logo
سيارات

براءة اختراع من سوبارو.. عمود كامات يحل مشكلة الاهتزاز في محركات Boxer

براءة اختراع من سوبارو.. عمود كامات يحل مشكلة الاهتزاز في محركات Boxer
محرك Subaru Boxer بتصميمه ذي الأسطوانات المتقابلة أفقيًا.المصدر: subaru
تاريخ النشر:

رغم شهرتها بالتوازن الميكانيكي ومركز الثقل المنخفض، لا تخلو محركات Boxer التي تعتمدها سوبارو من الاهتزازات. فحركة المكابس ليست المصدر الوحيد للقوى المؤثرة داخل المحرك، إذ تسهم الأجزاء الدوارة، ومنها أعمدة الكامات، في توليد اهتزازات قد تؤثر في سلاسة التشغيل. ولمعالجة أحد هذه المصادر، تقدمت سوبارو بطلب براءة اختراع لتصميم عمود كامات يحتوي على منظومة موازنة داخلية متغيرة، تهدف إلى تقليل الاهتزازات عند السرعات المنخفضة وتجنب الرنين عند ارتفاع دورات المحرك. لكن التقنية لا تزال مقترحًا هندسيًا، ولم تعلن الشركة إثبات فعاليتها في سيارة إنتاجية.

أخبار ذات صلة

الدراجة النارية Norton Manx R

دراجة Norton Manx R.. قوة 206 أحصنة بتصميم يتحدى موضة الأجنحة

لماذا لا تختفي الاهتزازات في محركات Boxer؟

تعتمد محركات Boxer على أسطوانات متقابلة أفقيًا، تتحرك مكابسها في اتجاهات متعاكسة، ما يساعد على موازنة جزء كبير من القوى الناتجة عن حركتها. لكن هذا الترتيب لا يلغي جميع الاهتزازات، خصوصًا في المحركات رباعية الأسطوانات، التي قد تتولد فيها عزوم اهتزازية نتيجة توزيع الأجزاء المتحركة. وتشكل أعمدة الكامات مصدرًا إضافيًا للاهتزاز، فحدباتها، المسؤولة عن فتح الصمامات وإغلاقها، لا تتوزع كتلتها بصورة متماثلة حول محور الدوران. وقد يؤدي هذا الاختلال إلى توليد قوى دورية تنتقل عبر مكونات المحرك، وهو الجانب الذي تستهدفه سوبارو في ابتكارها.

حجرة محرك Subaru Boxer مزود بشاحن توربيني ومبرد هواء علوي.
حجرة محرك Subaru Boxer مزود بشاحن توربيني ومبرد هواء علوي.المصدر: subaru

عمود كامات بآلية موازنة متغيرة

نشرت الولايات المتحدة طلب براءة الاختراع الخاص بسوبارو في 8 أكتوبر 2026، تحت الرقم US 2026/0309059 A1 وتقوم الفكرة على عمود كامات خارجي مجوف، يحتوي على عمود داخلي قابل للدوران، يحمل كتلة موازنة وآلية تسمح بقفل العمودين معًا أو تحريرهما وفق سرعة الدوران. عند السرعات المنخفضة، تثبت آلية القفل العمود الداخلي في موضع محدد، بحيث تساعد كتلة الموازنة على معادلة عدم التوازن الناتج عن الحدبات. أما عند تجاوز سرعة دوران معينة، فتتحرر الآلية، ويسمح للعمود الداخلي بالحركة بصورة مستقلة عن جسم عمود الكامات. والهدف من ذلك تقليل القصور الذاتي الفعال للمنظومة عند السرعات المرتفعة، ورفع ترددها الطبيعي للحد من احتمالات حدوث الرنين. وتعرض البراءة وسائل مختلفة لتشغيل آلية القفل، بينها قوة الطرد المركزي والضغط الهيدروليكي والتحكم الكهربائي.

ما أهمية معالجة الرنين؟

قد تبدو إضافة أوزان ثابتة إلى عمود الكامات حلًا بسيطًا لمشكلة عدم التوازن، لكنها قد تؤدي إلى زيادة القصور الذاتي وخفض التردد الطبيعي للمنظومة. وعندما يتقارب هذا التردد مع تردد القوى المتولدة أثناء التشغيل، يمكن أن يحدث الرنين، فتزداد الاهتزازات بصورة ملحوظة. لهذا تقترح سوبارو حلًا يتكيف مع سرعة الدوران، بدل الاعتماد على كتلة موازنة ثابتة في جميع ظروف التشغيل. ولا تتضمن المعلومات المنشورة نتائج اختبارات مستقلة تحدد مقدار انخفاض الاهتزازات، أو تأثير التصميم في استهلاك الوقود والاعتمادية وتكاليف الصيانة. 

أخبار ذات صلة

محرك الديزل المصغر Nano Bee بجانب عملة معدنية، في مقارنة تُبرز حجمه الاستثنائي ودقة تصنيعه.

Nano Bee.. محرك ديزل بحجم العملة المعدنية صُمم لإدارة مروحة طائرة

هل يقتصر الابتكار على محركات Boxer؟

تستخدم الرسومات المرفقة بطلب البراءة محرك Boxer رباعي الأسطوانات، لكن المبدأ المقترح ليس حكرًا على هذا الترتيب. فأعمدة الكامات موجودة أيضًا في المحركات المستقيمة ومحركات V، ويمكن أن تواجه تحديات مشابهة تتعلق بالتوازن والرنين. ولم تحدد سوبارو حتى الآن طرازًا سيستخدم التقنية، أو موعدًا لتطبيقها تجاريًا.

ماذا يعني ذلك لمستقبل محركات Boxer؟

يأتي هذا الابتكار بينما تعيد سوبارو تشكيل مجموعتها من السيارات لمواكبة التحول الكهربائي. فقد أعلنت الشركة توسيع حضورها الأوروبي بثلاث سيارات كهربائية، هي Solterra وUncharted  وE-Outback، إلى جانب طرازاتها التقليدية المزودة بمحركات .Boxer وفي أكتوبر 2026، أفادت تقارير صحفية بأن سوبارو تستعد لإنهاء مبيعات سيارات الاحتراق الداخلي الجديدة في السوق الأوروبية بحلول نهاية 2027، مع ارتباط القرار بالمتطلبات التنظيمية وتكاليف الامتثال. لكن هذا التوجه الإقليمي لا يعني انتهاء محركات Boxer عالميًا، كما أن براءة الاختراع لا تثبت وجود خطة محددة لتمديد عمرها التجاري. ما تكشفه الوثيقة هو استمرار العمل الهندسي على تحسين محركات الاحتراق الداخلي، حتى مع توسع الشركة في السيارات الكهربائية والهجينة.

أخبار ذات صلة

محرك سيارة فيراري v8 مطلي باللون الأحمر

ألوان محركات السيارات.. تاريخ من الحماية والهوية والتمييز

تطوير مستمر دون وعود مبكرة

لا تستهدف فكرة سوبارو زيادة القوة الحصانية أو تغيير التصميم الأساسي لمحرك Boxer، بل معالجة مصدر محدد للاهتزاز داخل منظومة تشغيل الصمامات. وتبقى جدواها العملية مرتبطة بنتائج الاختبارات وإمكانية تصنيعها بتكلفة وتعقيد مقبولين. وبينما يتغير مستقبل صناعة السيارات، تؤكد هذه البراءة أن تطوير المحركات التقليدية لا يزال مستمرًا، وأن تحسين تجربة القيادة قد يبدأ من جزء صغير داخل المحرك، بعيدًا عن الأرقام الكبيرة والتغييرات الظاهرة.

logo
اشترك في نشرتنا الإلكترونية
تابعونا على
تحميل تطبيق الهاتف