مؤسسه‌ی پژوهشی Sensor Tower به‌تازگی تحقیقاتی گسترده روی اپلیکیشن‌ها انجام داده و به آماری بسیار جالب دست پیدا کرده است. براساس آمار این مؤسسه، درحدود ۱ درصد از سازندگان بزرگ اپلیکیشن‌ها در فروشگاه‌های آنلاین گوگل پلی استور و اپل اپ‌ استور توانسته‌اند ۸۰ درصد از میزان دانلود اپلیکیشن‌ها را در سه‌ماهه‌ی سوم سال ۲۰۱۹ به‌خود اختصاص دهند. درواقع، ۹۹ درصد از سازندگان دیگر در سه‌ماهه‌ی سوم سال جاری میلادی برای ۲۰ درصد باقی‌مانده با یکدیگر رقابت کرده‌اند.

براساس آمار، ۸۰ درصد از کل دانلودها معادل ۲۹/۶ میلیارد دانلود است. ظاهرا تعداد اپلیکیشن‌ها در سال ۲۰۱۸ در گوگل‌پلی و اپ‌استور معادل ۳/۴ میلیون عدد بوده‌ که در‌مقایسه‌با سال ۲۰۱۴ تعداد آن‌ها به‌طور درخورتوجهی به‌میزان ۶۵ درصد افزایش یافته است. ۲۶ درصد از اپلیکیشن‌های مذکور در سال ۲۰۱۸ حداقل ۱٬۰۰۰ بار دانلود شده‌اند و آمار نشان می‌دهد این میزان در سال ۲۰۱۴ معادل ۳۰ درصد بوده است. به‌عبارت‌دیگر، در سال ۲۰۱۸ سهم اپلیکیشن‌هایی که تعداد دانلود آن‌ها از عدد ۱٬۰۰۰ عبور کرده، کاهش یافته است. این موضوع نشان می‌دهد هرچه زمان می‌گذرد، میزان توجه به شمار زیادی از اپلیکیشن‌ها کاهش می‌یابد و اپلیکیشن‌های معروف باعث می‌شوند دیگر اپلیکیشن‌ها گم شوند.

آمار Sensor Tower نشان می‌دهد به‌طور کلی ۷۹۲ هزار سازنده‌ی اپلیکیشن در اپ‌استور و گوگل پلی‌حضور دارند که ۱ درصد از آن‌ها معادل ۷٬۹۲۰ سازنده توانسته‌اند ۸۰ درصد از میزان دانلودها را در سه‌ماهه‌ی سوم ۲۰۱۹ به‌ اپلیکیشن‌های خود اختصاص دهند. همان‌طورکه می‌شد حدس زد، فیسبوک یکی از شرکت‌هایی است که در بین ۱ درصد اشاره‌شده حضور دارد و آمار نشان می‌دهد اپلیکیشن مستقل این شبکه‌ی اجتماعی، تنها در بازه‌ی زمانی سه‌ماهه‌ی سوم ۲۰۱۹، به‌میزان ۶۸۲ میلیون بار در فروشگاه‌های آنلاین اپل و گوگل دانلود شده است. 

حقایق یادشده برای ناشران بازی‌های موبایلی نیز صدق می‌کند. براساس آمار Sensor Tower، تقریبا ۱ درصد از سازندگان بازی‌های موبایلی توانسته‌اند ۹/۱ میلیارد دانلود را به بازی‌های خودشان اختصاص دهند که این میزان به ۸۲ درصد از کل دانلودها ترجمه می‌شود. به‌عبارت‌دیگر، ۹۹ درصد از ناشران بازی‌های موبایلی در سه‌ماهه‌ی سوم ۲۰۱۹ توانسته‌اند درمجموع دومیلیارد از دانلودها را به‌ خودشان اختصاص دهند که معادل ۱۸ درصد است از کل دانلودها است.

درزمینه‌ی کسب درآمد، فاصله‌ی بین توسعه‌دهندگان بزرگ با توسعه‌دهندگان کوچک‌تر بسیار بیشتر است. آمار نشان می‌دهد به‌طور کلی در سه‌ماهه‌ی سوم امسال ۲۲ میلیارد دلار درآمد عاید سازندگان اپلیکیشن‌ها شده که ۲۰/۵ میلیارد دلار از این مقدار، برای ۱ درصد از سازندگان به‌دست آمده است. به بیان بهتر، تنها ۷ درصد از ۲۲ میلیارد دلار گفته‌شده در بین ۱۵۱ هزار و ۵۶ توسعه‌دهنده‌ای توزیع شده است که شامل ۹۹ درصد از کل توسعه‌دهندگان می‌شوند. 

با مراجعه به وب‌سایت رسمی مؤسسه‌ی Sensor Tower می‌توانید آمار دیگری را نیز در‌این‌زمینه مشاهده کنید.

زیراکس چندی پیش برای خرید اچ‌پی اقدام کرده و پیشنهاد خود را به‌صورت رسمی به هیئت‌مدیره‌ی این شرکت ارسال کرد؛ ولی هیئت‌مدیره‌ی اچ‌پی به‌اتفاق آراء با پیشنهاد رقیب قدیمی مخالفت کردند. اکنون زیراکس به‌نوعی تهدیدی جدی برای اچ‌پی، رقیبی بسیار بزرگ‌تر از خود فرستاده‌ و آن را تهدید کرده‌ است پیشنهاد خرید را به‌صورت مستقیم به سهام‌داران خواهد داد. چنین سبکی از خرید و ادغام در شرکت‌ها با اصطلاح Hostile bid تعریف می‌شود.

نامه‌ی جدید زیراکس به هیئت‌مدیره‌ی اچ‌پی به‌صورت جدی از آن‌ها درخواست می‌کند پیشنهاد خرید را مجددا بررسی کنند؛ در‌غیر‌این‌صورت، به‌صورت مستقیم با سهام‌داران وارد مذاکره می‌شود. معاون ارشد رئیس هیئت‌مدیره و مدیرعامل زیراکس، جان ویسنتین، در نامه‌ی اخیر به رقیب قدیمی هیچ دلیلی را برای تأخیر در ادغام دو شرکت منطقی نمی‌داند. او در بخشی از نامه می‌نویسد:

هیئت‌مدیره‌ی زیراکس مصمم است برنامه‌ی پیشنهاد خرید اچ‌پی را با جدیت تا اجرای نهایی پیگیری کند. ما هیچ دلیلی برای تأخیر بیشتر نمی‌بینیم؛ به‌همین‌دلیل، زیراکس برای نهایی‌شدن هرچه‌زودتر خرید و ایجاد ارزش افزوده برای سهام‌داران خود، مستقیما با سهام‌داران شما مذاکره خواهد کرد؛ مگر اینکه ما و شما تا پیش از ساعت ۱۷ دوشنبه ۲۵ نوامبر به توافقی دوستانه برسیم. پشتیبانی شدیدی که ما به‌خاطر پیشنهاد خود از سهام‌داران شما دریافت می‌کنیم، هرگونه شک و تردیدی را برای پیش‌برد قرارداد و اتمام خرید در شما از بین خواهد برد.

داستان خرید اچ‌پی توسط زیراکس

زیراکس در پیشنهاد خرید ابتدایی خود، قیمت ۲۲ دلار را برای هر سهم اچ‌پی در نظر گرفت که ۷۷ درصد از آن به‌صورت نقد و ۲۳ درصد دیگر به‌صورت سهام پرداخت می‌شود. به‌هرحال هیئت‌مدیره‌ی اچ‌پی با اجماع دربرابر پیشنهاد رقیب مخالفت کردند و رقم پیشنهادی را کمتر از ارزش خود دانستند. درواقع، ازنظر آن‌ها پیشنهاد زیراکس به‌ضرر ذی‌نفع‌های اچ‌پی بود. به‌علاوه اچ‌پی درمقایسه‌با زیراکس شرکتی بسیار بزرگ‌تر محسوب می‌شود و با ارزش بازار ۲۷ میلیارد دلاری، تقریبا سه‌برابر زیراکس ارزش دارد.

هیئت‌مدیره‌ی اچ‌پی در رد پیشنهاد زیراکس، کاهش درآمد آن‌ها را به‌عنوان دلیلی منطقی بیان کردند. در بخشی از جوابیه‌ی ابتدایی اچ‌پی می‌خوانیم:

ما از کاهش درآمد زیراکس از ۱۰/۲ به ۹/۲ میلیارد دلار در بازه‌ی زمانی ۱۲ ماهه اطلاع داریم که از ژوئن ۲۰۱۸ شروع شد. همین کاهش درآمد، سؤال‌های متعددی درباره‌ی مسیر حرکت کسب‌وکار شما و چشم‌اندازهای آتی برای ما ایجاد می‌کند. ما اعتماد کاملی به استراتژی خود داریم و همچنین از توانایی خود در اجرا و ایجاد ارزش پایدار طولانی‌مدت برای اچ‌پی مطمئن هستیم.

همان‌طورکه در بخش قبلی خواندید، جان وینستین ضرب‌الاجل ۲۵ نوامبر را برای توافق دو شرکت مطرح کرد. طبق تهدید ارسال‌شده، هیئت‌مدیره‌ی زیراکس پس از مهلت مذکور به‌صورت مستقیم با سهام‌داران اچ‌پی مذاکره خواهد کرد. ۲۵ نوامبر برابر با چهارم آذر است؛ درنتیجه می‌توانیم به‌زودی از اجرای احتمالی تهدید زیراکس باخبر شویم.

از زمان عرضه‌ی پردازنده‌های هفت‌نانومتری سری رایزن AMD، جوامع سخت‌افزاری مشغول یافتن راه‌هایی برای افزایش کارایی این محصولات بوده‌اند. یکی از راهکارهای ارائه‌شده، استفاده از نرم‌افزار رایزن‌مستر (Ryzen Master) است. نرم‌افزار مذکور ابزار AMD برای اورکلاک و افزایش سرعت پردازنده‌های سری رایزن این شرکت است؛ اما مشکل ازآنجا آغاز می‌شود که کاربران هنگام استفاده از نرم‌افزار رایزن‌مستر متوجه شدند این برنامه به‌جای انتخاب هسته‌ی اصلی در پردازنده که اغلب برای انجام آزمایش‌ها مربوط به عملکرد تک‌هسته‌ای استفاده می‌شود، هسته‌ی دیگری را به‌عنوان «بهترین هسته» شناسایی می‌کند.

نگارنده ادعا می‌کند زمانی متوجه این موضوع شده که آزمایش‌های مربوط به ارزیابی الگوریتم برنامه‌ی قدرت‌دهی 1usmus را انجام می‌داده است. الگوریتم یادشده را یکی از کاربران برای افزایش بازدهی پردازنده هنگام اورکلاک ابداع کرده است. تصویر زیر مربوط به نرم‌افزار رایزن‌مستر است و آزمایش‌ها پردازنده‌ی رایزن 3900X در بنچمارک Cinebench R20 در عملکرد تک‌هسته‌ای را نشان می‌دهد. بار کاری در هسته‌های اول و دوم و سوم انجام نمی‌شود و تنها در هسته‌ی پردازشی دوم انجام می‌شود. هسته‌های یادشده جز هسته‌ی دوم، بنابر نظر نرم‌افزار رایزن‌مستر و باتوجه‌به ستاره‌های زرد و نقره‌ای درکنار مشخصه‌ی مربوط به عملکرد آن‌ها در تصویر مرتبط، بیشترین بازدهی را در میان هسته‌های پردازنده دارند.

تصویر مذکور هنگامی ثبت شده است که بیشتر بار کاری در هسته‌ی پردازشی دوم در حال اجرا بوده است؛ در‌حالی‌که محبوب‌ترین هسته ازنظر نرم‌افزار برای وظایف تک‌هسته‌ای درکل آزمایش هسته‌ی پنجم بود. هنگامی‌که بار کاری طولانی‌مدت در هسته‌ی چهارم یا یازدهم باقی نمی‌ماند و هسته‌های یادشده در‌مقایسه‌با هسته‌های بدون ستاره بیشتر درگیر انجام وظایف بودند، سرعت‌های کلاکشان ثبت شد. با اینکه هسته‌ی پنجم محبوب‌ترین هسته برای انجام وظایف بود، با اطمینان بسیار می‌توان گفت فرکانس بوست هسته‌ی چهارم مقدار اندکی بیشتر بود.

درهرصورت آنچه مشخص است، نرم‌افزار هسته‌ی پنجم را به‌عنوان بهترین هسته انتخاب کرده است. این در حالی است که هسته‌ی دوم برای انجام آزمایش‌ها تک‌هسته‌ای به‌عنوان هسته‌ی مطلوب شناسایی می‌شود و نگرانی‌هایی از این بابت ایجاد می‌کند که برنامه‌ی زمان‌بندی (Scheduler) ویندوز ۱۰ با امتناع از انجام وظایف روی هسته‌ی پردازشی مناسب به عملکرد آسیب بزند. حال AMD پستی در وبلاگ خود منتشر کرده و توضیح داده است که چرا ویندوز ۱۰ و نرم‌افزار رایزن‌مستر دراین‌زمینه اشتباه نکرده‌اند و این شرکت قصد دارد در نحوه‌ی کار نرم‌افزار رایزن‌مستر بازنگری کند.

در ویندوز، رابط فریم‌ور UEFI نتایج و رتبه‌بندی هسته‌ها پس از آزمایش نهایی را حفظ می‌کند. هم رایزن‌مستر و هم ویندوز از این داده‌ها برای تعیین رتبه‌بندی خودشان از هسته‌های مناسب استفاده می‌کنند. این حقیقت که در نرم‌افزار رایزن‌مستر هسته‌ها با فاصله‌ی ۳ درصدی در عملکرد از هم رتبه‌بندی شده‌اند، به این معنی نیست که هرکدام از هسته‌ها ۳ درصد سریع‌تر از هسته‌ی بعدی هستند. AMD دلیل خود برای رتبه‌بندی این‌چنینی هسته‌ها را این‌گونه شرح می‌دهد:

رتبه‌بندی پیش‌فرض ۳ درصدی برای ارتباط با سیستم‌عامل و القای این نکته که کدام هسته یا هسته‌ها سریع‌تر هستند، گزینه‌ی بسیار مناسبی است. ارتباط مذکور هنگامی‌که ثابت CPPC2 و مقیاس بدون واحد بازدهی به چینش فرکانس‌های پردازنده برای بارهای کاری شما تبدیل می‌شود، هیچ فضایی برای خطاهای ریاضی باقی نمی‌گذارد که به گردشدن اعداد منجر می‌شود.

CPPC2 مخفف عبارت Collaborative Processor Performance Control و به‌معنی کنترل اشتراکی عملکرد پردازنده بوده و در نسخه‌ی ۶٫۲ سند ACPI آمده است. ACPI مخفف Advanced Configuration and Power Interface و به‌معنی پیکربندی پیشرفته و رابط توان است. این سند را برخی از شرکت‌های فناوری برای شناسایی برخی قواعد مربوط به سخت‌افزار منتشر می‌کنند. درباره‌ی CPPC2 در یکی از صفحات این سند آمده است: 

کنترل اشتراکی عملکرد پردازنده مکانیسمی انتزاعی و انعطاف‌پذیر را برای OSPM [مدیریت توان سیستم‌عامل] تعریف می‌کند تا مشترکا با بخشی درون پلتفرم عملکرد پردازنده‌ی منطقی را مدیریت کنند.

به‌طور خلاصه AMD هسته‌ها را به روش خود رتبه‌بندی می‌کند؛ زیرا این‌گونه استراتژی مدیریتی خود را به‌صورت واضح‌تر و مؤثرتری به ویندوز منتقل می‌کند؛ بنابراین، دلیل چنین رتبه‌بندی‌ای ۳ درصد بیشتر یا کمتر بودن سرعت بین هسته‌ها نیست.

چرا ویندوز و رایزن‌مستر عملکرد مشابهی روی پردازنده‌ی یکسان ندارند؟

ویندوز ۱۰ بهترین هسته‎ی پردازنده را انتخاب نمی‌کند و به‌جای آن، یافتن جفت هسته‌های پردازنده که سریع‌ترین مابین هسته‌ها هستند، در اولویت قرار می‌دهد و بار کاری را مدام بین این دو هسته تعویض می‌کند. تصویر زیر هنگامی ثبت شده است که جابه‌جایی مذکور شبیه به آزمایش‌های بنچمارک CB20 در نرم‌افزار رایزن‌مستر است.

این تصویر زمانی ثبت شده است که الگوریتم 1usmus فعال بود؛ به‌همین‌دلیل، بیشتر هسته‌های پردازنده در حالت خواب (asleep) بودند و البته بار کاری بین هسته‌ی ۴ و ۵ در حال جابه‌جایی بود. ویندوز ۱۰ سعی می‌کند بار کاری هم‌زمان را بین این دو هسته تقسیم کند تا بار الکتریکی و حرارت به‌اشتراک گذاشته شود. شایان ذکر است رایزن‌مستر انتخاب می‌کند کدام هسته براساس حداکثر ظرفیت اورکلاک خود ستاره‌ی طلایی را کسب کند.

به‌طور خلاصه رایزن‌مستر بررسی می‌کند تا ببیند کدام هسته‌ی پردازنده به‌عنوان بهترین گزینه برای اورکلاک رده‌بندی می‌شود. در‌همین‌حال، ویندوز موارد بیشتری را بررسی می‌کند تا دریابد کدام جفت هسته‌ها در پردازنده بهترین عملکرد کلی را دارند. این دو نوع ارزیابی برپایه‌ی مجموعه داده‌های یکسانی هستند؛ اما هدف مشابهی را دنبال نمی‌کنند؛ درنتیجه، نرم‌افزار رایزن‌مستر چنین گمان می‌کند که بهترین هسته‌ی پردازشیِ جداگانه‌ای از آنچه ویندوز شناسایی کرده، وجود دارد.

در آینده، AMD نرم‌افزار رایزن‌مستر را به‌گونه‌ای تنظیم می‌کند که دقیقا همان اطلاعاتی که ویندوز گزارش داده را ارائه دهد و منبع سردرگمی ذکرشده را از بین ببرد. پیام واضح این شرکت درباره‌ی مدیریت سرعت کلاک در پردازنده‌های رایزن واگذاری آن به ویندوز ۱۰ است. در‌این‌صورت، خروجی نتایج بهتری درمقایسه‌با مدیریت دستی موارد یادشده خواهد داشت. چنین راهکاری ممکن است ازنظر فنی در مواردی صادق نباشد که تمامی هسته‌ها اورکلاک می‌شوند؛ ولی این‌ گونه تنظیمات دستی توان مصرفی را در پردازنده افزایش می‌دهند. نگارنده‌ی مطلب براساس تجربه‌ی شخصی‌اش راهنمایی‌های AMD را تأیید می‌کند. او می‌گوید تلاش می‌کند بازدهی پردازنده‌ی رایزن را برای بهره‌گیری از گزینه‌های افزایش عملکردی‌ای افزایش دهد که فروشندگان در UEFI ارائه می‌دهند و این راهکارها به‌جای افزایش عملکرد آن را کاهش داده‌اند.

راهنمایی‌های AMD برای افزایش عملکرد پردازنده‌های هفت‌نانومتری رایزن دست‌نخورده باقی مانده است. این شرکت اعلام کرده با به‌روزرسانی به نسخه‌ی ۱۹۰۳ ماه مه یا بعدتر ویندوز، نصب آخرین درایورهای تراشه و استفاده از نسخه‌ی ۱۰۰۲ یا بالاترِ رابط UEFI (فرم‌ور یکپارچه‌ی توسعه‌پذیر) از معماری AGESA می‌توان کارایی پردازنده‌های رایزن را افزایش داد. اگر می‌خواهید مطمئن شوید تمامی این قابلیت‌ها کار می‌کنند، تنظیمات Global C-States و CPPC را در حالت AUTO ON قرار دهید یا به هر شکل ممکن فعال کنید.

استارتاپ کالیفرنیایی کارما که با پشتیبانی چینی‌ها خودروهای الکتریکی تولید می‌کند، سه‌شنبه هفته‌ی گذشته نسخه‌ی قدرتمندتر سدان ریورو جی‌تی را رونمایی کرد. مدل جدید با نام ریورو جی‌تی‌اس (Revero GTS) در نمایشگاه خودرو لس‌آنجلس به‌نمایش گذاشته‌ شده است که اگرچه قدرت بیشتری از ریورو جی‌تی ندارد، با تغییراتی که در سخت‌افزار آن اعمال شده، سرعت و برد بهتری به‌ارمغان می‌آورد.

ریورو جی‌تی‌اس ۵۳۵ اسب‌بخار قدرت و ۷۴۵ نیوتن‌متر گشتاور را از قوای محرکه‌ی جدید دریافت می‌کند. قوای محرکه با ظرفیت پیماپیش بیشتر دو موتور الکتریکی در محور عقب و یک موتور توربوشارژ سه سیلندر را شامل می‌شود که آن را از بی‌ام‌و i8 وام گرفته است. باتری این خودرو همان نسخه‌ی ۲۶ کیلووات‌بر‌ساعتی است که روی ریورو جی‌تی استفاده شده است؛ اما جی‌تی‌اس درمقایسه‌با ظرفیت پیمایش ۹۸ کیلومتری نسخه‌ی جی‌تی با هربار شارژ می‌تواند ۳۰ کیلومتر بیشتر، یعنی ۱۲۸ کیلومتر را بپیماید.

همچنین، جی‌تی‌اس می‌تواند در کمتر از ۳/۹ ثانیه به‌سرعت ۹۶ کیلومتر‌بر‌ساعت برسد؛ در‌حالی‌که ریورو جی‌تی برای رسیدن به این سرعت به ۴/۵ ثانیه زمان نیاز دارد. حداکثر سرعت نیز با افزایش ۸ واحدی به ۲۱۰ کیلومتر‌برساعت رسیده و با سیستم جدید توزیع گشتاور، فرمان‌پذیری آن بهبود یافته است.

برای بهترین عملکرد، حالت رانندگی باید در حالت اسپرت قرار بگیرد؛ زیرا در این وضعیت، موتور برقی و بنزینی باهم ترکیب می‌شوند و سیستم کنترل شروع حرکت با فشردن پدال ترمز و سپس گازدادن (Launch) فعال می‌شود. در این سیستم، موتور بنزینی تا ۴۰۰۰ دور بر دقیقه عمل می‌کند و شمارش معکوسی در پنل جلو فرمان نشان می‌دهد که راننده چه زمانی باید ترمز را رها کند تا سرعت‌گیری با نهایت چسبندگی و بدون هرزگردی لاستیک‌ها آغاز شود. 

زمانی‌که شمارش معکوس نمایش داده می‌شود، خودرو آماده است، راننده ترمز را رها می‌کند، پدال گاز را می‌فشارد و موتورهای برقی و بنزینی قدرت را به محور عقب انتقال می‌دهند. مقابل راننده سرعت‌سنج به یک کورنومتر تبدیل می‌شود و زمان رسیدن خودرو به ۹۶ کیلومتر‌بر‌ساعت را نشان می‌دهد. این قابلیت در ریورو جی‌تی نیز گنجانده شده بود.

به‌گفته‌ی کارما، عملکرد فنی بهتر در جی‌تی‌اس به‌لطف سیستم برق به‌روزشده در قوای محرکه امکان‌پذیر شده است؛ اما دراصل، اینورترهای جدید و کارآمدتر تولید این شرکت و سیستم انتقال قدرت تک‌سرعته عوامل اصلی این عملکرد بهتر بوده‌اند.

تاد جرج (Todd George)، مدیر واحد مهندسی کارما می‌گوید اینورترها را خود شرکت تولید کرده است؛ بنابراین، می‌توان به‌روزرسانی نرم‌افزاری آینده را به‌صورت بی‌سیم و OTA انجام داد. سایر تغییرات عملکردی جی‌تی‌اس بوش‌های جدید سیستم تعلیق و کالیبرهای ترمز تقویت‌شده و سیستم فرمان الکترونیکیِ جدید را شامل می‌شود که به‌گفته‌ی شرکت، نرم‌تر و دقیق‌تر است.

تولید ریورو جی‌تی‌اس اوایل ۲۰۲۰ در کارخانه‌ی کارما واقع در کالیفرنیای‌جنوبی شروع می‌شود و قیمت آن ۱۴۹،۹۵۰ دلار خواهد بود؛ درحالی‌که ریورو جی‌تی با قیمت ۱۳۵ هزار دلار به بازار عرضه شده است. ناگفته نماند کارما در نمایشگاه خودرو لس‌آنجلس، خودرو مفهومی الکتریکی SC2 را هم معرفی کرده است. 

هرچند وانت هایلوکس و مینی‌کراس‌اور C-HR در بسیاری از کشورهای دنیا پرتقاضا و بسیار محبوب هستند، مثلث کرولا و کمری و راو4، پرفروش‌ترین خودروهای تویوتا در بازار جهانی محسوب می‌شوند. تجربه‌ی تولید راو4 به بیش از ۲۵ سال می‌رسد و در سال‌های اخیر، پرفروش‌ترین کراس‌اور بازار آمریکا بوده است. این محصول با نسل چهارم در ایران نیز فروخته شد. از سال ۲۰۱۸، نسل پنجم راو4 در بازار جهانی حضور دارد و با پیشرانه‌های ۲ و ۲/۵ لیتری بنزینی درکنار نمونه‌ی هیبریدی، هم‌زمان در ژاپن، کانادا، چین و آمریکا تولید می‌شود.

راو ۴ هیبرید امروزه پرفروش‌ترین خودرو هیبریدی دنیا است؛ اما در سال‌های اخیر، تویوتا و بسیاری دیگر از خودروسازان ژاپنی، توجه چندانی به محصولات پلاگین هیبرید (PHEV) نشان نداده‌اند. تاکنون پریوس پرایم، تنها خودرو تویوتا با پیشرانه‌ی پلاگین هیبرید بوده است. این فناوری به شارژ باتری‌ها ازطریق منبع برق خارج از خودرو نیاز دارد؛ اما می‌تواند مصرف بنزین یا گازوئیل موردنیاز پیشرانه‌ی احتراقی را به‌میزان درخورتوجهی کاهش دهد.

راو ۴ پرایم قدرتمندترین و کم‌مصرف‌ترین نسخه‌‌ی تاریخ این خودرو محسوب می‌شود. این کراس‌اور حالا ۳۰۲ اسب‌بخار قدرت و ۲۲۸ نیوتن‌متر گشتاور دارد تا در ۵/۸ ثانیه از حالت سکون به سرعت ۱۰۰ کیلومتربرساعت برسد. راو ۴ پرایم از ترکیب پیشرانه‌ی بنزینی ۲/۵ لیتری با قدرت ۱۷۶ اسب‌بخار و موتور برقی ۶۲ کیلووات (۸۳ اسب‌بخار) بهره می‌برد تا بعد از سوپرا، بهترین عملکرد صفر تا ۱۰۰ کیلومتربرساعت را در میان نسخه‌های استاندارد محصولات تویوتا ارائه دهد.

شاید روی کاغذ، قدرت بسیار خوب راو ۴ پرایم برای جذب خریدار در کلاس کراس‌اورهای اندازه‌متوسط کافی باشد؛ اما میانگین مصرف سوخت ۲/۶ لیتر در ۱۰۰ کیلومتر، احتمالا برگ‌برنده‌ی این خودرو در بازار جهانی خواهد بود. راو ۴ پلاگین هیبرید می‌تواند مسافتی درحدود ۶۲ کیلومتر را بی‌نیاز از بنزین و با تکیه بر شارژ باتری‌ها بپیماید تا نه‌تنها بهتر از پریوس پرایم، بلکه با اختلاف برترین کراس‌اور PHEV در دنیا باشد.

مطابق انتظار، فضای داخلی راو ۴ پرایم در‌مقایسه‌با نمونه‌ی استاندارد، تفاوت چندانی ندارد. شاید تنها تغییر در این خودرو استفاده از نور ملایم آبی‌رنگ برای تزیینات کابین باشد. مهندسان تویوتا باتری‌های راو ۴ را در صندوق عقب جای‌ داده‌اند تا باتوجه‌به حضور موتورهای برقی و بنزینی، توازن خودرو در جلو بهبود یابد. جالب‌تر آنکه تغییری در فضای مفید صندوق عقب رخ نداده است تا مشابه مدل بنزینی، ۵۸۰ لیتر برای حمل بار استاندارد و ۱،۰۶۵ لیتر پس از جمع‌شدن صندلی‌های عقب فراهم شود.

ناگفته نماند قیمت نهایی راو ۴ پرایم هنوز اعلام نشده است و این خودرو تابستان سال آینده عرضه خواهد شد؛ درحالی‌که مطمئنا گران‌تر از مدل هیبریدی راو ۴ با پیشرانه‌ی ۲۲۲ اسب‌بخار و قیمت تقریبی‌اش ۲۸ هزار دلار خواهد بود.

تمامی فعل و انفعالات جهان تحت تأثیر یک یا چند مورد از نیروهای چهارگانه‌‌ی بنیادین طبیعت قرار دارند. این نیروها عبارت‌‌اند از: جاذبه، الکترومغناطیس، نیروی هسته‌‌ای ضعیف و هسته‌‌ای قوی. حال فیزیکدانان می‌‌گویند که احتمالا نشانه‌‌هایی از وجود یک نیروی فیزیکی پنجم یافته‌‌اند؛ نیرویی که از دل اتم هلیوم نشات می‌‌گیرد.

این اولین باری نیست که پژوهشگران از وجود چنین نیرویی سخن می‌‌گویند. چند سال پیش نیز آن‌‌ها آثاری از این نیروی مرموز را در حین واکنش فروپاشی ایزوتوپ بریلیوم مشاهده کرده بودند. حال همان تیم از پژوهشگران نمونه‌‌ی دیگری از آثار این نیرو را مشاهده کرده‌‌اند. آن‌‌ها همچنین از وجود ذره‌‌ای تازه سخن می‌‌گویند که به گمان آن‌‌ها حامل این نیروی مرموز است؛ ذره‌‌ای به‌نام X17.

اگر درستی این کشف تازه اثبات شود، نه‌‌تنها می‌توانیم دانسته‌‌های خود را درمورد ذره‌‌ی X17 افزایش دهیم؛ بلکه خواهیم توانست به درک صحیح‌‌تری از نیروهای حاکم بر جهان دست یابیم. در کنار همه‌‌ی این‌‌ها شاید فرصتی در اختیار دانشمندان قرار گیرد تا یک‌‌بار برای همیشه مسئله‌‌ی ماده‌‌ی تاریک را برای خود حل کنند.

آتیلا کرازناهورکی و همکارانش از مؤسسه‌‌ی تحقیقات هسته‌‌ای مجارستان متوجه پدیده‌‌ای عجیب در خلال آزمایش‌‌های سال ۲۰۱۶ شدند. آن‌‌ها حین تجزیه‌‌و تحلیل نورهای ساطع‌‌شده از فرایند فروپاشی بریلیوم ۸ (در حالت برانگیخته) با نشانه‌‌هایی از وجود نیرویی ناشناخته مواجه شدند. پژوهشگران دریافتند اگر این نور به‌‌اندازه‌‌ی کافی قدرتمند باشد، از آن یک ذره‌‌ی الکترون و یک ذره‌‌ی پوزیترون ایجاد خواهد شد که در یک زاویه‌‌ی قابل‌‌اندازه‌‌گیری یکدیگر را دفع کرده و از هم دور خواهند شد.

براساس قانون تبدیل انرژی، با افزایش سطح انرژی نوری که این دو ذره را ایجاد می‌‌کند، زاویه‌‌ی میان آن‌‌ها باید کاسته شود. این دست‌کم چیزی بود که از لحاظ آماری انتظار آن می‌‌رفت. اما نکته‌ی عجیب ماجرا اینجا است که مشاهدات کرازناهورکی و همکارانش با این انتظارات در تعارض بود. با وجود همخوانی در زاویه‌‌ی حرکت، پژوهشگران دریافتند که تعداد الکترون‌‌ها و پوزیترون‌‌های جداشده در زاویه‌‌ی ۱۴۰ درجه با افزایش غیرمنتظره‌‌ای مواجه شده است.

این مطالعه به‌‌قدری موجه به‌نظر می‌‌رسید که دیری نپایید توجه سایر پژوهشگران جهان نیز به‌‌سوی احتمال کشف یک ذره‌‌ی کاملا جدید جلب شد؛ ذره‌‌ای که شاید بتواند توضیحی برای علت بروز این پدیده‌‌ی عجیب ارائه کند. ذره‌‌ی جدید برخلاف تمامی کشفیات پیشین دارای ویژگی‌‌هایی بود که می‌‌توانست آن را در رده‌‌ی انواع کاملا جدیدی از بوز‌‌ون‌‌های بنیادین جای دهد.

آنچه پژوهشگران می‌‌گویند، به هیچ‌‌وجه ادعای کوچکی به‌‌شمار نمی‌‌آید. ما تاکنون تنها از وجود چهار نیروی بنیادین مطلع بودیم که در سه مورد از آن‌‌ها، بوزون‌‌ها مسئول ربایش و رانش شناخته شده‌‌اند. درمورد جاذبه، ذره‌‌ای فرضی به‌‌نام گراویتون (graviton) مسئول اعمال نیرو شناخته شد؛ با این حال، هنوز پژوهشگران نتوانسته‌‌اند نشانه‌‌ای از وجود آن بیابند.

از آنجاکه بوزون جدید دارای جرمی کاملا مشخص (معادل با ۱۷ مگاالکترون‌‌ولت یا ۳۳ برابر جرم یک الکترون) و نیز طول عمری کوتاه (معادل ۱۴-۱۰ ثانیه) است، نمی‌‎توان هیچ‌‌یک از نیروهای چهارگانه‌‌ی فعلی را درمورد آن صادق دانست. این همان موضوعی است که موجب شد گمانه‌‌زنی‌‌ها درباره‌‌ی وجود نیروی بنیادین پنجم فیزیک شکل جدی‌‌تری به خود بگیرد.

بدین‌‌ترتیب، تمامی شواهد حاکی از آن هستند که بوزون جدید باید حامل نیروی پنجم کاملا جدیدی باشد. اما طبیعی است که دنیای فیزیک رغبت چندانی برای پذیرش این موضوع به‌‌عنوان یکی از واقعیات تازه ندارد. کشف یک ذره‌‌ی تازه خبر بسیار مهمی محسوب می‌‌شود که همواره زیر ذره‌‌بین بررسی‌‌های موشکافانه‌‌ی کارشناسان قرار می‌‌گیرد؛ تعجبی ندارد که این بررسی‌‌ها خیل عظیمی از آزمایش‌‌های تکرارپذیر را به‌‌دنبال خواهد داشت.

خوشبختانه علی‌‌رغم چنین کشف بزرگی، کرازناهورکی و همکارانش طی سال‌‌های گذشته نیز بیکار ننشسته‌اند. از آن زمان تاکنون توجه تیم از موضوع فروپاشی بریلیوم ۸ به گذار حالت انگیختگی هسته‌‌ی هلیوم معطوف شده است.

مشابه با کشف پیشین، پژوهشگران بار دیگر جفت ذره‌‌هایی از الکترون و پوزیترون را مشاهده کردند که در زاویه‌‌ای نامتعارف و خارج از انتظارات مدل پیشین از یکدیگر دور می‌‌شدند. این‌‌بار اعداد و ارقام زاویه‌‌ای نزدیک به ۱۱۵ درجه را نشان می‌‌داد.

پژوهشگران باکمک یک روش بازگشتی محاسبه کردند که هسته‌‌ی هلیوم احتمالا یک بوزون با عمری کوتاه و جرمی کمتر از ۱۷ مگاالکترون‌‌ولت تولید کرده است. آن‌‌ها به‌‌منظور سادگی بیش‌‌تر این ذره را X17 نام‌‌گذاری کردند. با این حال، ذره‌‌ی یادشده هنوز فاصله‌‌ی زیادی تا معرفی به‌‌عنوان  یک ذره‌‌ی رسمی دارد که بتوان آن را در یکی از مدل‌‌های ماده به‌‌کار گرفت.

آزمایش سال ۲۰۱۶ در یکی از ژورنال‌‌های معتبر از سری مقالات Physical Review Letters به‌‌ چاپ رسیده است؛ ولی مطالعه‌‌ی اخیر هنوز در مرحله‌‌ی بازبینی قرار دارد. با این حال، اخیرا نسخه‌‌ای از آن در arXiv قرار گرفته است تا ازسوی کارشناسان سایر حوزه‌‌ها نیز مورد نقد و بررسی قرار گیرد.

اگر درنهایت امر، این زیرذره‌‌ی اتمی مرموز هم در زمره‌‌ی سایر اشتباهات آزمایشگاهی قرار نگیرد، می‌‌توان گفت کنش‌‌های میان این بوزون با نوترون ممکن است نشانه‌‌ای از وجود نیرویی باشد که هیچ شباهتی به نیروهای چهارگانه‌‌ی فیزیک نخواهد داشت. حال که ذهن فیزیکدانان سخت مشغول یکی از بزرگ‌ترین رازهای دنیای فیزیک یعنی ماده‌‌ی تاریک شده است، شاید خبر کشف یک ذره‌‌ی کاملا جدید بتواند راهکاری برای حل این کلاف سردرگم و ایجاد ارتباط میان ماده‌‌ی معمولی و ماده‌‌ی تاریک ارائه کند.

در حقیقت، تعدادی از آزمایش‌‌های حوزه‌‌ی ماده‌‌ی تاریک نیز پیش‌‌تر به‌دنبال کشف ذره‌‌ای عجیب با جرمی ۱۷ مگاولتی بوده‌اند؛ با این حال دنیای فیزیک تا به امروز موفق به یافتن چنین ذره‌‌ای نشده بود. به‌‌نظر می‌‌رسد بازآرایی مدل استاندارد فیزیک ذرات و نیروهای حاکم بر آن باهدف تعریف این عضو جدید از خانواده، زمینه‌‌ساز تغییراتی بنیادین در دنیای فیزیک خواهد بود. شاید ذره‌‌ی X17 به‌راستی همان ذره‌‌ای باشد که سال‌‌ها در انتظار کشف آن بوده‌‌ایم.

سفر به فضا برای بسیاری از فضانوردان، رؤیایی بود که به واقعیت بدل می‌شد، اما در طول ۵۰ سال اخیر، شمار زیادی تراژدی‌ فضایی نیز به‌وقوع پیوسته‌اند که آن روی سکه‌ی فضا، یعنی بدترین کابوس‌ فضانوردان را تداعی می‌کنند.

طی نیم قرن اخیر، حدود ۳۰ فضانورد که برای انجام مأموریت‌های فضایی تمرین کرده یا در مأموریت‌های فضایی شرکت کردند جان خود را از دست دادند. اما بخش زیادی از این فضانوردان (مانند فضانوردان شاتل‌های فضایی چلنجر و کلمبیا) روی زمین یا در جو سیاره جان خود را از دست دادند. به هر حال، از بین حدود ۵۵۰ فضانوردی که تا به حال به فضا سفر کرده‌اند، تنها ۳ نفر جان خود را خارج از جو زمین از دست دادند.

اتحاد جماهیر شوروی پس از اولین سانحه‌ی مرگبار در فضا، کیهان‌نوردان خود را ملزم به پوشیدن لباس‌های فضانوردی سوکول کرد

اوایل دوران رقابت فضایی که بین ناسا و اتحاد جماهیر شوروی در جریان بود، شماری از خلبانان جت که هواپیماهایی با موتورهای موشک را آزمایش می‌کردند جان خود را از دست دادند. ژانویه سال ۱۹۶۷، سانحه‌ی آپولو ۱ به وقوع پیوست که در آن ناسا ۳ فضانورد خود، راجر بی. چافی، ادوارد هیگینز وایت و گاس گریسوم را هنگام تمرین در سکوی پرتاب از دست داد. در طول این آزمون شبیه‌سازی، جرقه‌ای درون کابین که از اکسیژن خالص پر بود،‌ موجب انفجار فضاپیما شد. در کسری از ثانیه، شعله‌های سهمگین تمام فضاپیما را در بر گرفت و فضانوردان که سعی می‌کردند دریچه‌ی فضاپیما را باز کنند در اثر سوختگی شدید جان خود را به‌طرز دردناکی از دست دادند.

والتر کانینگهم، خلبان گردونه‌ی ماه‌نشین آپولو ۷، در این رابطه گفته بود:

ما (فضانوردان مأموریت) دقیقا همین آزمایش را شب قبل از آن، البته بدون بستن دریچه‌ها انجام دادیم. در این حالت درون فضاپیما اکسیژن ۱۰۰ درصدی وجود نداشت (که علت اصلی اشتعال‌زایی فضاپیما بود). چند هفته بعد از اینکه فضانوردان مأموریت آپولو ۱ جان خود را از دست دادند، تغییراتی در فضاپیما اعمال شد و ما برای اولین مأموریت سرنشین‌دار برنامه آپولو انتخاب شدیم.

نزدیک به دو سال بعد، در اکتبر سال ۱۹۶۸، کانینگهم، والتر شیرا و دون آیزلی به اولین فضانوردان برنامه آپولو بدل شدند که با موفقیت به فضا رفتند. در طول سه سال بعد، فضانوردان برنامه‌ی آپولو از جمله مأموریت مشهور آپولو ۱۱ و همین‌طور مأموریت منحوس آپولو ۱۳ توانستند با موفقیت برنامه‌های فضایی خود را تکمیل کنند. سپس ژوئن سال ۱۹۷۱ بود که اولین و تنها مأموریت‌ مرگبار در فضا رخ داد.

لباس فضانوردی گاس گریسوم پس از سانحه‌ی آپولو ۱ در سال ۱۹۶۷؛ طی این سانحه هر ۳ فضانورد مأموریت آپولو ۱، راجر بی. چافی، ادوارد هیگینز وایت و گاس گریسوم جان خود را از دست دادند

اولین ایستگاه فضایی که در مدار زمین مستقر شد، ایستگاه فضایی «سالیوت ۱ (Salyut 1)» اتحاد جماهیر شوروی بود که از ۱۹ آوریل سال ۱۹۷۱ شروع به کار کرد. چند روز بعد از شروع به کار سالیوت، ۳ کیهان‌نورد شوروی به‌همراه فضاپیمای سایوز ۱۰ به مدار پائین زمین رفتند تا در مأموریتی ۱ ماهه در ایستگاه فضایی اقامت کنند. با وجودی که سایوز ۱۰ به‌خوبی با ایستگاه فضایی پهلو گرفت، اما نقص دریچه‌ی ورودی مانع واردشدن فضانوردان به ایستگاه فضایی شد.

طی بازگشت زودهنگام فضانوردان به زمین، نشت مواد سمی به درون مخزن هوای سایوز ۱۰ منجر به بی‌هوش شدن یکی از ۳ فضانورد شد. با این حال، خوشبختانه هر ۳ فضانورد صحیح و سالم به زمین رسیدند و بعد از آن هم تأثیرات منفی بلندمدتی در هیچ‌کدام از فضانوردان مشاهده نشد.  

تمبر یادبود کیهان‌نوردان مأموریت سایوز ۱۱ (از چپ به راست) گئورگی دوبروولسکی، ولادیسلاف وولکوف و ویکتور پاتسایف

چند ماه بعد، روز ۶ ژوئن ۱۹۷۱، مأموریت سایوز ۱۱ نیز برای رسیدن به ایستگاه فضایی سالیوت ۱ از جو زمین خارج شد. برخلاف فضانوردان مأموریت قبلی، این بار کیهان‌نوردان شوروی گئورگی دوبروولسکی، ولادیسلاف وولکوف و ویکتور پاتسایف با موفقیت وارد سالیوت ۱ شدند. پس از آن، کیهان‌نوردان سه هفته را در ایستگاه فضایی سپری کردند که در زمان خود رکورد بیشترین اقامت در فضا بود. کیهان‌نوردان این مأموریت، محموله‌های علمی را نیز با خود به فضا برده بودند تا تأثیرات اقامت طولانی‌مدت در فضا روی بدن انسان را آزمایش کنند.

کیهان‌نوردان روز ۲۹ ژوئن به‌همراه فضاپیمای سایوز ۱۱ از ایستگاه فضایی جدا شده و راه زمین را در پیش گرفتند، سفری که پایان خوشی نداشت. روی زمین، وضعیت برای اعضای تیم کنترل مأموریت عادی بود. تنها تماس صوتی با کیهان‌نوردان پیش از ورود به جو زمین قطع شده بود که در آن زمان چندان عجیب نبود. اما وقتی خدمه‌ی مأموریت به‌همراه چتر نجات در خاک قزاقستان فرود آمدند، تیم‌های امداد و نجات، پس از بازکردن دریچه‌ی سایوز با جسد بی‌جان هر ۳ کیهان‌نورد مواجه شدند.

اسکرین‌شاتی از یک فیلم محرمانه که تیم‌های امداد و نجات را در حال احیای قلبی کیهان‌نوردان مأموریت سایوز ۱۱ نشان می‌دهد. تا قبل از آن، برخی علت مرگ کیهان‌نوردان شوروی را اقامت طولانی‌مدت در فضا می‌دانستند

کریم کریموف، دانشمند برجسته‌ی اتحاد جماهیر شوروی و یکی از مسئولان رده‌ بالای مأموریت‌های فضایی شوروی، در کتاب «جای پای (ما در) آسمان‌ها» نوشته‌ی بِن ایوانز که به مأموریت‌های فضایی دهه‌ی ۱۹۷۰ اختصاص دارد، شرح می‌دهد:

ظاهرا هیچ آسیبی (به فضاپیما) وارد نشده بود، اعضای تیم امداد و نجات به دریچه فضاپیما کوبیدند اما هیچ جوابی نشنیدند و هنگامی که دریچه را باز کردند، ۳ کیهان‌نورد را بی‌جان روی صندلی‌های خود پیدا کردند. روی صورت کیهان‌نوردان رگه‌هایی به رنگ آبی تیره‌ای با ردی از خون در بینی و گوش‌ها دیده می‌شد. اعضای تیم نجات اجساد را از گردونه‌ی فرود خارج کردند، (بدن) دوبروولسکی هنوز گرم بود. به همین جهت، پزشکان به او تنفس مصنوعی دادند. سرانجام، علت مرگ کیهان‌نوردان مأموریت سایوز ۱۱ خفگی گزارش شد.

این حادثه مرگبار ناشی از نقص سوپاپ دریچه‌ی گردونه‌ی فرود بود که هنگام جداشدن از گردونه‌ی خدمات باز شده بود و این نشت در ارتفاع ۱۶۸ کیلومتری زمین، باعث شده بود تمام اکسیژن درون کابین تبخیر شود. از آنجایی که سوپاپ درست زیر صندلی قرار داشت، برای فضانوردان غیرممکن بود به آن دسترسی پیدا کنند و به‌موقع جلوی نشت هوا را بگیرند. هرچند، جسد پاتسایف در کنار سوپاپ پیدا شد که نشان می‌داد احتمالا او در لحظات آخر سعی کرده بود سوپاپ را ببندد. اتحاد جماهیر شوروی پس از اولین سانحه‌ی مرگبار در فضا، کیهان‌نوردان خود را ملزم کرد که هنگام سفر با فضاپیمای سایوز لباس‌های فضانوردی سوکول را برتن کنند که حکم لباس فضانوردی نجات را داشت و تنها هنگام سوارشدن بر فضاپیمای سایوز پوشیده می‌شد.

در هر پیشرانه‌ی احتراق داخلی مخلوطی از سوخت و هوا با ورود به محفظه‌ی احتراق و مشتعل‌شدن سبب تولید قدرت می‌شود. برای دستیابی به بالاترین بازده پیشرانه فرآیند احتراق باید به‌صورت کامل انجام شود. اگرچه این امر در کلام ساده به‌نظر می‌رسد، اما حقیقت این است که عوامل مختلفی در تحقق این هدف تأثیرگذارند. یکی از عمده‌ترین آن‌ها نسبت دقیق سوخت به هوا است که از طریق کنترل میزان سوخت ورودی به محفظه‌ی احتراق کنترل می‌شود. اگر نسبت سوخت از مقدار مشخصی بیش‌تر باشد، به دلیل کمبود اکسیژن همه‌ی سوخت فرصت اشتعال نمی‌یابد، در نتیجه خودرو به‌سختی استارت می‌خورد و در اصطلاح خفه می‌کند. از سوی دیگر در صورتی که نسبت سوخت از مقدار معینی کم‌تر باشد، باز هم خودرو روشن نمی‌شود. در هر دو حالت علاوه بر کاهش چشمگیر بازدهی پیشرانه، به دلیل احتراق ناقص گازهای آلاینده‌ی زیادی به هوا وارد می‌شود. به همین دلیل کنترل دقیق نسبت سوخت به هوا امری حیاتی و مهم در جهت افزایش بازدهی پیشرانه و حفظ محیط‌زیست است.

در گذشته پیشرانه‌های کاربراتوری مشکلات زیادی برای کنترل نسبت سوخت به هوا داشتند. معضل اصلی این بود که پیشرانه‌های مجهز به یک کاربراتور قادر به سوخت‌رسانی برابر در سیلندرها نبودند و اغلب دورترین سیلندر نسبت به کاربراتور سوخت کم‌تری نسبت به سیلندرهای نزدیک‌تر دریافت می‌کرد که این امر موجب کاهش راندمان و افزایش آلایندگی می‌شد. برای حل این مشکل مهندسان رفته‌رفته پیشرانه‌های مجهز به دو کاربراتور را طراحی کردند که می‌توانست تا حدودی مشکلات گذشته را حل نماید، اما مشکل جدید هماهنگ‌سازی این اجزا با یکدیگر و مصرف سوخت بالا بود که در نتیجه پیچیدگی و آلایندگی این پیشرانه‌ها را افزایش می‌داد. این مشکلات طی سال‌ها سبب شد که مهندسان به فکر طراحی مکانیزم‌های با راندمان بالا جهت کنترل میزان دقیق سوخت بیفتند و درست در این زمان سیستم پاشش سوخت/انژکتور متولد شد.

تاریخچه

برای دهه‌ها سیستم‌های کاربراتوری استفاده‌ی گسترده‌ای در صنعت خودروسازی داشتند تا اینکه آلودگی هوا و کنترل نسبت سوخت به هوا به دغدغه‌ای برای خودروسازان و حامیان محیط‌زیست بدل شد. تاریخچه‌ی استفاده از سیستم پاشش سوخت به اوایل قرن بیستم میلادی باز می‌گردد. در سال ۱۹۰۲ میلادی از این سیستم تنها در پیشرانه‌ی هواپیماها استفاده می‌شد. در این سال یک خلبان فرانسوی به نام لئون لواواسور نسخه‌ای آزمایشی از این سیستم را در پیشرانه‌ی هشت سیلندر آنتونت هواپیمای خود استفاده کرد که به‌طور اتفاقی بعدها به اولین پیشرانه‌ی هشت سیلندر مورد استفاده در یک وسیله‌ی نقلیه در طول تاریخ بدل شد. با آغاز جنگ‌های جهانی اول و دوم استفاده از این سیستم در هواپیماها ادامه یافت و کم‌کم استفاده از آن عادی شد. ۲۳ سال بعد از لواواسور یک مهندس و مخترع سوئدی به نام یوناس هسلمن نسخه‌ای اولیه از سیستم پاشش سوخت مستقیم را در پیشرانه‌ی بنزینی خود استفاده کرد که سبب می‌شد در آخرین لحظه‌ی مرحله‌ی تراکم سوخت به درون محفظه‌ی احتراق تزریق شود.

در دهه‌ی ۱۹۴۰ میلادی افراد فعال در حوزه‌ی مسابقات اتوموبیل‌رانی اقدام به استفاده‌ی آزمایشی از سیستم پاشش سوخت در خودروهایشان کردند. در ابتدا از این سیستم در مسابقات استقامتی و رکوردشکنی سرعت استفاده شد. در دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی مرسدس بنز با همکاری بوش سیستم پاشش سوخت مکانیکی را مورد استفاده قرار داد و در سال ۱۹۵۵ میلادی استرلینگ ماس پشت فرمان مرسدس بنز 300SLR مجهز به سیستم پاشش سوخت بوش نشست و توانست فاتح مسابقات میله میلیا شود (این مسابقه به مسافت ۱۶۰۰ کیلومتر بین سال‌های ۱۹۲۷ تا ۱۹۵۷ برگزار می‌شد).

اواخر دهه‌ی ۱۹۶۰ میلادی تعدادی از خودروسازان اروپایی نظیر پورشه، پژو، آئودی، بی‌ام‌و، استون مارتین، تریومف و فولکس‌واگن اقدام به استفاده‌ی آزمایشی از سیستم پاشش سوخت مکانیکی روی مدل‌های تولید انبوه کردند و این روند تا اواسط دهه‌ی بعدی ادامه یافت. طی سال‌های بعدی سایر خودروسازان نیز برای استفاده از سیستم انژکتوری مجاب شدند و در طول این سال‌ها مدل‌های بهینه‌تر و پیشرفته‌تری از این سیستم تکامل یافت. سال ۱۹۹۰ میلادی سوبارو جاستی آخرین خودروی مجهز به کاربراتور بود که در ایالات متحده‌ی آمریکا به تولید رسید و در سال بعد مدل جدید آن به سیستم انژکتور مجهز شده بود.

اساس عملکرد

به‌طور خلاصه سیستم پاشش سوخت/انژکتور نازلی است که سبب می‌شود مقدار دقیق و معینی از سوخت به‌صورت غبار، پودر یا اتمی در آمده و داخل محفظه‌ی احتراق پاشیده شود. برای این منظور، پردازشگر (ECU) و حسگرهای پیچیده و متعددی مورد نیاز است که از طریق آن‌ها بتوان میزان دقیق سوخت مورد نیاز را اندازه‌گیری کرد. حسگرهای تعبیه شده در این سیستم تمامی پارامترهای لازم جهت تعیین میزان دقیق سوخت مورد نیاز را با توجه به شرایط رانندگی به واحد پردازنده ارسال می‌کنند، سپس پردازشگر با ارسال پالس الکتریکی به واحد کنترل کننده‌ی میزان سوخت، مقدار دقیق سوخت مورد نیاز پیشرانه را تنظیم می‌کند.

اجزای اصلی

برخلاف تصور اکثریت، سیستم پاشش سوخت مجموعه‌ای پیچیده از قطعات مختلف است که در هماهنگی کامل با یکدیگر عمل می‌کنند. در ادامه به معرفی اجزای اصلی این سیستم و توضیح هر یک از آن‌ها می‌پردازیم.

پمپ بنزین فشار بالا

اولین و اصلی‌ترین قطعه در سیستم پاشش سوخت، پمپ بنزین است. این پمپ که درون باک خودرو تعبیه شده است وظیفه‌ی تأمین جریان فشار بالای سوخت و رساندن آن به نازل‌ها را برعهده دارد.

مسیر سوخت

مجموعه‌ای از لوله‌ها است که درون آن‌ها سوخت با فشار بالا جریان دارد. یک سر این لوله‌ها به پمپ بنزین و سر دیگر آن‌ها به نازل‌ها متصل است. مسیر سوخت یک مسیر دو طرفه برای رفت و برگشت سوخت اضافی از نازل‌ها است.

تنظیم‌کننده / رگلاتور

این قطعه روی مسیر سوخت و قبل از نازل‌ها قرار می‌گیرد. وظیفه‌ی آن تنظیم فشار سوخت مورد نیاز نازل‌ها است. این فشار در پیشرانه‌های مختلف و در شرایط رانندگی متفاوت تغییر می‌کند.

نازل

نازل قلب سیستم پاشش سوخت و صحنه‌ی نمایش نبوغ مهندسی و تکنولوژی است. به‌طور ساده نازل قطعه‌ای کوچک است که درون آن شیری سوزنی تعبیه شده و وظیفه‌ی کنترل جریان سوخت و اسپری کردن آن را برعهده دارد. به‌طور معمول در ۱۰۰۰ دور بر دقیقه عملکرد پیشرانه فاصله‌ی هر دو اسپری سوخت متوالی ۵ میلی ثانیه است. با توجه به نوع کنترل حاکم بر نازل دو نوع کلی از سیستم پاشش سوخت ابداع شده است. اگر کنترل نازل به‌صورت مکانیکی صورت پذیرد، سیستم از نوع مکانیکی و اگر به‌صورت الکترونیکی انجام شود، از نوع الکترونیکی است. سیستم انژکتور مکانیکی از اولین نمونه‌های معرفی‌شده‌ی این سیستم است که رفته‌رفته جای خود را به سیستم پاشش سوخت الکترونیکی داده است.

حسگرها

همان‌طور که پیش‌تر ذکر شد، واحد پردازنده‌ی خودرو برای کنترل و تعیین میزان سوخت مورد نیاز در هر لحظه باید حجم زیادی از اطلاعات دریافتی از حسگرهای مختلف را پردازش کند. در ادامه مهم‌ترین حسگرهای موجود در سیستم پاشش سوخت معرفی می‌شوند.

حسگر جریان جرمی هوا

این حسگر میزان جرم هوای ورودی به پیشرانه را در اختیار پردازشگر قرار می‌دهد.

حسگر اکسیژن

میزان اکسیژن موجود در اگزوز را اندازه می‌گیرند تا پردازنده تشخیص دهد که نسبت هوا به سوخت در پیشرانه در چه وضعیتی قرار دارد و در صورت نامناسب بودن تغییرات لازم را به‌سرعت اعمال کند.

حسگر تشخیص موقعیت دریچه‌ی هوا

این حسگر به‌طور لحظه‌ای میزان باز و بسته‌شدن دریچه‌ی هوا را اندازه‌گیری می‌کند تا پردازنده به‌صورت لحظه‌ای از میزان هوای ورودی به پیشرانه مطلع شده و میزان سوخت مورد نیاز را تنظیم کند.

حسگر دمای آب

این حسگر میزان دمای آب خنک‌کننده را اندازه‌گیری می‌کند تا واحد پردازنده از عملکرد پیشرانه در دمای بهینه مطلع شود.

حسگر ولتاژ

میزان ولتاژ سیستم برق خودرو را زیر نظر دارد تا در صورت افت ولتاژ واحد پردازنده زمان بین اسپری سوخت را افزایش دهد.

حسگر فشار مطلق دریچه‌ی هوا

میزان فشار هوا در دریچه‌ی ورود هوا به سیلندر را کنترل می‌کند. میزان هوای ورودی به پیشرانه نشانگر خوبی برای تعیین میزان قدرت خروجی پیشرانه در هر لحظه است. هر قدر میزان هوای ورودی به سیلندر بیشتر باشد، فشار مطلق کمتر است و در نتیجه تشخیص میزان قدرت خروجی پیشرانه میسر می‌شود.

حسگر سرعت پیشرانه

سرعت شفت خروجی پیشرانه را اندازه‌گیری می‌کند که یکی از فاکتورهای تعیین‌کننده‌ی فاصله‌ی بین هر دو اسپری سوخت است.

چرخه‌ی عملکرد

پمپ فشار بالای تعبیه‌شده در باک خودرو بنزین را تحت فشار بالا (حدود ۶۹ نیوتن بر سانتی‌متر مربع) به یک منبع ذخیره‌ی موقت ارسال می‌کند. این منبع وظیفه‌ی متعادل‌سازی اختلاف فشار و کم رنگ کردن حالت پالسی پمپ را بر عهده دارد تا سوخت به‌طور پیوسته و با فشار ثابت به نازل‌ها برسد. سوخت فشار بالا از منبع خارج و از یک فیلتر کاغذی عبور می‌کند تا ناخالصی‌های موجود در آن گرفته شده و مانع گرفتگی در نازل‌ها نشود. پس از این مرحله سوخت فشار بالا به واحد کنترل میزان سوخت وارد می‌شود که وظیفه‌ی کنترل میزان جریان سوخت عبوری را بر عهده دارد. در بیشتر پیشرانه‌ها این قطعه زیر دریچه‌ی هوای ورودی به پیشرانه تعبیه شده است. در نمونه‌های الکترونیکی، این قطعه به‌طور مستقیم تحت فرمان واحد کنترل مرکزی خودرو (ECU) قرار دارد و در نمونه‌های مکانیکی با توجه به میزان فشرده شدن پدال گاز و باز شدن دریچه‌ی هوا میزان عبور سوخت را از طریق یک شیر پروانه‌ای کنترل می‌کند. هر چه دریچه‌ی هوا بازتر شود این شیر نیز میزان بیشتری از سوخت را عبور می‌دهد. در بعضی از پیشرانه‌ها پس از این مرحله یک رگلاتور قرار دارد که فشار سوخت عبوری را درست قبل از رسیدن به نازل‌ها تنظیم می‌کند.

در نهایت سوخت با فشار و میزان معین به نازل‌ها می‌رسد. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، نازل‌ها از لحاظ عملکرد خود به دو دسته‌ی مکانیکی و الکترونیکی تقسیم‌بندی می‌شوند که البته اساس عملکرد هر دو نوع یکسان است. با رسیدن سوخت به نازل، به‌طور پیوسته یا پالسی سوخت درون سیلندر یا دریچه‌ی ورود هوا تزریق می‌شود و موجب کارکرد صحیح و متناسب پیشرانه می‌گردد. با توجه به احتمال تغییر ناگهانی شرایط رانندگی، یک خط لوله‌ی بازگشت سوخت از واحد کنترل میزان عبور سوخت به سمت پمپ بنزین و باک خودرو در نظر گرفته می‌شود که وظیفه‌ی انتقال میزان اضافی سوخت را بر عهده دارد.

انواع سیستم پاشش سوخت

دسته‌بندی انواع سیستم پاشش سوخت از جهات مختلف امکان‌پذیر است که در این بخش به بررسی انواع آن‌ها می‌پردازیم.

تقسیم‌بندی بر اساس نوع نازل

مکانیکی

از دهه‌ی ۶۰ میلادی که استفاده از سیستم انژکتوری در خودروها رایج شد، استفاده از نازل‌های کنترل مکانیکی در خودرو آغاز شد. ساختمان این نازل‌ها بسیار شبیه نازل‌های کنترل الکترونیکی بوده و تنها تفاوت در نحوه‌ی باز شدن شیر سوزنی نازل است. در نازل‌های مکانیکی یک فنر وظیفه‌ی بسته نگه‌داشتن شیر سوزنی را بر عهده دارد که تنها با رسیدن فشار سوخت به حد معینی این فنر جمع شده و سوزن از روی خروجی نازل فاصله می‌گیرد و سوخت با فشار به‌صورت ذرات کوچک از انتهای نازل خارج می‌شود. این نازل‌ها در خودروهای قدیمی‌تر مورد استفاده واقع می‌شدند و امروزه جای خود را به نمونه‌های الکترونیکی داده‌اند.

الکترونیکی

نازل‌های مجهز به کنترل الکترونیکی نیز به سوزنی مشابه نمونه‌های مکانیکی مجهزند و تنها تفاوت وجود یک لایه‌ی الکترومغناطیسی برای کنترل سوزن در آن‌ها است. با اعمال جریان الکتریکی به لایه‌ی الکترومغناطیسی سوزن به سمت بالا حرکت می‌کند و سبب باز شدن خروجی نازل می‌شود.

تقسیم‌بندی بر اساس محل تزریق سوخت

مستقیم

در سیستم پاشش سوخت مستقیم نازل سوخت را درون محفظه‌ی احتراق (سیلندر) تزریق می‌کند. این سیستم معمولا در پیشرانه‌های دیزلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پیشرانه‌ها به دلیل نسبت تراکم بالا دمای هوای محبوس در سیلندر به‌شدت افزایش می‌یابد و سوخت تزریق شده درون سیلندر خودبه‌خود آتش گرفته و عمل احتراق رخ می‌دهد. تزریق مستقیم سوخت سبب افزایش راندمان پیشرانه، کاهش مصرف سوخت و آلایندگی و همچنین کاهش حجم پیشرانه بدون فداکردن قدرت تولیدی می‌شود.

720p / 360p

در سال‌های اخیر پیشرفت‌های تکنولوژی سبب شده شرکت بوش از نمونه‌ی قابل استفاده در پیشرانه‌های بنزین‌سوز پرده‌برداری کند که نویدبخش آینده‌ای روشن‌تر برای پیشرانه‌های احتراق داخلی است.

غیر مستقیم

در سیستم پاشش سوخت غیرمستقیم، نازل‌ها سوخت را درون دریچه‌ی هوای ورودی پیشرانه یا محفظه‌ی پیش احتراق تزریق می‌کنند. این کار جهت مخلوط شدن بهتر ترکیب سوخت و هوا صورت می‌گیرد که نتیجه‌ی آن احتراق بهتر و در نتیجه تولید قدرت بیشتر در کنار آلایندگی کمتر است.

در سیستم‌های تزریق غیرمستقیم محل تزریق سوخت می‌تواند سبب دسته‌بندی مجزایی شود. برای مثال در بعضی پیشرانه‌ها سوخت تنها در محل دریچه‌ی ورود هوا تزریق می‌شود در حالی‌که در سیستم‌های جدیدتر برای هر دو سیلندر یک نازل وجود دارد یا دریچه‌ی ورود هوای هر سیلندر خود مجهز به یک نازل است که می‌تواند سبب کنترل بهتر تزریق سوخت و بهره‌وری بالاتر شود.

ایرادات معمول سیستم پاشش سوخت

با خاموش شدن خودرو مقداری سوخت درون نازل باقی می‌ماند. با توجه به دمای بالای پیشرانه و عدم گردش هوا و آب درون پیشرانه در این حالت، سوخت باقی‌مانده در نازل تبخیر می‌شود و به‌مرور زمان سبب تشکیل رسوبات چسبنده می‌گردد. این رسوبات می‌توانند سوراخ خروجی نازل را مسدود کرده و مانع از عملکرد صحیح آن‌ها و در نتیجه کارکرد نامناسب خودرو گردند. این اتفاق در خودروهایی که در مسافت‌های کوتاه حرکت می‌کنند و با تناوب بیشتری روشن و خاموش می‌شوند شایع‌تر است.

مشکل شایع دیگر ضعیف شدن قطعه‌ی الکترومغناطیس تعبیه‌شده در نازل‌های الکترونیکی است. با گذشت زمان و کارکرد خودرو این قطعه ضعیف شده و دیگر قادر به حرکت دادن مناسب شیر سوزنی نخواهد بود؛ در نتیجه پاشش سوخت با مشکل مواجه می‌شود. برای تشخیص این مشکل از اهم‌متر کمک گرفته می‌شود.

مشکل شایع سوم وجود نشتی در نازل است. این مشکل به‌دلیل بسته‌نشدن کامل شیر سوزنی رخ می‌دهد که نتیجه‌ی آن افزایش مصرف سوخت و کاهش فشار در مسیر سوخت است. کاهش فشار سوخت خود سبب افزایش فشار کارکرد بر پمپ بنزین و عدم پاشش مناسب سوخت در سایر نازل‌ها می‌شود.