نگاهی فنی به پیشرانه V8 هیبرید جدید مک‌لارن W1؛ پیشرفته و سبک‌وزن

ویژگی‌ها و تکنولوژی‌های ارائه شده در موتور V8 هیبریدی جدید مک‌لارن W1 تحسین کارشناسان را برانگیخته است.

مک‌لارن برای اولین بار در هایپرکار P1 سراغ قوای محرکهٔ هیبریدی رفت. در توسعهٔ این سیستم، اصطلاح «پرکنندهٔ گشتاور» بشدت موردتوجه بود. با این رویکرد، مک‌لارن برای افزایش قدرت موتور V8 از دو توربوشارژر استفاده کرد و برای مقابله با تأخیر توربو از گشتاور فوری و دور پایین موتور الکتریکی بهره برد. نتیجهٔ چنین کاری، تولید ۹۱۶ اسب بخار قدرت و ۹۰۰ نیوتن متر گشتاور توسط قوای محرکهٔ هیبریدی P1 بود.

حال یک دهه بعد از P1، هایپرکار هیبریدی جدید مک‌لارن با نام W1 از سپستم هیبریدی جدیدی بهره می‌برد که فلسفه‌ای جدید برای ترکیب نیروی برق و بنزین دارد. درواقع، سیستم هیبریدی W1 با کاری که مک‌لارن قبلاً انجام داده کاملاً متفاوت است. به گفتهٔ «ریچارد جکسون» مهندس ارشد مک‌لارن در بخش پیشرانه، رویکرد قدیمی پرکنندهٔ گشتاور، توسعهٔ سیستم هیبریدی را بسیار سخت می‌کرد. در W1 اما رویکرد جدید، داشتن پیشرانه‌ای است که با وجود تولید قدرت فوق‌العاده به لطف توربوشارژر، پاسخگویی خوبی داشته باشد و در کنار آن یک سیستم هیبریدی قرار گیرد که هر وقت بخواهیم نیرو را تقویت کند.

هدف دیگر سیستم هیبریدی W1، افزایش قدرت نسبت به P1 و درعین‌حال کاهش وزن بوده است. به ادعای مک‌لارن، این سیستم ۴۰ کیلوگرم وزن کمتر و ۹۰ درصد خروجی بالاتری دارد که شامل ۳۴۷ اسب بخار قدرت و ۴۴۰ نیوتن متر گشتاور می‌شود درحالی‌که این اعداد برای سیستم هیبریدی P1 به ترتیب ۱۷۹ اسب بخار و ۲۶۰ نیوتن متر بودند. بااین‌حال، ظرفیت باطری W1 بسیار کمتر از P1 است (۱.۴ کیلووات ساعت در برابر ۴.۷ کیلووات ساعت) که باعث کاهش وزن باطری از ۱۰۶ کیلوگرم به ۵۰ کیلوگرم شده است. به گفتهٔ مک‌لارن، خریداران W1 نگران برد تمام الکتریکی نیستند و به همین دلیل، تمرکز روی توسعهٔ سیستم هیبریدی سبک‌وزنی بوده که پرفورمنس را در اولویت قرار می‌دهد که این یعنی باطری می‌تواند به‌سرعت شارژ و تخلیه شود.

به گفتهٔ مک‌لارن، در ساخت باطری‌های W1 از اسپیدتیل الهام گرفته و از سلول‌های استوانه‌ای استفاده شده است. بااین‌وجود، درحالی‌که باطری اسپیدتیل کمی بزرگ‌تر است (۱.۶ کیلووات ساعت)، فقط W1 قابلیت پیمایش تمام الکتریکی دارد. برای مقایسه، آرتورا به باطری ۷.۴ کیلووات ساعتی مجهز است که نزدیک به ۹۰ کیلوگرم وزن دارد. در W1، موتور الکتریکی و واحد کنترل آن داخل یک مجموعه نصب شده‌اند که مک‌لارن آن را E-Module می‌نامد. این ماژول در کنار گیربکس هشت سرعتهٔ دوکلاچه نصب شده و چرخ‌ها را به حرکت درمی‌آورد.

علاوه بر این سیستم هیبریدی، در W1 پیشرانهٔ ۴ لیتری V8 کاملاً جدیدی هم معرفی شده است که MHP-8 نام دارد و جایگزین موتوری خواهد شد که در سینهٔ تمام مک‌لارن‌های قبلی غیر از آرتورا قرار گرفت. این موتور مثل نمونهٔ قبلی ۴ لیتر حجم دارد ولی مک‌لارن قطر سیلندرها را اندکی کاهش داده و در عوض کورس پیستون را بیشتر کرده است. بااین‌حال، موتور جدید بریتانیایی‌ها هنوز هم با قطر سیلندر ۹۲ میلی‌متری و کورس پیستون ۷۵ میلی‌متری، موتوری کاملاً کورس کوتاه است و با ردلاین ۹,۲۰۰ rpm حتی از موتور قبلی هم بیشتر دور می‌گیرد.

خروجی این موتور V8 به‌تنهایی ۹۲۸ اسب بخار قدرت و ۹۰۰ نیوتن متر گشتاور است که نشان از قدرت بیشتر و گشتاوری یکسان با کل قوای محرکهٔ هیبریدی P1 دارد. در این پیشرانه همچنین مهندسی‌های زیادی هم به کار رفته است. MHP-8 اولین موتور مک‌لارن با سیستم سوخت‌رسانی دوگانه (استفاده هم‌زمان از سیستم انژکتوری چندنقطه‌ای یا MPI و تزریق مستقیم سوخت یا GDI) و اولین موتور با سوپاپ‌های هوای توخالی و پر از سدیم محسوب می‌شود. فاصلهٔ کمتر مرکز سیلندرها از یکدیگر و استفاده از زنجیر تایم کوتاه‌تر نیز طول کلی موتور را کمتر کرده است. همچنین ازآنجایی‌که مک‌لارن به دنبال کاهش ارتفاع و مرکز ثقل موتور بوده، بجای استفاده از ترکیب موتور Hot-V که توربوشارژرها را بین سیلندرها قرار می‌دهد، از طرح سنتی استفاده کرده و توربوشارژها بیرون از موتور نصب شده‌اند.

این توربوشارژرها برای بهبود پاسخگویی، از نوع توئین اسکرول و بزرگ‌تر از توربوهای موتور ۴ لیتری قبلی مک‌لارن هستند. این شرکت اما سراغ توربوشارژر برقی که توسط پورشه، مرسدس و فراری در F80 استفاده شده نرفته است زیرا ارزش وزن اضافه‌ای که به دنبال دارد را نداشته و مهندسان ترجیح دادند برای تأمین انرژی موتور الکتریکی فقط از انرژی باطری استفاده کنند. مک‌لارن همچنین برای افزایش تعامل راننده با خودرو نیز از این پیشرانه بهره برده است. بدین منظور، از منیفولدهای اگزوز بزرگ‌تری استفاده شده و سیستم زمان‌بندی متغیر سوپاپ‌ها به عقب منتقل شده تا صدا و ارتعاش مناسبی را ایجاد کند.

میل بادامک توخالی و استفاده از انگشتی سوپاپ بجای تایپیت هم از دیگر ویژگی‌های این موتور هستند. به‌طورکلی، این پیشرانهٔ جدید مک‌لارن ۱۰ کیلوگرم سبک‌تر است موتور قبلی است درحالی‌که ۱۵ درصد پرفورمنس بالاتری دارد. موتور MHP-8 اما فقط مخصوص W1 نیست و در محصولات آیندهٔ مک‌لارن مثل جانشین 750S هم استفاده خواهد شد. این پیشرانه به‌گونه‌ای طراحی شده است که با استانداردهای آلایندگی فوق‌العاده سخت‌گیرانهٔ یورو ۷ مطابقت داشته باشد و مک‌لارن هیچ برنامه‌ای برای تولید نسخهٔ غیرهیبریدی آن ندارد.