پیشرانه Hot V چیست و چه مزایایی دارد؟

امروزه در بسیاری از خودروهای اسپرت از پیشرانه‌های موسوم به هات V استفاده می‌شود. در ادامه خواهیم دید که این موتورها چگونه کار می‌کنند و چه مزیتی دارند.

در پیشرانه‌های توربوشارژ معمولی، توربوشارژر یا توربوشارژرها، بیرون از قسمت سرسیلندر و در انتهای منیفولد اگزوز نصب می‌شوند زیرا ساخت چنین پیشرانه‌ای آسان است و روشی امتحان پس داده برای نصب توربوشارژر به‌حساب می‌آید؛ بنابراین، چه دلیلی برای تغییر این شیوهٔ مطمئن وجود دارد؟ چون این بهینه‌ترین و کارآمدترین راه برای تولید قدرت نیست و اینجا است که طرح هات V وارد عمل می‌شود. مثل بسیاری از تکنولوژی‌ها، این نوع طراحی پیشرانه هم ابتدا در مسابقات متولد شد و امروز به روشی متداول برای طراحی موتور خودروهای اسپرت تبدیل شده است؛ اما چرا خودروسازان سراغ این نوع طراحی موتور رفته‌اند؟ در ادامه توضیح می‌دهیم.

موتور هات V چگونه کار می‌کند؟

در پیشرانه‌های توربوشارژ معمولی، هوا ابتدا از طریق منیفولدهای ورودی که در داخل قسمت V موتور قرار دارد، وارد سیلندرها می‌شود و سپس گازهای خروجی از طریق منیفولدهای اگزوزی که در قسمت بیرونی پیشرانه قرار دارند به توربوشارژرها می‌رسد. در موتور هات V اما توربوشارژرها در قسمت V موتور یعنی بین سرسیلندرها نصب می‌شود و جای منیفولدهای ورودی و خروجی هم عوض می‌شود. این یعنی در موتور هات V، منیفولد اگزوز در قسمت داخلی V موتور تعبیه می‌شود و منیفولد ورودی در جایی قرار می‌گیرد که در موتورهای معمولی منیفولد اگزوز را می‌بینیم. موتورهای هات V عمدتاً به‌صورت توئین توربو (با دو توربوشارژر) ساخته می‌شوند و هرچند امکان ساخت چنین موتوری با یک توربوشارژر هم وجود دارد ولی اصلاً متداول نیست.

مزیت‌های موتور هات V

طرح پیشرانهٔ هات V خصوصاً برای خودروهای پرفورمنس مزیت‌های زیادی به دنبال دارد. یکی از اصلی‌ترین مزیت‌های این طرح، کوچک‌تر شدن اندازهٔ موتور است. پیشرانه‌های معمولی با توربوشارژرهایی که در قسمت بیرونی موتور نصب می‌شوند، فضای زیادی را اشغال می‌کنند و درنتیجه نصب پیشرانه در محفظهٔ موتور خودرو دشوارتر می‌شود. این مشکل همچنین می‌تواند توزیع وزن خودرو را هم به هم بزند. در موتور هات V هرچند نصب توربوشارژرها در بالای موتور می‌تواند باعث افزایش مرکز ثقل شود ولی به‌طورکلی، ابعاد موتور جمع‌وجورتر می‌شود و آزادی بیشتری را در نصب موتور روی خودرو فراهم می‌کند. در این نوع موتور، صرفاً دو منیفولد ورودی کوچک در قسمت بیرونی موتور قرار می‌گیرد که فضای بسیار کمتری را نسبت به منیفولد خروجی و توربوشارژرها اشغال می‌کند. به لطف این ویژگی، می‌توان یک موتور توئین توربو را روی خودرویی نصب کرد که برای پیشرانهٔ تنفس طبیعی طراحی شده است. همچنین در موتور هات V به لوله‌های اگزوز کوتاه‌تری هم نیاز است که وزن کلی موتور را کاهش می‌دهد.

مزیت دیگر موتور هات V در بخش حرارت خود را نشان می‌دهد. برای اینکه در پیشرانهٔ خودرو بهینه‌ترین شرایط فراهم شود، باید توربوشارژرها داغ و منیفولدهای ورودی خنک باشند؛ بنابراین، در موتور هات V ازآنجایی‌که منیفولدهای هوا در قسمت بیرونی و خنک‌تر موتور قرار می‌گیرند و توربوشارژرها در قسمت داخلی و داغ موتور نصب می‌شوند، این شرایط به‌خوبی فراهم می‌شود. علاوه بر این، هرچقدر مسیر لوله‌های خروجی گازهای اگزوز کوتاه‌تر باشد، توربوشارژرها کارآمدتر و با تأخیر کمتری کار خواهند کرد و این ویژگی هم در پیشرانه‌های هات V وجود دارد.

معایب موتور هات V

موتورهای هات V با وجود تمام مزیت‌ها، معایبی را هم به دنبال دارند که اصلی‌ترین آن‌ها هزینه است. این موتورها ازآنجایی‌که در تعداد پایینی برای برخی خودروهای خاص ساخته می‌شوند، هزینهٔ ساخت بالایی دارند. در پیشرانه‌های هات V همچنین اندازهٔ توربوشارژرها هم محدود می‌شود و خودروسازان باید از توربوشارژرهایی استفاده کنند که بتواند در داخل V موتور جای گیرد. علاوه بر این، در پیشرانه‌های هات V ازآنجایی‌که توربوشارژها در فضای محدود داخل موتور قرار می‌گیرند، بیش‌ازحد داغ می‌شوند و درنتیجه به سیستم خنک‌کنندهٔ پیچیده‌تری نیاز دارند این هم هزینه‌های ساخت را بیشتر می‌کند. این در حالی است که در یک موتور معمولی، توبوشارژرها از سه طرف در معرض هوای خنک قرار دارند. مشکل دیگر موتورهای هات V هم تعمیر و تیونینگ سخت‌تر آن‌ها است زیرا در این پیشرانه‌ها همه‌چیز به هم نزدیک و چسبیده است که کار کردن روی موتور را دشوار می‌کند.

تاریخچهٔ موتور هات V

همان‌طور که در ابتدا اشاره کردیم، این نوع موتور ابتدا در موتوراسپرت متولد شد. در اوایل دههٔ ۸۰، فراری اولین شرکتی بود که از طرح هات V در خودروی فرمول یک خود استفاده کرد. این پیشرانه که تیپو ۰۲۱/۱ نام داشت و جایگزین موتور قدیمی دوازده سیلندر تخت فراری شد، از دو توربوشارژری استفاده می‌کرد که داخل بخش V موتور نصب شده بود. بدین ترتیب، برای اولین بار این نوع موتور به جهان معرفی شد و اثبات کرد که در بالاترین سطح موتوراسپرت کاملاً توان رقابت دارد. بااین‌حال، چند دهه طول کشید تا موتور هات V را زیر کاپوت خودروهای جاده‌ای ببینیم زیرا اولین خودروی تولیدی که از این نوع موتور استفاده کرد، ب‌ام‌و X6 xDrive60i در سال ۲۰۰۸ بود. این خودرو به پیشرانهٔ ۴.۴ لیتری هشت سیلندر N63 ب‌ام‌و مجهز بود که اولین پیشرانهٔ هات V تولیدی جهان محسوب می‌شود.

خودروهایی که از موتور هات V استفاده می‌کنند

ابتدا آلمانی‌ها بیشتر از موتور هات V استفاده می‌کردند و علاوه بر ب‌ام‌و که برای اولین بار سراغ این نوع موتور در خودروهای جاده‌ای رفت، پیشرانهٔ ۴ لیتری هشت سیلندر M177 مرسدس که در خودروهایی مثل مرسدس AMG GT استفاده می‌شود نیز به شکل هات V تولید شد. همچنین موتور ۴ لیتری V8 توئین توربوی گروه فولکس‌واگن که در خودروهای مختلفی از پورشه کاین و آئودی RS6 گرفته تا بنتلی کانتیننتال و لامبورگینی اوروس استفاده می‌شود هم از همین نوع است درحالی‌که بعداً شرکت‌های دیگری مثل فراری و مک‌لارن هم از این تکنولوژی بهره بردند. البته طرح هات V صرفاً اختصاص به پیشرانه‌های V8 ندارد و موتورهای V6 هم مثل موتور ۲.۹ لیتری آئودی RS5، موتور ۳ لیتری فراری ۲۹۶ و موتور ۳ لیتری مک‌لارن آرتورا هم از نوع هات V هستند.