مک لارن W1؛ ابرخودرویی که همزمان در دو دنده حرکت می‌کند

مک لارن W1، جدیدترین شاهکار این برند بریتانیایی، با سیستم هیبریدی خلاقانه‌ای که امکان رانندگی همزمان در دو دنده را فراهم می‌کند، بار دیگر ثابت کرد که در دنیای خودروسازی، مسیر متفاوتی را دنبال می‌کند.

به گزارش پایگاه خبری اسب بخار، مک لارن همیشه به خاطر رویکرد غیرمتعارف خود در طراحی خودروها شناخته شده است و اکنون با معرفی ابرخودروی W1، این سنت را به اوج جدیدی رسانده است. این خودرو که قدرتی معادل ۱۲۵۸ اسب بخار دارد، نه تنها یک هیولای سرعت است، بلکه با سیستم هیبریدی منحصربه‌فرد خود، قواعد سنتی طراحی خودروهای ترکیبی را به چالش کشیده است. ویژگی برجسته W1 این است که می‌تواند به طور همزمان در دو دنده متفاوت حرکت کند؛ قابلیتی که در صنعت خودروسازی تقریباً بی‌سابقه است و نشان‌دهنده جسارت و نوآوری مهندسان مک لارن است.

در خودروهای هیبریدی معمولی، موتور الکتریکی یا به طور مستقیم به موتور احتراق داخلی متصل می‌شود یا از طریق یک مکانیزم جداسازی مانند کلاچ یا مبدل گشتاور از آن جدا می‌شود. این اتصال یا جداسازی معمولاً به شکلی طراحی می‌شود که یا هر دو موتور به یک دنده مشترک متصل باشند یا موتور الکتریکی به تنهایی چرخ‌ها را به حرکت درآورد. مک لارن در مدل‌های قبلی خود، مانند P1 و آرتورا، از طرح‌هایی استفاده کرده بود که موتور الکتریکی پیش از کلاچ‌های دوگانه گیربکس قرار داشت. در این مدل‌ها، یک کلاچ جداگانه بین موتور الکتریکی و موتور احتراقی اجازه می‌داد خودرو در حالت تمام‌الکتریکی حرکت کند. اما در اسپیدتیل (Speedtail)، موتور الکتریکی بدون مکانیزم جداسازی به گیربکس متصل بود و امکان رانندگی صرفاً الکتریکی وجود نداشت.

اما در W1، مک لارن مسیر کاملاً متفاوتی را در پیش گرفته است. در این مدل، موتور الکتریکی ۳۴۲ اسب بخاری پس از کلاچ‌های گیربکس دوکلاچه قرار گرفته و به طور خاص فقط به دنده‌های زوج (دوم، چهارم، ششم و هشتم) متصل شده است. این طراحی عجیب و در عین حال هوشمندانه، نتیجه سال‌ها تجربه و آزمایش در بخش مهندسی مک لارن است.

ریچارد جکسون، مهندس ارشد پیشرانه این شرکت، جزییات این سیستم را توضیح می‌دهد: «موتور الکتریکی در کنار گیربکس نصب شده و از طریق یک چرخ‌دنده واسطه به شفتی متصل است که خارج از دو شفت ورودی اصلی عمل می‌کند. این شفت سوم به صورت متحدالمرکز با دو شفت دیگر کار می‌کند؛ یعنی یک شفت داخل شفت دیگر و آن هم داخل شفت سوم قرار گرفته است.»

در یک گیربکس دوکلاچه استاندارد، دو شفت متحدالمرکز وجود دارد: یکی برای دنده‌های زوج و دیگری برای دنده‌های فرد، که هر کدام کلاچ مستقل خود را دارند. این دو کلاچ در یک مجموعه واحد قرار گرفته‌اند. در W1، علاوه بر این دو شفت، شفت سوم موتور الکتریکی نیز به سیستم اضافه شده است. دو سینکرونایزر (همگام‌ساز) در انتهای گیربکس وظیفه انتخاب دنده‌های فرد را بر عهده دارند و این امکان را فراهم می‌کنند که موتور احتراق داخلی و موتور الکتریکی در دنده‌های متفاوتی عمل کنند.

جکسون می‌گوید: «وقتی موتور احتراق در دنده‌های زوج مثل دوم یا چهارم است، موتور الکتریکی هم همان دنده را به اشتراک می‌گذارد. اما وقتی موتور احتراق به دنده سوم می‌رود، موتور الکتریکی می‌تواند در دنده دوم یا چهارم بماند، بسته به اینکه سینکرونایزرها چه انتخابی کنند.»

این انعطاف‌پذیری، امکانات متعددی را برای مهندسان مک لارن فراهم کرده است. برای مثال، وقتی موتور احتراق در دنده‌های فرد (مثل سوم یا پنجم) است، کلاچ دنده‌های زوج غیرفعال می‌شود، اما موتور الکتریکی همچنان می‌تواند از طریق دنده‌های زوج خود نیرو را به چرخ‌های عقب منتقل کند. این یعنی در حالی که موتور احتراق در دنده سوم با سرعت مشخصی کار می‌کند، موتور الکتریکی می‌تواند در دنده دوم باشد تا گشتاور بیشتری تولید کند یا در دنده چهارم باشد تا کارایی بهتری داشته باشد.

جکسون توضیح می‌دهد: «این سیستم به ما اجازه می‌دهد در دنده‌های پایین‌تر، گشتاور بیشتری از موتور الکتریکی بگیریم و در دنده‌های بالاتر، مصرف انرژی را بهینه کنیم یا صدای کمتری تولید کنیم.»

مزایای این طراحی فراتر از انعطاف‌پذیری است. قرار دادن موتور الکتریکی پس از کلاچ‌ها باعث می‌شود محدودیت گشتاور ناشی از مواد اصطکاکی کلاچ‌ها کاهش یابد و در نتیجه، خروجی نیروی بیشتری به چرخ‌ها منتقل شود. همچنین، با چهار نسبت دنده برای موتور الکتریکی، می‌توان در شرایط مختلف، تعادل ایده‌آلی بین قدرت و کارایی برقرار کرد. به عنوان مثال، در شتاب‌گیری سریع، دنده دوم الکتریکی می‌تواند تقویت‌کننده‌ای قدرتمند باشد، در حالی که در سرعت‌های بالا، دنده هشتم به کاهش مصرف انرژی و صدای موتور کمک می‌کند.

جکسون اشاره می‌کند که این سیستم پیچیدگی‌هایی هم دارد: «با این همه گزینه، انتخاب بهترین استراتژی برای هماهنگی موتور احتراق و موتور الکتریکی کار آسانی نیست و گاهی ترکیب‌های خاصی به دلیل محدودیت‌های سینکرونایزرها ممکن نیست.»

مک لارن در W1 از یک موتور V-8 جدید با قدرت ۹۱۸ اسب بخار استفاده کرده که با فناوری پیشرفته توربوشارژر و سیستم احتراق بهینه‌شده، عملکردی بهتر از مدل‌های قبلی ارائه می‌دهد. این موتور در کنار باتری کوچک‌ظرفیت W1، نشان‌دهنده تمرکز مک لارن بر کارایی انرژی است.

جکسون در این باره می‌گوید: «در توسعه آرتورا متوجه شدیم که رویکرد پر کردن گشتاور (torque fill) انرژی زیادی مصرف می‌کند. با باتری کوچک W1، باید از انرژی موجود بهترین استفاده را ببریم.» اینجاست که طراحی جدید هیبریدی W1، به جای پر کردن گشتاور، بر ارائه قدرت مداوم تمرکز دارد.

وزن خشک W1 تنها ۱۳۹۹ کیلوگرم اعلام شده که فقط ۴ کیلوگرم بیشتر از P1 است؛ این در حالی است که W1 قدرتی به مراتب بیشتر و سیستمی پیچیده‌تر دارد. این سبکی، نتیجه تصمیم مک لارن برای کنار گذاشتن فناوری‌هایی مثل توربوشارژرهای متغیر یا الکتریکی و تمرکز بر ساده‌سازی و کارایی است. در مقایسه، لامبورگینی در مدل روئلتو از سیستمی استفاده می‌کند که موتور الکتریکی را با تمام دنده‌ها هماهنگ می‌کند یا به طور جداگانه چرخ‌ها را به حرکت درمی‌آورد، اما امکان استفاده همزمان از دنده‌های متفاوت را ندارد.

مک لارن W1 با این نوآوری، نه تنها وعده سرعت و عملکردی بی‌نظیر را می‌دهد، بلکه نشان‌دهنده تکامل تفکر مهندسی این شرکت است. از P1 که بیش از یک دهه پیش معرفی شد تا W1 امروزی، مک لارن راهی طولانی را پیموده و حالا با این ابرخودرو، بار دیگر ثابت کرده که در عرصه فناوری خودروسازی، پیشگام و بی‌رقیب است. W1 فقط یک خودرو نیست؛ بلکه نمایشی از آینده‌ای است که در آن خلاقیت و مهندسی، مرزهای ممکن را جابه‌جا می‌کنند.

ابرخودروی W1 مک لارن مک لارن W1