لفهم النظام الهجين في ماكلارين P1 Mclaren، لا بد من التعرف على مفهوم ملء العزم Torque Fill الفكرة ببساطة تعتمد على استخدام شاحنين توربينيين لتعزيز قوة محرك V8، مع تعويض تأخر استجابة التوربو من خلال عزم الدوران الفوري الذي يوفره المحرك الكهربائي. حققت ماكلارين نجاحًا كبيرًا في تطبيق هذا المفهوم، حيث قدمت P1 قوة مذهلة بلغت 903 حصانًا وعزم دوران بلغ 664 رطل-قدم من خلال منظومتها الهجينة.
وبعد مرور عقد من الزمن، تأتي ماكلارين W1، السيارة الهجينة الخارقة الجديدة، مع نظام هجين مختلف تمامًا ونهج جديد في دمج القوة الكهربائية مع الاحتراق الداخلي. في الواقع، يُعتبر النظام الهجين في W1 ابتكارًا غير مسبوق مقارنة بأي من الأنظمة السابقة التي طورتها ماكلارين.
تغيير جذري في النهج الهندسي
يقول “ريتشارد جاكسون”، كبير مهندسي أنظمة الدفع في ماكلارين، إن مفهوم “ملء العزم” المستخدم في P1 كان يُرهق النظام الهجين بشكل كبير. أما في W1، فالهدف هو امتلاك محرك قوي بتوربو مزدوج يتمتع باستجابة سريعة، مع نظام هجين يوفر تعزيزًا هائلًا للأداء عند الحاجة، بدلاً من الاعتماد عليه لتعويض تأخر التوربو بشكل دائم.
هدف آخر كان تقليل وزن النظام الهجين في W1 مع زيادة القوة مقارنةً بـ P1. تدّعي ماكلارين أن النظام الجديد أخف وزنًا بمقدار 40 كجم، بينما يوفر قوة أعلى بنسبة 90%، حيث يولد 342 حصانًا وعزم دوران يبلغ 324 رطل-قدم. كما أشار أحد المهندسين خلال عرض تقديمي للإعلام، فإن هذه القوة وحدها تعادل أداء بعض سيارات الهاتشباك عالية الأداء.
مقارنة بين بطاريات P1 و W1
على الرغم من القوة الإضافية، فإن بطارية W1 تحتوي على طاقة أقل بكثير من بطارية P1، حيث تبلغ سعتها 1.4 كيلوواط/ساعة مقارنةً بـ 4.7 كيلوواط/ساعة في P1. كما أنها تزن 50 كجم مقابل 106 كجم لبطارية P1، علمًا بأن ماكلارين قدمت لاحقًا تحديثًا لبطارية P1 يقلل وزنها إلى النصف.
أما نطاق القيادة الكهربائية، فقد انخفض من 12.8 كم في P1 إلى 2.5 كم فقط في W1. ولكن، ترى ماكلارين أن عملاء W1 لا يهتمون كثيرًا بالقيادة الكهربائية، لذا كان التركيز الأساسي على تصميم نظام هجين خفيف الوزن يركز على الأداء. وهذا يعني بطارية قادرة على الشحن والتفريغ بسرعة كبيرة.
التكنولوجيا المستوحاة من ماكلارين سبيدتيل
تقول ماكلارين إن بطارية W1 مستوحاة من البطارية المستخدمة في سبيدتيل Speedtail، وكلاهما يستخدم خلايا أسطوانية الشكل. ورغم أن بطارية سبيدتيل تتمتع بسعة تخزينية أكبر تبلغ 1.6 كيلوواط/ساعة، فإن W1 هي الوحيدة التي توفر وضعية القيادة الكهربائية بالكامل. كما أن بطارية W1 أخف وزنًا 8 كجم. وللمقارنة، فإن بطارية ماكلارين أرتورا Artura تأتي بسعة 7.4 كيلوواط/ساعة وتزن قرابة 321 كجم.
وحدة الطاقة الهجينة E-Module
يتم دمج المحرك الكهربائي ووحدة التحكم في وحدة واحدة تطلق عليها ماكلارين اسم E-Module وهي تزن 70 كجم فقط. يتم تثبيتها على جانب ناقل الحركة ثنائي القابض ذي الثماني سرعات، مما يتيح توصيل العزم إلى العجلات دون تعريض القابض الرئيسي لإجهاد إضافي. هذا النهج مختلف عن جميع أنظمة ماكلارين الهجينة السابقة والحالية.
المحرك الجديد MHP-8 V8
تعتمد ماكلارين W1 على محرك جديد كليًا بسعة 4.0 لتر، يُعرف باسم MHP-8، ليحل محل المحرك المستخدم في جميع سيارات ماكلارين الحديثة باستثناء أرتورا. ورغم أن السعة بقيت كما هي، فقد قامت ماكلارين بتقليل قطر الأسطوانة وزيادة طول الشوط. ومع ذلك، لا يزال المحرك ذو أبعاد “مفرطة الاتساع”، حيث يبلغ قطر الأسطوانة 92 مم وطول الشوط 75 مم، وهو قادر على الدوران حتى 9,200 دورة في الدقيقة.
يولد المحرك قوة 916 حصانًا وعزم دوران يبلغ 900 نيوتن-متر، وهي أرقام تتجاوز القوة الإجمالية التي كان يوفرها محرك P1 الهجين. كما يتميز المحرك الجديد بتقنيات متطورة، مثل الجمع بين الحقن المباشر وغير المباشر للوقود، وصمامات سحب مجوفة مملوءة بالصوديوم، بالإضافة إلى بطانات أسطوانات مطلية بالبلازما. كما تمكن مهندسو ماكلارين من تصغير طول المحرك عبر تقليل المسافة بين الأسطوانات واستخدام سلاسل قيادة أقصر.
التوربو والتفاعل مع السائق
تعتمد W1 على شواحن توربينية مزدوجة ذات تصميم “توين-سكرول” لتحسين الاستجابة، وهي أكبر حجمًا من الشواحن التوربينية المستخدمة في محركات ماكلارين السابقة بسعة 4.0 لتر. ولم تلجأ ماكلارين إلى التوربو الكهربائي، مثل ذلك المستخدم في سيارات بورشه ومرسيدس-AMG وفيراري F80، لأن الوزن الإضافي الذي تسببه هذه التقنية لم يكن يستحق العناء. بدلاً من ذلك، فضّلت الشركة استغلال طاقة البطارية لتعزيز أداء المحرك الكهربائي.
كما ركز مهندسو ماكلارين على تحسين تجربة القيادة من خلال ضبط صلابة المكونات، وإضافة مشعب عادم أطول، وحتى إعادة تصميم نظام التوقيت في المحرك ليكون في الخلف، مما يساعد على إنتاج الصوت والاهتزاز المناسبين لتعزيز تفاعل السائق مع السيارة.
تفاصيل هندسية متقدمة
من بين الميزات التقنية الأخرى في المحرك، أعمدة كامات مجوفة لتقليل الوزن، استخدام تروس “فولكرام” في نظام الصمامات لتحسين كفاءة التشغيل، نوى ثلاثية الأبعاد مطبوعة في قنوات التبريد الداخلية، مما يتيح تحسين كفاءة التبريد وتقليل الوزن
بشكل عام، يُعد هذا المحرك أخف وزنًا بمقدار 10 كجم مقارنة بسابقه، مع تحسين الأداء بنسبة 15%.
مستقبل المحرك MHP-8 في سيارات ماكلارين القادمة
لن يقتصر محرك MHP-8 على W1 فقط، بل سيتم استخدامه في سيارات ماكلارين المستقبلية، بما في ذلك خليفة طراز 750 S تم تصميم المحرك ليتوافق مع معايير الانبعاثات الصارمة “يورو 7″، وليس لدى ماكلارين أي خطط لإطلاق نسخة غير هجينة منه.
