السيارات – أعلنت شركة أرامكو السعودية، المعروفة اختصاراً باسم “أرامكو”، عن تطويرها لمحرك هجين متطور يجعل سيارة تويوتا بريوس تبدو وكأنها سيارة عضلات من ستينيات القرن الماضي. هذا المحرك، الذي طورته شركة أرامكو ، صغير الحجم، ويعمل بثلاث أسطوانات بسحب طبيعي للهواء، وقد يشكل نقلة نوعية في تحويل منصات الاحتراق الحالية إلى محركات صديقة للبيئة، أو مساعدة شركات صناعة السيارات على إعادة توظيف السيارات الكهربائية بطيئة البيع وتحويلها إلى سيارات هجينة قابلة للشحن ذات مدى موسع. والأفضل من ذلك كله، أن محرك DHE لا يعتمد على هندسة معقدة، بل يركز على تحسينات بسيطة ودورة احتراق محددة للغاية لتحقيق كفاءة أعلى بنسبة 25% من السيارات الهجينة الحالية التي تعمل بالبنزين والكهرباء .
لا يصمم محرك أرامكو لتشغيل عجلات السيارة مباشرةً، بل يعتمد على محركات كهربائية مثبتة على طرفي عمود الدوران العرضي لتشغيل الإطارات اليمنى واليسرى. وعلى عكس تصميمات أنظمة نقل الحركة المماثلة في السيارات ذات المدى الممتد أو السيارات الهجينة ، صمم نظام DHE منذ البداية خصيصًا للاستخدام في السيارات الهجينة، حتى أنظمة نقل الحركة الهجينة من تويوتا تعتمد على محركات بنزين مستخدمة في السيارات غير الهجينة، مما يعني وجود بعض التنازلات في تصميمها.
في الوقت نفسه، يعمل محرك DHE ضمن نطاق دوران محدد بدقة، لا يعتمد على عزم الدوران المنخفض أو القدرة العالية، مما يعني إمكانية تحقيق توازن مثالي بين القدرة والكفاءة. هذه الخاصية تجعل صمامات السحب والعادم الإضافية غير ضرورية، مما يعني أن المحرك ثلاثي الأسطوانات يحتوي على ستة صمامات فقط، يتم تشغيلها بواسطة قضبان دفع بسيطة لكنها موثوقة وموفرة للطاقة. ونتيجة لذلك، فإن نظام الصمامات أكثر إحكامًا وأقل تكلفة وأبسط من أنظمة الصمامات الأربعة لكل أسطوانة التي تعمل بنظام الكامات والموجودة في معظم محركات الإزاحة الصغيرة الحديثة. كما أن رأس الأسطوانة الأكثر دمجاً مكن مهندسي أرامكو في ديترويت من زيادة شوط كل أسطوانة، مما حسن الكفاءة الحرارية.
يعد محرك DHE تصميمًا قابلاً للتطوير . فبالإضافة إلى النموذج الأولي ثلاثي الأسطوانات سعة 1.6 لتر، يمكن تطبيق هذه التقنية بسهولة على محرك ثنائي الأسطوانات سعة 1.1 لتر. ويمكن دمج محركين من هذا النوع لتكوين محرك V4 سعة 2.3 لتر، بينما يمكن دمج محركين من 3 أسطوانات لتكوين محرك V6 سعة 3.2 لتر. و عندما اختبرت أرامكو المحرك ثلاثي الأسطوانات في سيارة سيدان بأربعة أبواب بحجم كامري، أدركت إمكانية استخدام الشحن التوربيني لتحسين توليد الطاقة دون التضحية بالكفاءة بشكل كبير. علاوة على ذلك، يسمح نظام تزييت المحرك المتوافق مع نظام الحوض الجاف بوضعه بشكل مسطح، مما يعني إمكانية تركيبه أسفل أرضية صندوق سيارة الدفع الرباعي أو صندوق شاحنة لتوفير قوة جر رباعية.
وبما أن كل عجلة قيادة تتلقى أوامرها من محرك كهربائي واحد، فلا حاجة إلى ناقل حركة أو محور أو ترس تفاضلي، مما يقلل مرة أخرى من المساحة المطلوبة لنظام نقل الحركة. كما أن هذا التبسيط يعني صيانة أقل – فلا حاجة بعد الآن للحام المحاور أو مفاصل السرعة الثابتة أو مجموعات المحاور – ومن المفترض أن يقلل دورة تشغيل المحرك المحددة من التآكل وتدهور الزيت.
ويحمل نظام الاحتراق المزدوج (DHE) العديد من الأهداف، بما في ذلك تسهيل عملية الإنتاج وخفض تكلفتها، وتقليل الطاقة المهدرة على شكل حرارة، وبالطبع، زيادة كفاءة استهلاك الوقود.
قال المهندس: “هناك من يعشقون السيارات الكهربائية، ولهم كل الحق في ذلك، لكنهم غالباً ما يحتفظون بسيارة تقليدية قديمة في مرآبهم. السيارات الهجينة قادرة على سد هذه الفجوة”. ويشيد كبير المصممين التقنيين بمدى سير سيارة DHE المذهل، واستجابتها وأدائها المميزين ، معتبراً إياها أفضل ما في العالمين مع العلم أن الوزن الزائد لمحرك البنزين يؤدي إلى انخفاض كفاءة الطاقة الإجمالية مقارنةً بنظام الدفع الكهربائي بالكامل. ومع ذلك، فقد أوضحت اتجاهات المبيعات الأخيرة أمراً واحداً: معظم المستهلكين الأمريكيين ليسوا مستعدين للتحول الكامل إلى السيارات الكهربائية، فهم يفضلون مرونة التزود بالوقود في أي مكان، سواءً في الحي أو في أي مكان آخر في البلاد.
لكن لماذا قد ترغب أرامكو، أكبر منتج للوقود الأحفوري في العالم، في تصميم محرك كهذا، يستهلك كمية أقل من البنزين ويحتاج إلى تغييرات زيت أقل؟ على الرغم من أن من المغري وصف دوافع محرك DHE بأنها نابعة من دوافع إنسانية بحتة، إلا أن الحقيقة هي أن محركات الاحتراق الداخلي الأكثر كفاءة تعد ببساطة استثمارًا جيدًا للشركة، إذ تبقي المزيد من الناس يستخدمون البنزين بدلًا من التحول إلى السيارات الكهربائية.
إذا حققت السيارات الهجينة المستقبلية بالفعل نسبة التحسين في الكفاءة التي تدعيها أرامكو لمحركها الجديد، والتي تتراوح بين 25 و30%، فسيعني ذلك أن الكثير من السيارات ستحقق وفراً في الوقود. هذه الأرقام ستسهل على الناس الاستمرار في استخدام سيارات الاحتراق الداخلي حتى مع استمرار ارتفاع أسعار الوقود، خاصةً إذا كان ذلك يعني عدم الحاجة إلى تغيير عاداتهم، أو تركيب معدات شحن منزلية، أو البحث عن شواحن سريعة عامة تعمل بالتيار المستمر.