خرید خودرو
پورشه در موتور ۹۱۷ با مسئله‌ای روبه‌رو بود که فقط با انتخاب پیچ مقاوم‌تر حل نمی‌شد: پیچ‌های نگه‌دارنده سرسیلندر باید هنگام گرم شدن، با قطعات اطراف خود هماهنگ تغییر طول می‌دادند. جریان هوای فن خنک‌کاری این هماهنگی را به هم می‌زد و پیچها را بیش از اندازه سرد میکرد. پاسخ مهندسان، پوشاندن آن‌ها با الیاف شیشه و رزین مصنوعی بود؛ عایقی برای کنترل تبادل حرارت، نه افزایش مستقیم استحکام فلز.
اهمیت این راهکار را باید در شرایط کاری پیشرانه دید. موتور دوازده‌سیلندر ۹۱۷، با توان حدود ۵۸۰ اسب بخار و دور موتور تا ۸۴۰۰ دور در دقیقه، به اتصالی پایدار میان سرسیلندرها و بدنه موتور نیاز داشت. خودرویی که در سال ۱۹۷۰ نخستین پیروزی کلی پورشه در مسابقه ۲۴ ساعته لمان را به دست آورد، برای دوام آوردن به حل همین جزئیات وابسته بود.
چرا اتصال سرسیلندر در موتور ۹۱۷ حساس بود؟
پیچ‌های سرسیلندر تنها وظیفه کنار هم نگه داشتن چند قطعه را ندارند؛ آن‌ها باید نیروی اتصال را در شرایط متغیر کاری حفظ کنند. وقتی موتور گرم می‌شود، ابعاد قطعات تغییر می‌کند. اگر میزان این تغییر در پیچ و مجموعه‌ای که به هم متصل کرده یکسان نباشد، بار واردشده به محل اتصال نیز تغییر خواهد کرد. بنابراین استحکام پیچ، به‌تنهایی معیار کافی برای انتخاب آن نیست.
در پیشرانه پورشه ۹۱۷، قطعاتی از آلیاژهای منیزیم و آلومینیوم در کنار پیچها قرار داشتند. این فلزها با افزایش دما، بیشتر از فولاد معمولی منبسط می‌شوند. در نتیجه، استفاده از یک پیچ فولادی متعارف می‌توانست باعث شود قطعات موتور و پیچ نگه‌دارنده آن‌ها، هنگام گرم شدن رفتار متفاوتی نشان دهند؛ اختلافی که در یک موتور مسابقه‌ای باید جدی گرفته میشد.
اختلاف انبساط چگونه به موتور آسیب می‌زد؟
اگر قطعات اطراف پیچ بیش از خود آن منبسط شوند، وضعیت اتصال نسبت به زمان مونتاژ تغییر می‌کند. این مسئله می‌توانست فشار نامناسبی به بخش‌های درگیر وارد کند؛ از فرو رفتن واشرها و مهره‌ها در قطعات پیرامونی گرفته تا تخریب تدریجی رزوه محل اتصال در بدنه موتور. به همین دلیل، مسئله فقط احتمال شکستن پیچ نبود و سلامت مجموعه اتصال نیز اهمیت داشت.
پیامدهای احتمالی چنین آسیبی به همان نقطه محدود نمی‌ماند. ضعیف شدن اتصال سرسیلندر می‌توانست با افت توان، افزایش دمای موتور و حتی از کار افتادن پیشرانه همراه شود. برای یک خودروی حاضر در مسابقات استقامتی، حفظ عملکرد در طول زمان به‌اندازه توان خروجی اهمیت دارد. مهندسان باید راهی پیدا می‌کردند که تغییرات حرارتی، اتصال را از وضعیت مناسب خارج نکند؛ نه اینکه صرفاً قطعه‌ای با تحمل نیروی بیشتر جایگزین کنند.
دیلاوار؛ انتخاب هانس متسگر برای پیچ‌های بلند موتور
هانس متسگر، مهندس برجسته موتورهای مسابقه‌ای پورشه، برای کاهش این ناهماهنگی به سراغ آلیاژ فولادی دیلاوار یا Dilavar رفت. ویژگی مهم این آلیاژ، ترکیب استحکام بالا با انبساط حرارتی مناسب بود. دیلاوار در مقایسه با فولاد معمولی می‌توانست بهتر با تغییر ابعاد قطعات منیزیمی موتور همراه شود و اختلاف رفتار حرارتی میان پیچ و قطعات متصل‌شده را کاهش دهد.
در موتور ۹۱۷ از ۴۸ استادبولت، یعنی پیچ بلند نگه‌دارنده، استفاده شده بود. مشخصات این قطعات نشان می‌دهد راهکار پورشه به انتخاب نام یک آلیاژ محدود نبود؛ ابعاد و وزن هر قطعه نیز بخشی از طراحی مجموعه محسوب میشد:
- تعداد استادبولتهای موتور: ۴۸ عدد
- جنس انتخاب‌شده: آلیاژ فولادی دیلاوار
- طول هر استادبولت: حدود ۱۴۹٫۵ میلی‌متر
- قطر بدنه هر استادبولت: ۹ میلی‌متر
- وزن هر استادبولت: ۶۵ گرم
با این حال، انتخاب آلیاژ مناسب پایان کار نبود. برای آنکه مزیت انبساط حرارتی دیلاوار در عمل حفظ شود، دمای خود پیچها نیز باید با شرایط حرارتی مجموعه تناسب می‌داشت. همین موضوع، مهندسان را به مسئله بعدی رساند.
فن خنک‌کاری چه مشکلی برای استادبولتها ایجاد میکرد؟
فن مرکزی پورشه ۹۱۷، هوا را با شدت به اطراف سیلندرها هدایت میکرد. این جریان برای خنک‌کاری موتور به کار می‌رفت، اما استادبولتهای بلند نیز در مسیر آن قرار داشتند. در نتیجه، هوا فقط بر دمای سیلندرها اثر نمی‌گذاشت؛ پیچ‌های نگه‌دارنده سرسیلندر هم در معرض خنک شدن قرار می‌گرفتند و بیش از میزان لازم سرد می‌شدند.
اینجا تفاوت میان «جنس مناسب» و «شرایط کار مناسب» مشخص شد. حتی اگر آلیاژ پیچ قابلیت انبساط مطلوبی داشته باشد، وقتی دمای آن با قطعات اطراف هماهنگ نیست، تغییر طول مورد انتظار نیز به‌طور کامل حاصل نمی‌شود. بنابراین جریان هوا بخشی از مزیت دیلاوار را خنثی میکرد. مسئله، نامناسب بودن این آلیاژ نبود؛ پیچ مناسب در شرایط حرارتی نامتناسب کار میکرد و به کنترل انتقال حرارت نیاز داشت.
پوشش الیاف شیشه و رزین چه تغییری ایجاد کرد؟
راه‌حل متسگر، عایق‌کاری استادبولتها با پوششی از الیاف شیشه و رزین مصنوعی بود. این لایه، اثر مستقیم هوای خنک‌کننده بر پیچها را کاهش می‌داد تا بیش از اندازه سرد نشوند. هدف، حفظ دمای مناسب‌تر برای پیچها بود؛ دمایی که اجازه دهد هنگام گرم شدن موتور، تغییر طول آن‌ها با انبساط سایر اجزا هماهنگی بیشتری داشته باشد.
پس عایق‌کاری را نباید تلاشی برای گرم نگه داشتن بی‌هدف موتور دانست. پورشه به خنک‌کاری سیلندرها نیاز داشت، اما سرد شدن شدید پیچها به پایداری اتصال کمکی نمی‌کرد. پوشش عایق، راهی برای مدیریت همین تفاوت بود. با هماهنگتر شدن رفتار حرارتی قطعات، اتصال سرسیلندرها پایدارتر میماند و خطر آسیب به رزوهها و افت نیروی اتصال کاهش پیدا میکرد.
از دوام اتصال تا نتیجه مسابقه لمان
پورشه ۹۱۷ در سال ۱۹۷۰ با رانندگی هانس هرمان و ریچارد اتوود، مسابقه ۲۴ ساعته لمان را با اختلاف پنج دور نسبت به نزدیک‌ترین رقیب به پایان رساند و نخستین پیروزی کلی پورشه در این رقابت را ثبت کرد. عایق‌کاری پیچها تنها عامل این موفقیت نبود، اما نمونه‌ای روشن از راهکارهایی است که موتور را برای تحمل شرایط سخت مسابقات استقامتی آماده می‌کردند.
درس فنی این ماجرا روشن است: برای ارزیابی دوام یک موتور، قدرت و دور موتور کافی نیست. جنس اتصال‌دهنده‌ها، اختلاف انبساط قطعات و مسیر انتقال حرارت نیز باید در کنار یکدیگر بررسی شوند. در ۹۱۷، انتخاب دیلاوار و سپس کنترل خنک شدن آن با پوشش عایق، دو بخش مکمل یک راه‌حل بودند؛ یکی بدون توجه به دیگری، نتیجه کامل را فراهم نمی‌کرد.
برای خریدار خودرو کارکرده نیز توجه به سلامت فنی مجموعه، در کنار مشخصات روی کاغذ، اهمیت دارد. در خودروشاپ امکان خرید اقساطی خودرو کارکرده مدل ۱۳۹۰ به بالا، با شرایط منعطف و ضمانت معتبر تا سقف ۸۰۰ میلیون تومان فراهم است.
نظرات کاربران
نظرات کاربران