من المرآة إلى أسفل السيارة.. تفاصيل صغيرة تسرق الوقود أو توفره

لا يحتاج السائق إلى بلوغ سرعة خارقة حتى يبدأ الهواء في استهلاك جزء معتبر من الطاقة التي تنتجها السيارة. فكلما ارتفعت السرعة، زادت القوة المطلوبة لشق الهواء، حتى تصبح الديناميكا الهوائية أحد أهم العوامل التي تحدد كفاءة السيارة على الطرق السريعة.

لهذا لا يقتصر تصميم الهيكل الخارجي على منح السيارة شخصية بصرية مميزة، إذ تخضع المقدمة والسقف والزجاج والمرايا والعجلات وحتى الجزء السفلي من المركبة لحسابات دقيقة تهدف إلى إدارة حركة الهواء بأقل قدر ممكن من المقاومة. والفارق يمكن قياسه بالأرقام، وليس مجرد انطباعات عن سيارة تبدو "انسيابية".

تحدد وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" قوة السحب الهوائي من خلال معادلة تضم عدة عوامل؛ أبرزها كثافة الهواء، ومساحة الجسم المواجهة له، ومعامل السحب، وسرعة الجسم.

والعامل اللافت في المعادلة أن سرعة السيارة تدخل مربعة، أي أن مقاومة الهواء لا تزيد بنفس معدل زيادة السرعة. فإذا تضاعفت سرعة السيارة، وبقيت بقية العوامل ثابتة، تصبح قوة السحب الهوائي نحو 4 أضعاف.

وبما أن القدرة المطلوبة للتغلب على هذه المقاومة تساوي القوة مضروبة في السرعة، فإن القدرة المطلوبة لمواجهة السحب وحده ترتفع نظريا بما يقارب مكعب السرعة. وهذا يفسر لماذا تصبح الزيادة في السرعة مكلفة بصورة متزايدة من ناحية استهلاك الوقود أو الكهرباء.

وتقدم وزارة الطاقة الأمريكية مثالا عمليا على ذلك، فقد أظهرت دراسة شملت 74 سيارة ومركبة خفيفة أن معظم المركبات حققت أفضل كفاءة وقود عند سرعات في حدود 40 ميلا في الساعة، قبل أن يبدأ الاستهلاك في الارتفاع بوضوح بعد 50 ميلا في الساعة. وبين سرعتي 50 و80 ميلا في الساعة انخفض متوسط اقتصاد الوقود للمركبات محل الدراسة بنسبة بلغت نحو 36%.