في خطوة جريئة تكسر قواعد تصميم أنظمة الدفع الهجينة التقليدية، قدمت ماكلارين McLaren سيارتها الجديدة W1، التي تتمتع بقوة 1258 حصانًا ونظام دفع فريد يتيح لها القيادة في سرعتين مختلفتين في آنٍ واحد. هذه التقنية المبتكرة تأتي كجزء من فلسفة ماكلارين في تقديم سيارات خارقة بأداء خارق، حيث يعيد هذا النظام تعريف كيفية عمل المحركات الهجينة في عالم السيارات عالية الأداء.
مفهوم مختلف للدفع الهجين
عادةً، في السيارات الهجينة المزودة بناقل حركة تقليدي، يكون هناك اتصال مباشر بين المحرك الكهربائي ومحرك الاحتراق الداخلي، أو يتم استخدام جهاز فصل بينهما، مثل قابض منفصل Separate Clutch أو محول عزم الدوران .Torque Converter
لكن ماكلارين W1 تعتمد على نهج مختلف كليًا. في سيارات مثل ماكلارين P1 وماكلارين أرتورا Artura، تم وضع المحرك الكهربائي قبل القوابض المزدوجة لناقل الحركة Dual-Clutch Transmission، مع وجود قابض منفصل بينه وبين محرك الاحتراق الداخلي. أما في ماكلارين سبيدتيل Speedtail، فقد تم إلغاء هذا الفاصل، مما جعل القيادة الكهربائية بالكامل غير ممكنة.
أما في W1، فقد تم تثبيت المحرك الكهربائي بعد قوابض ناقل الحركة، وهو ليس بالأمر الجديد، لكن ما يميزه هو أن المحرك الكهربائي بقوة 342 حصانًا يعمل فقط عبر التروس الزوجية 2، 4، 6، 8 .
كيف يعمل هذا النظام؟
يوضح ريتشارد جاكسون Richard Jackson، كبير مهندسي أنظمة الدفع في ماكلارين، أن الفكرة تكمن في وضع المحرك الكهربائي على جانب ناقل الحركة، خلف القوابض، بحيث يقوم بنقل الحركة عبر ترس وسيط إلى عمود دوران مستقل.
في ناقل الحركة مزدوج القابض DCT، يوجد عمودان متراكبان، الأول مخصص للتروس الفردية 1، 3، 5، 7 ، الثاني مخصص للتروس الزوجية 2، 4، 6، 8، ولكل منهما قابض خاص به.
أما في W1، فقد أضافت ماكلارين عمود دوران ثالث للمحرك الكهربائي، ليعمل جنبًا إلى جنب مع التروس الزوجية. عند اختيار الترس الثالث لمحرك الاحتراق الداخلي، يمكن للمحرك الكهربائي العمل في الترس الثاني أو الرابع، بناءً على آلية تزامن متطورة .Synchros
عندما يكون المحرك التقليدي في أحد التروس الفردية، يتم فصل قابض التروس الزوجية، ولكن لأن المحرك الكهربائي متصل بعد القوابض، فإنه يستمر في تشغيل التروس الزوجية، مما يتيح القيادة بسرعتين في وقت واحد!
ما الفوائد التي تحققها هذه التقنية؟
وفقًا لـ جاكسون، فإن هذا التصميم يوفر عدة مزايا تقنية وأداء أعلى، منها، تحسين توزيع العزم، وضع المحرك الكهربائي بعد القوابض يزيد من القدرة على نقل العزم، حيث لم يعد الاحتكاك داخل القوابض هو العامل المحدد.
كما يضمن أداء كهربائي محسّن، مع وجود أربعة نسب مختلفة للمحرك الكهربائي، يمكن زيادة العزم عند السرعات المنخفضة للحصول على تعزيز كهربائي قوي، أو استخدام النسب الأعلى لتحقيق كفاءة أفضل وتقليل الضوضاء.
ويوفر ايضاً ثبات في الأداء، في بعض الحالات، يمكن للمحرك الكهربائي الحفاظ على نسبة ثابتة أثناء تبديل محرك الاحتراق الداخلي للتروس، مما يضمن تدفقًا مستمرًا للطاقة إلى العجلات الخلفية.
مقارنة مع أنظمة هجينة أخرى
لا توجد شركة سيارات أخرى تستخدم هذا النهج حتى الآن. أقرب حل مشابه هو لامبورجيني ريفويلتو Lamborghini Revuelto، التي تمتلك نظامًا يمكّن المحرك الكهربائي من العمل مع جميع التروس الأمامية أو تشغيل العجلات الخلفية مباشرة بعد ناقل الحركة. ولكن ماكلارين W1 هي السيارة الوحيدة التي تتيح تشغيل محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي في نسب تروس مختلفة في الوقت نفسه.
نقلة نوعية في فلسفة ماكلارين الهجينة
كانت ماكلارين P1 تعتمد على ملء العزم Torque Fill، حيث يعمل المحرك الكهربائي على تعويض تأخر استجابة محرك الاحتراق الداخلي، ولكن هذا النهج كان يستهلك قدرًا هائلًا من الطاقة الكهربائية. أدركت ماكلارين خلال تطوير أرتورا أن هذا النهج غير فعال، خاصة مع البطاريات صغيرة السعة مثل الموجودة في W1.
وبدلاً من ذلك، طورت ماكلارين محركًا جديدًا بالكامل، وهو V8 بقوة 918 حصانًا، يتميز بأداء محسن وتقنيات متطورة في نظام الاحتراق والشواحن التوربينية، مما يجعل السيارة تحقق مستويات أداء مذهلة دون الحاجة إلى أنظمة توربو كهربائية أو شواحن متغيرة الهندسة.
الأداء والوزن.. معادلة التميز
تعتمد ماكلارين W1 على بطارية صغيرة الوزن، مما يساعدها في الحفاظ على وزن جاف يبلغ 1399 كجم، وهو وزن مذهل بالنظر إلى تقنيات النظام الهجين المعقدة. والجدير بالذكر أن هذا الوزن يزيد فقط 4 كجمعن وزن ماكلارين P1، على الرغم من التحسينات الكبيرة في الأداء والقوة.
