قدّمت فيراري Ferrari حلاً مبتكرًا للمحرك V-12 الذي قد يأتي مع تحديات كبيرة أبرزها الطول الكبير الناتج عن تصميمه التقليدي، حيث يتوزع ستة أسطوانات على كل جانب من جانبي المحرك. إلا أن الشركة الإيطالية العريقة تمكنت من التحكم في طول هذا المحرك، من خلال تصميم جديد لمكابس بيضاوية الشكل، قد تشكل ثورة في عالم المحركات عالية الأداء.
تاريخ المكابس البيضاوية.. من هوندا إلى فيراري
لم تكن فيراري أول من استوحى فكرة استخدام مكابس بيضاوية في المحركات، فقد سبقتها هوندا Honda التي طوّرت محركًا V-4 بثمانية صمامات لكل أسطوانة، حيث تم ربط كل مكبس بقضيبين توصيليين، ليعمل بشكل مشابه لمحرك V-8 ولكن بأسطوانتين مدمجتين في كل جانب من المحرك. تم استخدام هذا التصميم في السباقات، كما أنتجت هوندا لاحقًا محركات تجارية بهذه التقنية.
لكن براءة الاختراع الجديدة التي سجلتها فيراري تُقدم تفسيرًا مختلفًا تمامًا لهذا المفهوم، حيث طورت تصميمًا لمحرك V-12 يعتمد على مكابس بيضاوية ولكن بزاوية دوران 90 درجة مقارنةً بمفهوم هوندا، مما يمنح المحرك خصائص فريدة من نوعها.
تصميم فريد لتقليل الطول وتحسين الأداء
المكابس في محرك فيراري الجديد ليست مستديرة بالكامل، بل تتخذ شكلًا أقرب إلى الحبة الدوائية، حيث تكون مسطحة على الجانبين الطويلين ومستديرة على الجوانب القصيرة. الفكرة الأساسية وراء هذا التصميم هي تقليل المسافة بين الأسطوانات مقارنةً بالمحركات التقليدية ذات المكابس الدائرية، مما يؤدي إلى تقليل طول المحرك دون التأثير على سعته.
ابتكار جديد في آلية الدوران الداخلية
إلى جانب تصميم المكابس غير التقليدي، طورت فيراري أيضًا آلية دوران مبتكرة تساهم في تقليل طول المحرك بشكل إضافي. في محركات V-12 التقليدية، تشترك المكابس المقابلة على جانبي المحرك في نفس محور الكرنك crankshaft journal ولكن يتم تعويض قضبان التوصيل connecting rods بفارق بسيط، مما يزيد من طول المحرك.
أما في تصميم فيراري الجديد، فتم إحداث تغيير جوهري في هذه الآلية؛ حيث ترتبط المكابس على الجانب الأيسر بالمكبس المقابل على الجانب الأيمن من خلال غطاء توصيلي Cap بينما يتم تثبيت قضيب التوصيل الخاص بالمكبس الأيسر في الغطاء عبر محور منفصل. هذا يعني أن الأسطوانات المقابلة أصبحت متوازية تمامًا عند النظر إليها من الأعلى، بدلاً من أن تكون متداخلة كما هو الحال في المحركات التقليدية.
تحسينات إضافية في الأداء والكفاءة
بفضل هذا التصميم المميز، يمكن لمحرك فيراري الجديد أن يتمتع بعدة مزايا، من بينها، تقليل طول المحر مما يسمح باستخدام المساحة المتوفرة بفعالية أكبر داخل السيارة، سواءً لتصغير حجم الهيكل أو لتوفير مساحة إضافية لأنظمة هجينة مثل محركات كهربائية بين المحرك وناقل الحركة.
كما يساهم ايضاً في تقليل الوزن، من المتوقع أن تكون آلية الدوران الجديدة أخف وزنًا من آليات محركات V-12 التقليدية، حيث تحتوي على عدد أقل من الأجزاء المتحركة وأحجام أصغر، مما قد يُحسن من أداء المحرك عند الدوران بسرعات عالية.
هذا الابتكار يساهم ايضاً لتقليل الاحتكاك، تصميم المكابس يشمل تجاويف محفورة على الجوانب، والتي تساعد على تقليل الاحتكاك بين المكبس وجدران الأسطوانة، ما يساهم في تحسين الكفاءة وتقليل فقدان الطاقة، خاصة عند السرعات العالية.
ايضاً يعملو تحسين تدفق الهوا،بما أن المحرك في الأساس عبارة عن مضخة هواء، فإن استخدام مكابس بيضاوية قد يتيح مجالًا لوضع صمامات سحب وعادم أكبر أو إضافية، مما يعزز تدفق الهواء داخل وخارج الأسطوانات، وبالتالي زيادة كفاءة الاحتراق وتحقيق أداء أعلى.
هل ستنتج فيراري هذا المحرك؟
حتى الآن، لا توجد أي تأكيدات على أن فيراري ستقوم بالفعل بإنتاج محرك V-12 بهذا التصميم الثوري. قد تكون هذه البراءة مجرد خطوة لحماية الملكية الفكرية، لمنع الشركات الأخرى من استخدام الفكرة دون دفع رسوم ترخيص.
