تصميم المحرك الأوسط

تستخدم سيارات الفورمولا واحد محركًا خلفيًا في المنتصف ودفعًا بالعجلات الخلفية.

في هندسة السيارات ، يصف تصميم المحرك الأوسط وضع محرك السيارة أمام محاور العجلات الخلفية ، ولكن خلف المحور الأمامي.

تاريخ

يمكن اعتبار تنسيق المحرك الأوسط والدفع بالعجلات الخلفية التصميم الأصلي للسيارات. [ بحاجة لمصدر ] كانت سيارة أوتوكار عام 1901 أول سيارة تعمل بالبنزين تستخدم عمود نقل الحركة وتضع المحرك أسفل المقعد. هذه السيارة الرائدة موجودة الآن في مجموعة مؤسسة سميثسونيان . [1]

فوائد

تم تصميم سيارة Lotus Europa S1 بناءً على نموذج أولي تم بناؤه للتنافس على عقد هنري فورد الثاني لبناء سيارة سباق لومان في أوائل الستينيات.

يؤدي تركيب المحرك في المنتصف بدلاً من مقدمة السيارة إلى زيادة الوزن على الإطارات الخلفية، وبالتالي يكون لديها المزيد من الجر وتوفر المزيد من المساعدة للإطارات الأمامية في كبح السيارة، مع انخفاض فرصة قفل العجلة الخلفية واحتمالية أقل للانزلاق أو الدوران . إذا كانت السيارة ذات المحرك الأوسط هي أيضًا ذات دفع خلفي، فإن الوزن الإضافي على الإطارات الخلفية يمكن أن يحسن أيضًا التسارع على الأسطح الزلقة، مما يوفر الكثير من فوائد الدفع الرباعي دون الوزن الإضافي ونفقات مكونات الدفع الرباعي. يجعل تصميم المحرك الأوسط أنظمة فرامل ABS والتحكم في الجر تعمل بشكل أفضل، من خلال توفير المزيد من الجر للتحكم فيها. قد يجعل تصميم المحرك الأوسط السيارة أكثر أمانًا حيث يمكن أن يقع حادث إذا لم تتمكن السيارة من البقاء في مسارها الخاص حول منحنى أو كانت غير قادرة على التوقف بسرعة كافية. يعد تصميم المحرك الأوسط أيضًا وسيلة لتوفير مساحة فارغة إضافية في مقدمة السيارة بين المصد والزجاج الأمامي، والتي يمكن تصميمها بعد ذلك لامتصاص المزيد من قوة التأثير في الاصطدام الأمامي من أجل تقليل الاختراق إلى مقصورة الركاب في السيارة.

في أغلب السيارات، وفي السيارات الرياضية بشكل خاص، يتطلب التعامل المثالي مع السيارة قوة جر متوازنة بين العجلات الأمامية والخلفية عند الانعطاف، وذلك من أجل تحقيق أقصى سرعة ممكنة عند المنعطفات دون الانزلاق. ويصعب تحقيق هذا التوازن عندما يكون الوزن الثقيل للمحرك بعيدًا إلى الأمام أو إلى الخلف من السيارة. وتسعى بعض تصميمات السيارات إلى تحقيق التوازن بين توزيع الوزن الأمامي والخلفي بوسائل أخرى، مثل وضع المحرك في الأمام وعلبة التروس والبطارية في الجزء الخلفي من السيارة.

وتأتي فائدة أخرى عندما تكون الكتلة الثقيلة للمحرك قريبة من ظهر المقاعد. وهذا يسهل على نظام التعليق امتصاص قوة الصدمات حتى يشعر الراكب بركوب أكثر سلاسة. ولكن في السيارات الرياضية، يتم استخدام موضع المحرك مرة أخرى لزيادة الأداء وعادة ما يتم تعويض الركوب الأكثر سلاسة عن طريق ممتصات الصدمات الأكثر صلابة .

يسمح هذا التصميم أيضًا بربط المحرك وعلبة التروس والترس التفاضلي معًا كوحدة واحدة. جنبًا إلى جنب مع التعليق المستقل على العجلات المحركة، يزيل هذا الحاجة إلى نقل رد فعل عزم دوران المحرك من الهيكل.

العيوب

محرك وسطي تحت الأرضية في هيكل شاحنة Hanomag التاريخية .

أكبر عيب في السيارات ذات المحرك الأوسط هو المساحة المحدودة للركاب في الخلف أو الأمام (في حالة التصميمات الأمامية الوسطى)؛ وبالتالي، فإن معظم المركبات ذات المحرك الأوسط هي مركبات ذات مقعدين. يدفع المحرك في الواقع مقاعد الركاب الخلفية للأمام باتجاه المحور الأمامي (إذا كان المحرك خلف السائق). تتضمن الاستثناءات عادةً مركبات أكبر ذات طول أو ارتفاع غير عادي حيث يمكن للركاب مشاركة المساحة بين المحاور مع المحرك، والتي يمكن أن تكون بينهما أو أسفلهما، كما هو الحال في بعض الشاحنات الصغيرة والشاحنات الكبيرة والحافلات. كان تصميم المحرك الأوسط (بمحرك أفقي) شائعًا في الحافلات ذات الطابق الواحد في الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي، على سبيل المثال AEC Reliance . تعد Ferrari Mondial حتى الآن المثال الوحيد الناجح لسيارة مكشوفة بمحرك وسطي حقيقي مع مقاعد لأربعة أشخاص وأداء سيارة رياضية / سيارة خارقة. من المتوقع إصدار نسخة من Lotus Evora بلوحة سقف قابلة للإزالة ولكن لا يوجد تاريخ محدد معروف.

مثل أي تصميم لا يتم فيه تثبيت المحرك في المقدمة ومواجهة الرياح، فإن التصميم التقليدي "المحرك خلف الركاب" يجعل تبريد المحرك أكثر صعوبة. كانت هذه مشكلة في بعض السيارات، [ بحاجة لمصدر ] ولكن يبدو أن هذه المشكلة قد تم حلها إلى حد كبير في التصميمات الأحدث. على سبيل المثال، تستخدم Saleen S7 فتحات تهوية كبيرة لحجرة المحرك على الجانبين والجزء الخلفي من هيكل السيارة للمساعدة في تبديد الحرارة من محركها عالي الأداء.

إن السيارات ذات المحرك الأوسط أكثر خطورة من السيارات ذات المحرك الأمامي إذا فقد السائق السيطرة - على الرغم من أن هذا قد يكون من الصعب في البداية استفزازه بسبب التوازن المتفوق - وبدأت السيارة في الدوران. يكون عزم القصور الذاتي حول مركز الثقل منخفضًا بسبب تركيز الكتلة بين المحاور (على غرار الوقوف في منتصف دوار ملعب، وليس على الحافة) وسيحدث الدوران فجأة، وستدور السيارة بشكل أسرع وسيكون من الصعب التعافي منه. وعلى العكس من ذلك، من المرجح أن تنفصل السيارة ذات المحرك الأمامي بطريقة تدريجية وقابلة للتحكم حيث تفقد الإطارات قوة الجر.

الاختلافات

غالبًا ما يكون للسيارات السوبر والرياضية وسيارات السباق تصميم محرك في المنتصف، حيث أن خصائص التعامل مع هذه المركبات أكثر أهمية من المتطلبات الأخرى، مثل المساحة القابلة للاستخدام. في السيارات الرياضية المخصصة، غالبًا ما يتم السعي إلى توزيع الوزن بنسبة 50% تقريبًا في الأمام والخلف، لتحسين ديناميكيات قيادة السيارة - وهو هدف لا يمكن تحقيقه عادةً إلا بوضع المحرك في مكان ما بين المحورين الأمامي والخلفي. عادةً، تم تطبيق مصطلح "محرك في المنتصف" في المقام الأول على السيارات التي يوجد محركها بين السائق ومحاور القيادة الخلفية . يشار إلى هذا التصميم باسم تصميم محرك في المنتصف الخلفي أو الدفع بالعجلات الخلفية (أو RMR). يختلف التصميم الميكانيكي والتعبئة والتغليف لسيارة RMR بشكل كبير عن التصميم والتعبئة والتغليف لسيارة ذات محرك أمامي أو خلفي.

عندما يكون المحرك أمام السائق، ولكن خلف خط المحور الأمامي بالكامل، يُطلق على التصميم أحيانًا اسم تصميم المحرك الأوسط الأمامي أو الدفع بالعجلات الخلفية أو FMR بدلاً من المصطلح الأقل تحديدًا المحرك الأمامي؛ ويمكن اعتباره جزءًا من الأخير. في السيارة، يكون تصميم FMR مشابهًا بشكل كبير للدفع بالعجلات الأمامية، لكن التعامل يختلف نتيجة للاختلاف في توزيع الوزن.

يمكن تصنيف بعض المركبات على أنها FR أو FMR اعتمادًا على المحرك المثبت في المصنع (I4 مقابل I6). تاريخيًا، كانت معظم سيارات FR الكلاسيكية مثل طرازي Ford T وA مؤهلة كسيارة بمحرك FMR. بالإضافة إلى ذلك، فإن التمييز بين FR وFMR هو تمييز سلس، اعتمادًا على درجة بروز المحرك أمام خط المحور الأمامي، حيث يقوم المصنعون بتركيب المحركات في أقصى مؤخرة الهيكل قدر الإمكان. لا يستخدم جميع المصنعين تسمية Front-Mid.

أمثلة

تخطيط FMR –محرك وسطي أمامي / دفع خلفي

وضع المحرك في منتصف الجزء الأمامي / دفع خلفي
وضع المحرك في منتصف الجزء الأمامي / دفع خلفي

هذه السيارات هي سيارات ذات دفع خلفي حيث يقع المحرك بين السائق والمحور الأمامي.

  • معظم السيارات ذات المحرك الأمامي والدفع الخلفي التي كانت موجودة قبل الحرب العالمية الثانية

تخطيط FM4 –محرك وسطي أمامي / دفع رباعي

وضع المحرك في منتصف الجزء الأمامي / الدفع الرباعي

هذا التصميم، المشابه لتصميم FMR أعلاه، مع المحرك بين السائق والمحور الأمامي، يضيف الدفع بالعجلات الأمامية ليصبح دفعًا رباعيًا. التحدي الهندسي مع هذا التصميم هو نقل الطاقة إلى العجلات الأمامية بعد المحرك - وهذا عادة ما ينطوي على رفع المحرك للسماح لعمود الدفع بالمرور تحت المحرك، أو في حالة Ferrari FF، أخذ الطاقة من طرفي العمود المرفقي بعلبتي تروس منفصلتين.

تخطيط RMR –محرك خلفي وسطي / دفع خلفي

وضع المحرك الخلفي الأوسط / الدفع بالعجلات الخلفية

تستخدم هذه السيارات تصميم محرك تقليدي بين السائق ومحور الدفع الخلفي. وعادةً ما يطلق عليها ببساطة اسم MR؛ للسيارات ذات التصميم الخلفي الأوسط (المحرك)، أو المحرك الأوسط، والدفع الخلفي .

تخطيط M4 –محرك خلفي في المنتصف / دفع رباعي

تستخدم هذه السيارات نظام الدفع الرباعي في منتصف السفينة ، مع وجود محرك بين المحاور.

تخطيط FMF –محرك وسطي أمامي / دفع أمامي

وضع المحرك في منتصف الجزء الأمامي / دفع أمامي

هذه السيارات هي مركبات "بمحركات في منتصف السفينة"، لكنها تستخدم الدفع بالعجلات الأمامية ، مع وجود المحرك أمام السائق. لا تزال تُعامل على أنها تخطيط FF، وذلك بسبب وضع المحرك في مقدمة السيارة، على عكس الاعتقاد السائد بأن المحرك يوضع أمام المحور الخلفي مع نقل الطاقة إلى العجلات الأمامية (تخطيط RMF). في معظم الأمثلة، يتم تثبيت المحرك طوليًا وليس عرضيًا كما هو شائع في سيارات FF.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ "أميركا تتحرك". 2016-11-02.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mid-engine_design&oldid=1268699291"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate