الخط الأحمر

الخط الأحمر هو أقصى سرعة للمحرك التي صُمم محرك الاحتراق الداخلي أو محرك الجر ومكوناته للعمل عندها دون إلحاق الضرر بالمكونات نفسها أو بأجزاء أخرى من المحرك. ^{[ 1 ]} يعتمد الخط الأحمر للمحرك على عوامل مختلفة مثل شوط المكبس، وكتلة المكونات، والإزاحة ، وتكوين المكونات، وتوازنها.

يُقصد بـ"القيادة بسرعة تتجاوز الحد الأقصى المسموح به" قيادة السيارة أو قيادتها فوق هذا الحد. ويُشتق مصطلح " الحد الأقصى المسموح به" من الأشرطة الحمراء التي تظهر على عداد دورات المحرك في السيارات، بدءًا من عدد الدورات في الدقيقة الذي يُشير إلى الحد الأقصى المسموح به لهذا المحرك. لا يعني تجاوز هذا الحد عادةً تعطل المحرك فورًا، ولكنه قد يزيد من احتمالية تلفه.

يُعدّ التسارع، أو معدل تغير سرعة المكبس، العامل المحدد. ويتناسب تسارع المكبس طرديًا مع مقدار قوى التسارع (G-forces) التي يتعرض لها نظام المكبس وذراع التوصيل. وطالما أن حاصل ضرب قوى التسارع المؤثرة على نظام المكبس وذراع التوصيل في كتلته أقل من مقاومة الضغط والشد للمواد المصنوع منها، وطالما أنه لا يتجاوز حدود حمل المحامل، فإن المحرك يدور بأمان دون أن يتعرض لأي عطل مادي أو هيكلي.

تتراوح حدود دوران المحرك (الخط الأحمر) من بضع مئات من الدورات في الدقيقة (في المحركات الكبيرة جدًا مثل تلك الموجودة في القطارات والمولدات) إلى أكثر من 10000 دورة في الدقيقة (في المحركات الأصغر حجمًا، وعادةً ما تكون عالية الأداء مثل الدراجات النارية وبعض السيارات الرياضية والمحركات الدوارة بدون مكابس). تتميز محركات الديزل عادةً بحدود دوران أقل من محركات البنزين ذات الحجم المماثل ، ويعود ذلك في الغالب إلى قيود تذرية الوقود؛ فحتى محرك ديزل صغير، مثل محرك يانمار 2GM20 الموجود في القوارب الشراعية، يبلغ حد دورانه 3400 دورة في الدقيقة بشكل مستمر، مع حد أقصى لمدة ساعة واحدة يبلغ 3600 دورة في الدقيقة. ^{[ 2 ]} أما محركات سيارات البنزين، فعادةً ما يتراوح حد دورانها بين 6000 و7000  دورة في الدقيقة. ويُعد محرك جوردون موراي أوتوموتيف T.50 صاحب أعلى حد دوران بين محركات السيارات ذات المكابس ، حيث يبلغ 12100 دورة في الدقيقة. يتميز محرك رينيسيس في سيارة مازدا RX-8 بأعلى حد أقصى لعدد دورات المحرك في الدقيقة لسيارة طريق بمحرك وانكل دوار إنتاجي ، حيث يبلغ معدل الدوران 9000  دورة في الدقيقة.

في المقابل، كانت بعض محركات الصمامات العلوية القديمة (ذات قضبان الدفع) تصل إلى حد أقصى لدوران المحرك يبلغ 4800  دورة في الدقيقة، ويعود ذلك في الغالب إلى تصميم هذه المحركات وبنائها لتوفير الطاقة والاقتصاد في استهلاك الوقود عند السرعات المنخفضة خلال الفترة من أواخر الستينيات وحتى أوائل التسعينيات. أحد الأسباب الرئيسية لانخفاض حد دوران محركات الصمامات العلوية هو ظاهرة طفو الصمامات. عند السرعات العالية، لا يستطيع نابض الصمام تثبيت ذراع الصمام أو البكرة على عمود الكامات. بعد فتح الصمام، لا يمتلك نابض الصمام القوة الكافية لدفع كتلة ذراع التأرجح وقضيب الدفع والرافعة لأسفل على عمود الكامات قبل دورة الاحتراق التالية. قد تصل محركات الصمامات الجانبية إلى حد أقصى لدوران المحرك أقل من ذلك؛ على سبيل المثال، محرك Universal Atomic 4 ، الذي كان يُستخدم عادةً كمصدر طاقة مساعد في المراكب الشراعية من الخمسينيات إلى الثمانينيات، يصل حد دورانه إلى 3500 دورة في الدقيقة فقط. تُغني محركات الكامات العلوية عن العديد من المكونات والكتل المتحركة الموجودة في محركات الصمامات العلوية. لكن انخفاض الحد الأقصى لعدد دورات المحرك في الدقيقة لا يعني بالضرورة انخفاض الأداء.

تتميز محركات الدراجات النارية بحدود دوران أعلى نظرًا لانخفاض كتلتها المتحركة نسبيًا . فعلى سبيل المثال، يبلغ الحد الأقصى لدوران محرك هوندا CBR250RR (موديلات 1986-1996) حوالي 19000 دورة  في الدقيقة. وقد سُجلت حدود دوران أعلى في بعض سيارات الفورمولا 1 ، حيث تجاوزت سرعة محركات كوزوورث ورينو V8 سعة 2.4 لتر 20000  دورة في الدقيقة خلال موسم 2006. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

تحتوي معظم السيارات الحديثة على أنظمة حاسوبية تمنع المحرك من تجاوز الحد الأقصى لدورانه (الخط الأحمر) عن طريق قطع تدفق الوقود عبر حاقنات الوقود / سكة الوقود (في المحركات ذات الحقن المباشر) / المكربن، أو عن طريق تعطيل نظام الإشعال حتى ينخفض ​​المحرك إلى سرعة تشغيل آمنة. يُعرف هذا الجهاز بمحدد الدوران ، وعادةً ما يُضبط على قيمة معينة لدوران المحرك عند الحد الأقصى أو أعلى منه ببضع مئات من الدورات في الدقيقة. تقوم معظم وحدات التحكم الإلكترونية (ECU) في السيارات ذات ناقل الحركة الأوتوماتيكي بتغيير التروس إلى الأعلى قبل أن يصل المحرك إلى الحد الأقصى لدورانه، حتى مع أقصى تسارع (بينما تسمح وحدة التحكم الإلكترونية في ناقل الحركة الأوتوماتيكي للسيارات الرياضية للمحرك بالاقتراب من الحد الأقصى لدورانه أو الوصول إليه قبل تغيير التروس إلى الأعلى). في حال استخدام التحكم اليدوي ، قد يتجاوز المحرك الحد الأقصى لدورانه لفترة وجيزة قبل أن تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بقطع الطاقة لإيقافه أو تغيير التروس تلقائيًا إلى الأعلى. عندما تكون السيارة في أعلى سرعة ويكون المحرك في الحد الأقصى لدورانه (بسبب السرعة العالية)، فإن وحدة التحكم الإلكترونية ستقطع الوقود عن المحرك، مما يجبره على التباطؤ حتى يبدأ المحرك في العمل تحت الحد الأقصى لدورانه، وعند هذه النقطة ستعيد إطلاق الوقود إلى المحرك، مما يسمح له بالعمل مرة أخرى.

مع ذلك، حتى مع وجود أنظمة الحماية الإلكترونية هذه، لا يُمنع المحرك من تجاوز الحد الأقصى لدورانه بسبب تعشيق التروس عن غير قصد. فإذا اختار السائق عن طريق الخطأ ترسًا أقل عند محاولة الترقية، أو اختار ترسًا أقل من المطلوب عند التخفيض (كما هو الحال في ناقل الحركة اليدوي المتسلسل للدراجات النارية )، سيُجبر المحرك على زيادة سرعة دورانه بسرعة لمطابقة سرعة نظام نقل الحركة. وإذا حدث هذا أثناء دوران المحرك بسرعة عالية، فقد يتجاوز الحد الأقصى لدورانه بشكل كبير. على سبيل المثال، إذا كان السائق يقود بالقرب من الحد الأقصى لدورانه في الترس الثالث وحاول الانتقال إلى الترس الرابع، لكنه وضع السيارة عن غير قصد في الترس الثاني، فسيدور ناقل الحركة بسرعة أكبر بكثير من المحرك، وعند تحرير القابض، ستزداد سرعة دوران المحرك بسرعة. سيؤدي ذلك إلى كبح المحرك بشكل مفاجئ وملحوظ ، ومن المرجح أن يتسبب في تلف المحرك. يُعرف هذا غالبًا باسم "التغيير المحفوف بالمخاطر" نظرًا لاحتمالية تلف المحرك وتكلفة إصلاحه.

قد يحدث ارتفاع دورات محرك الديزل إلى الحد الأقصى نتيجة حصوله على وقود من مصدر غير مقصود، مثل أبخرة قابلة للاشتعال في هواء السحب، أو تلف مانع تسرب الزيت في الشاحن التوربيني . يُعرف هذا بظاهرة هروب محرك الديزل ، ويمكن إيقافه بسد مدخل الهواء أو فتح صمام تخفيف الضغط.

• فرقة موسيقية قوية