معظم السيارات تعتمد على إعدادات محرك قياسية إلى حد كبير. عادةً ما تستخدم السيارات الصغيرة محركات بأربعة أسطوانات على التوالي، والسيارات متوسطة الحجم تميل إلى محركات V6، والشاحنات غالبًا ما تستخدم محركات V8 القوية لعزم الدوران. تاريخ السيارات مليء بالتصاميم المبتكرة واللمسات غير التقليدية. ومن بين الأكثر إثارة للاهتمام هو محرك V4. محركات V4 شائعة جدًا في الدراجات النارية، لكن نادرًا ما تراها في السيارات. قليل من شركات صناعة السيارات جربت هذا الإعداد المدمج والغريب للمحرك، مما أدى إلى إنشاء سيارات لا تزال مثيرة للاهتمام حتى اليوم. دعونا نكتشف هذه السيارات الغريبة ذات محركات V4، التي تُظهر حقًا بعض الهندسة الإبداعية، والعملية، وروح التجربة.
لماذا محركات V4 غير معتادة جدًا
محرك V4 يحتوي على أربع أسطوانات مرتبة في شكل حرف V، على عكس إعداد الأربعة أسطوانات على التوالي المعتاد في معظم المركبات. هذا الترتيب صغير الحجم، مما يسهل عملية التركيب، كما أنه يخفض مركز ثقل المحرك. ومع ذلك، هذا التصميم ليس بدون تحديات. شكل V يمكن أن يسبب اهتزازات، مما يتطلب أعمدة توازن أو تصميمات خاصة لعمود المرفق لتنعيمها. إنتاج محرك V4 غالبًا ما يكون أكثر تكلفة من إنتاج محرك أربعة أسطوانات على التوالي، ولهذا السبب نادرًا ما تستخدمه شركات السيارات في المركبات المنتجة بكميات كبيرة. رغم التعقيدات، أخذت عدة شركات المخاطرة وابتكرت سيارات تبرز كأمثلة فريدة من نوعها في عالم السيارات.
ما الذي يجعل محرك V4 مختلفًا؟
محرك V4 ليس مجرد نسخة أصغر من محرك V6؛ بل هو توازن دقيق بين الصغر وتعقيد الهندسة. الفروقات الرئيسية تشمل:
-
ترتيب الأسطوانات: مصرفان من الأسطوانات في شكل V بدلاً من خط مستقيم.
-
طول المحرك الأقصر: مثالي لخانات المحرك الضيقة، وتصاميم المحرك الوسيط، وأنظمة الدفع الأمامي.
-
تحديات هندسية: اهتزازات أكثر من محركات الأربعة أسطوانات على التوالي، مما يتطلب أعمدة توازن، وتصميم دقيق لعمود المرفق، وأحيانًا مواد أو حلول هندسية متقدمة.
النتيجة هي محرك ميكانيكيًا مثير للاهتمام، ومميز بصريًا، وغالبًا ما يرتبط بسيارات فريدة أو غريبة.
فورد ترانزيت Mk1 (1965)
كانت فورد ترانزيت Mk1 واحدة من أكثر المركبات شعبية التي استخدمت محرك V4. تم استخدام محرك Taunus V4 الألماني التصميم في الجيل الأول من ترانزيت الذي طورته شركة فورد، بعدة سعات تتراوح عادة بين 1.3 و1.7 لتر.
حجم محرك V4 الصغير كان مناسبًا جدًا للمركبات التجارية. زاد المهندسون من مساحة الحمولة الداخلية مع الحفاظ على أبعاد خارجية مقبولة عن طريق تحريك المحرك إلى الأمام نظرًا لطوله الأقصر. وعلى الرغم من توليد المحرك لاهتزازات أكثر من منافسيه ذوي الأسطوانات على التوالي، إلا أنه كان قويًا ومناسبًا للأعباء الثقيلة التي تتطلبها المركبات التجارية في الستينيات والسبعينيات.
ساب سونيت II (1967)
كسيارة رياضية خفيفة الوزن، تمثل ساب سونيت II واحدة من الاستخدامات الأكثر غرابة لمحرك V4 في مركبة موجهة للأداء. أنتجتها شركة ساب للسيارات، وظهرت سونيت II في البداية بمحرك ذو شوطين، لكنها أعيد تصميمها لاحقًا لاستيعاب محرك V4 بسعة 1.5 لتر من فورد. هذا التعديل زاد بشكل كبير من الموثوقية ووسع جاذبية السيارة. كان هيكل السونيت الخفيف المصنوع من الألياف الزجاجية كافيًا لقوة المحرك المنخفضة التي تبلغ حوالي 65 حصانًا. وأدى هذا المزيج إلى تجربة قيادة جديدة، مما رسخ مكانة السونيت كواحدة من أغرب سيارات ساب الرياضية.
لانشيا فولفيا (1963)
تجسد لانشيا فولفيا كيف يمكن للمهندسين التكيف بذكاء مع مبدأ محرك V4. صممت شركة لانشيا الإيطالية فولفيا بمحرك V4 بزاوية ضيقة جدًا، حيث كانت المصارف الأسطوانية تفصل بينها زاوية تصل إلى 12 درجة فقط. هذه الزاوية الضيقة جدًا سمحت للمحرك بأن يكون صغيرًا مع الحفاظ على ترتيب على شكل V. التصميم الطولي، إلى جانب الدفع الأمامي، أدى إلى توزيع وزن ممتاز وخصائص قيادة رائعة. حققت فولفيا نجاحًا كبيرًا في رياضة السيارات، لا سيما فوزها ببطولة الراليات الدولية عام 1972. ساهم تصميم المحرك الثوري وشاسيه السيارة الرشيق بشكل كبير في أدائها التنافسي.
فورد كابري Mk1 (1969)
صممت وصنعت شركة فورد موتور كابري Mk1، وهي كوبيه رياضية أنيقة ورخيصة للسوق الأوروبية. كانت النماذج المبكرة من فورد كابري Mk1 مزودة بمحركات Taunus V4 بسعات 1.3 و1.5 لتر. بينما كانت هذه المحركات تركز على الكفاءة والسعر أكثر من الأداء العالي، إلا أنها سمحت لشريحة أوسع من المشترين بالاستمتاع بتصميم كابري الرياضي. ومع تطور السيارة، تم تقديم محركات أكبر من أربعة أسطوانات على التوالي وV6، لتحل تدريجيًا محل خيارات V4 المبكرة.
ماترا M530 (1967)
تتميز ماترا M530 كواحدة من أكثر السيارات الرياضية غير التقليدية في عصرها. صنعتها الشركة الفرنسية ماترا، التي تمتلك خبرات تقنية كبيرة في مجال الطيران. تميزت بتصميم محرك وسطي ومظهر مستقبلي لافت. استخدمت محرك فورد Taunus V4، الذي كان صغيرًا بما يكفي ليتم تركيبه خلف مقصورة الركاب، مما سمح بتصميم محرك وسطي عملي دون توسيع أبعاد السيارة بشكل كبير. وعلى الرغم من أن المحرك لم يكن قويًا بشكل خاص، إلا أنه مكن M530 من تحقيق توازن في القيادة وشخصية مميزة.
ساب 96 (1967)
تعد ساب 96 مثالًا بارزًا آخر على استخدام محرك V4. كانت مجهزة في الأصل بمحرك ذو شوطين، لكن تم ترقيتها إلى محرك V4 مستمد من فورد في أواخر الستينيات. نفذت شركة ساب هذا التعديل، مما عزز الموثوقية وسهولة القيادة وساعد السيارة أيضًا على الامتثال للوائح الانبعاثات المتزايدة الصرامة. كما حققت ساب 96 نجاحًا في مسابقات الراليات. أظهر سائقون مثل إريك كارلسون قدرات السيارة في الفعاليات الدولية، مما ساعد في بناء سمعة السيارة للمتانة والأداء في الظروف القاسية.
لماذا لم تصبح محركات V4 شائعة
على الرغم من تصميمها الذكي وكونها فضولًا هندسيًا، لم تُستخدم محركات V4 على نطاق واسع في سيارات الركاب. جربت عدة شركات التصاميم من خمسينيات إلى سبعينيات القرن الماضي، لكن التكوين ظل خيارًا نادرًا. بينما جعل التصميم الصغير على شكل V المحرك أقصر وأسهل في التركيب في بعض السيارات، إلا أنه تطلب هندسة أكثر تعقيدًا من محركات الأربعة أسطوانات على التوالي.
عادةً ما يتطلب محرك V4 رأسين للأسطوانات وتصميمًا أكثر دقة لعمود المرفق، مما يزيد من تكاليف الإنتاج وقد يسبب اهتزازات إضافية يجب على المهندسين التعامل معها. وبما أن محرك الأربعة أسطوانات على التوالي التقليدي يمكنه تقديم قوة مماثلة مع بساطة وتكلفة تصنيع أقل، اختارت معظم شركات السيارات الخيار الأكثر عملية. ونتيجة لذلك، بقي محرك V4 فضولًا نادرًا، يظهر فقط في عدد قليل من السيارات المميزة بدلاً من أن يصبح تصميم محرك قياسي.
