نگاهی به انواع مختلف سوپرکارهای هیبریدی به بهانه معرفی کوروت E-Ray

در این مطلب قوای محرکۀ انواع سوپرکارهای هیبریدی تاریخ از مک‌لارن P1 و لافراری گرفته تا هوندا NSX و مرسدس AMG One را بررسی خواهیم کرد

با توجه به سخت‌گیرانه‌تر شدن قوانین آلایندگی و حرکت صنعت خودروسازی به سمت الکتریکی شدن، طی سال‌های اخیر شاهد معرفی سوپرکارهای هیبریدی زیادی بوده‌ایم تا جایی که حتی به‌تازگی به خانوادهٔ شورلت کوروت هم یک نسخهٔ هیبریدی بنام E-Ray اضافه شده است؛ اما روند هیبریدیاسیون سوپرکارها از کجا و کی آغاز شد؟ نوع قوای محرکه‌ای که در این خودروها استفاده شده چه تفاوت‌هایی باهم دارد؟ در ادامه این موضوعات را بررسی خواهیم کرد.

لازم به ذکر است، ملاک ترتیب زمانی بررسی خودروها در این مطلب، سال معرفی نسخهٔ تولیدی آن‌ها است درحالی‌که ممکن است فرایند توسعه بسیاری از این سوپرکارها از سال‌ها قبل آغاز شده و در قالب کانسپت‌هایی معرفی شده باشد.

مک‌لارن P1 سال ۲۰۱۲

بدون شک، آغاز عصر سوپرکارهای هیبریدی با مثلث مک‌لارن P1، فراری لافراری و پورشه ۹۱۸ بود که هر سه تقریباً به‌طور هم‌زمان در اوایل دههٔ ۲۰۱۰ معرفی شدند اما دراین‌بین مک‌لارن زودتر نسخهٔ تولیدی هایپرکار هیبریدی خود را در نمایشگاه پاریس ۲۰۱۲ رونمایی کرد. این خودرو از نسخه‌ای از همان پیشرانهٔ ۳.۸ لیتری V8 توئین توربوی مدل MP4-12C استفاده می‌کرد که به‌تنهایی ۷۳۷ اسب بخار قدرت و ۷۲۰ نیوتن متر گشتاور داشت. بااین‌حال، مک‌لارن ساختار بلوک این موتور را تغییر داده بود تا بتواند یک موتور الکتریکی را در پایین سمت چپ آن نصب کند. این موتور با ۱۷۹ اسب بخار قدرت و ۲۶۰ نیوتن متر گشتاور، مجموع خروجی سیستم را به ۹۱۶ اسب بخار قدرت و ۹۰۰ نیوتن متر گشتاور می‌رساند.

این نیرو از طریق یک گیربکس هفت سرعته دوکلاچه به چرخ‌های عقب منتقل می‌شد. برای تأمین انرژی موتور الکتریکی هم یک پکیج باطری لیتیوم یونی ۴.۷ کیلوواتی در نظر گرفته شده بود که پشت کابین نصب شده و چگالی بالایی داشت. P1 خودرویی پلاگین‌هیبریدی بود که یعنی باطری‌های آن‌هم از طریق پیشرانهٔ بنزینی و هم از طریق منبع برق خارجی شارژ می‌شد. این خودرو همچنین از قابلیت پیمایش تمام الکتریکی هم برخوردار بود که بسته به معیارهای مختلف چیزی بین ۱۰ تا ۳۰ کیلومتر بود. در P1 موتور الکتریکی به‌گونه‌ای تنظیم شده بود که تأخیر توربوی پیشرانهٔ بنزینی را حذف و شکاف قدرت در هنگام تعویض دنده‌ها را پر کند.

فراری لافراری سال ۲۰۱۳

فراری در هایپرکار لافراری که در نمایشگاه ژنو ۲۰۱۳ رونمایی شد، راه‌حلی متفاوت از مک‌لارن را برای قوای محرکهٔ هیبریدی به کار برده بود. در قلب این سیستم یک موتور ۶.۳ لیتری V12 تنفس طبیعی قرار گرفته بود که ۸۰۰ اسب بخار قدرت و ۷۰۰ نیوتن متر گشتاور داشت. یک واحد KERS یا سیستم بازیابی انرژی جنبشی هم که از فرمول یک گرفته شده بود با ۱۶۳ اسب بخار قدرت، در مقاطع کوتاهی به نیروی پیشرانهٔ بنزینی اضافه می‌کرد و مجموع خروجی را به ۹۶۳ اسب بخار قدرت و ۹۰۰ نیوتن متر گشتاور می‌رساند. این واحد که روی گیربکس قرار گرفته بود، توسط باطری ولتاژ بالایی با ۱۲۰ سلول تغذیه می‌شد که جلوی پیشرانه نصب شده بود. مثل P1، در اینجا هم کل نیرو توسط یک گیربکس هفت سرعتهٔ دوکلاچه به چرخ‌های عقب منتقل می‌شد اما سیستم هیبریدی لافراری از نوع پلاگین نبود و طبیعتاً قابلیت پیمایش تمام الکتریکی هم نداشت.

پورشه ۹۱۸ سال ۲۰۱۳

چند ماه بعد از معرفی لافراری، با رونمایی از پورشه ۹۱۸ اسپایدر در نمایشگاه فرانکفورت ۲۰۱۳، عضو سوم این جمع هم تکمیل شد هرچند که نسخهٔ کانسپت این خودرو چند سال قبل در نمایشگاه ژنو ۲۰۱۰ معرفی شده بود. ۹۱۸ از یک پیشرانهٔ ۴.۶ لیتری V8 تنفس طبیعی استفاده می‌کرد که بر اساس معماری موتور خودروی مسابقه‌ای لمانز پورشه ساخته شده بود و ۶۰۸ اسب بخار قدرت و ۵۴۰ نیوتن متر گشتاور داشت. در ۹۱۸ اما برخلاف دو هایپرکار رقیب پورشه از دو موتور الکتریکی استفاده کرده بود که یکی با ۱۵۶ اسب بخار قدرت به‌موازات پیشرانهٔ بنزینی به چرخ‌های عقب نیرو می‌داد و به‌عنوان ژنراتور اصلی عمل می‌کرد. نیروی این موتور و پیشرانهٔ V8 توسط یک گیربکس هفت سرعتهٔ دوکلاچه به چرخ‌های عقب منتقل می‌شد.

موتور الکتریکی دوم اما با ۱۲۹ اسب بخار قدرت روی محور جلو نصب شده و مستقیماً به چرخ‌های جلو نیرو می‌داد تا سامانهٔ چهارچرخ محرک فراهم شود. دو موتور الکتریکی روی‌هم ۲۸۶ اسب بخار قدرت داشتند و مجموع خروجی قوای محرکه را به ۸۸۷ اسب بخار قدرت و ۱۲۸۰ نیوتن متر گشتاور می‌رساندند. در ۹۱۸ یک پکیج باطری ۶.۸ کیلووات ساعتی پشت کابین نصب شده بود که هم توسط منبع برق خارجی و هم از طریق پیشرانهٔ بنزینی و سیستم احیای انرژی ترمزها شارژ می‌شد. این خودرو همچنین از قابلیت پیمایش تمام الکتریکی هم برخوردار بود و با استفاده از دو موتور الکتریکی می‌توانست تا حدود ۲۰ کیلومتر را بدون نیاز به پیشرانهٔ بنزینی طی کند.

ب‌ام‌و i8 سال ۲۰۱۳

در همان نمایشگاه فرانکفورت ۲۰۱۳ که پورشه از ۹۱۸ رونمایی کرد، ب‌ام‌و هم پس از معرفی چند کانسپت مختلف، پرده‌ها را از چهرهٔ نسخهٔ تولیدی i8 کنار زد. البته برخلاف سه هایپرکار قبلی، i8 از یک پیشرانهٔ کوچک ۱.۵ لیتری سه سیلندر توربو با تنها ۲۴۱ اسب بخار قدرت و ۳۲۰ نیوتن متر گشتاور استفاده می‌کرد و بیشتر در دستهٔ خودروهای اسپرت قرار می‌گرفت تا سوپرکارها. این موتور از طریق یک گیربکس شش سرعتهٔ اتوماتیک آیسین نیروی خود را به چرخ‌های عقب تحویل می‌داد اما یک موتور الکتریکی با ۱۳۱ اسب بخار قدرت و ۲۵۰ نیوتن متر گشتاور هم روی محور جلو نصب شده بود و مجموع خروجی را به ۳۶۲ اسب بخار قدرت و ۵۷۰ نیوتن متر گشتاور می‌رساند.

این موتور علاوه بر فراهم کردن سامانهٔ چهارچرخ محرک و افزایش قدرت برای کمک به موتور بنزینی در هنگام شتاب گیری، قابلیت پیمایش تمام الکتریکی تا حداکثر ۳۵ کیلومتر و با حداکثر سرعت ۱۲۰ کیلومتر بر ساعت را هم به دنبال داشت. برای تأمین انرژی این موتور الکتریکی که نیروی خود را توسط یک گیربکس دو سرعته به چرخ‌های جلو می‌فرستاد، یک پکیج باطری ۷.۲ کیلووات ساعتی در نظر گرفته شده بود که زیر کابین نصب شده و امکان شارژ آن از طریق منبع برق بیرونی هم وجود داشت.

هوندا NSX سال ۲۰۱۵

مدت کوتاهی پس از خاتمهٔ تولید نسل اول هوندا NSX در سال ۲۰۰۵، هوندا به فکر توسعهٔ نسل دوم آن افتاد اما پس از چند طرح و پروژهٔ نیمه‌تمام، در سال ۲۰۱۱ رسماً ساخت نسل دوم NSX اعلام شد. پس از معرفی کانسپت‌ها و پروتوتایپ‌ها در نمایشگاه‌های مختلف، هوندا سرانجام نسخهٔ تولیدی این خودرو را با برند آکورا در نمایشگاه دیترویت ۲۰۱۵ رونمایی کرد. NSX جدید از قوای محرکهٔ کاملاً متفاوتی نسبت به نسل قبلی استفاده می‌کرد. این سیستم از یک پیشرانهٔ ۳.۵ لیتری V8 توئین توربو با ۵۰۷ اسب بخار قدرت به همراه یک موتور الکتریکی با ۴۸ اسب بخار قدرت تشکیل شده بود که در گیربکس ۹ سرعته دوکلاچهٔ نصب شده بود تا پیشرانهٔ بنزینی را تقویت کند.

نیروی این موتورها به چرخ‌های عقب منتقل می‌شد اما دو موتور الکتریکی هرکدام با ۳۷ اسب بخار قدرت هم روی محور جلو نصب شده بودند و مجموع خروجی قوای محرکه را به ۵۸۱ اسب بخار قدرت و ۶۴۵ نیوتن متر گشتاور می‌رساندند. این سیستم همچنین سامانهٔ چهارچرخ محرک موسوم به سوپر هندلینگ یا SH-AWD را فراهم کرده بود که به گفتهٔ آکورا، شتاب و هندلینگ بهتری نسبت به رقیب NSX در آن زمان یعنی فراری ۴۵۸ فراهم می‌کرد. البته NSX از نوع پلاگین‌هیبریدی نبود و از یک پکیج باطری کوچک ۱.۳ کیلووات ساعتی استفاده می‌کرد. هرچند نسل دوم هوندا NSX در بازار موفق عمل نکرد اما تأثیر بزرگی در دنیای سوپرکارهای هیبریدی از خود به‌جای گذاشت.

مک‌لارن اسپیدتیل سال ۲۰۱۸

در اواسط سال ۲۰۱۸ مک‌لارن دومین هایپرکار هیبریدی خود را با نام اسپیدتیل به‌عنوان جانشینی برای F1 معرفی کرد. این خودرو از نسخهٔ اصلاح‌شده‌ای از پیشرانهٔ ۴ لیتری V8 توئین توربوی ۷۲۰S بهره می‌برد که در اینجا ۷۵۵ اسب بخار قدرت و ۸۰۰ نیوتن متر گشتاور تولید می‌کند. علاوه بر این، یک موتور الکتریکی با ۳۱۰ اسب بخار قدرت هم مستقیماً روی شافت ورودی گیربکس هفت سرعتهٔ دوکلاچه نصب شده و مجموع خروجی را به ۱۰۵۰ اسب بخار قدرت و ۱۱۵۰ نیوتن متر گشتاور می‌رساند که تمام آن به چرخ‌های عقب منتقل می‌شود. هرچند اسپیدتیل برخلاف P1 قابلیت پیمایش تمام الکتریکی ندارد اما امکان شارژ باطری کوچک ۱.۶۴ کیلووات ساعتی آن که زیر باک سوخت نصب شده از طریق یک شارژر بی‌سیم در زیر سپر جلو وجود دارد.

فراری SF90 استراداله سال ۲۰۱۹

پس‌ازاینکه فراری اولین تجربهٔ قوای محرکهٔ هیبریدی را در لافراری ارائه کرد، در اوایل سال ۲۰۱۹ با معرفی SF90 استراداله سطح جدیدی از این تکنولوژی را در محصولات خود به نمایش گذاشت. این خودرو قوای محرکهٔ پیچیده‌ای دارد که هستهٔ مرکزی آن یک پیشرانهٔ ۴ لیتری V8 توئین توربو با ۷۸۰ اسب بخار قدرت است. این نسخهٔ ارتقاءیافته‌ای از پیشرانهٔ F8 تریبوتو و ۴۸۸ پیستا است که سه موتور الکتریکی با مجموع قدرت ۲۲۰ اسب بخار هم آن را همراهی می‌کنند. یکی از این موتورها بین پیشرانهٔ V8 و گیربکس قرار گرفته و به از بین بردن تأخیر توربوی اندک موتور بنزینی کمک می‌کند.

دو موتور دیگر نیز در جلو نصب شده‌اند که برای بهبود هندلینگ به‌صورت مستقل کار می‌کنند. این موتورها از سرعت ۲۱۰ کیلومتر بر ساعت به بعد انتقال نیرو به چرخ‌های جلو را قطع کرده و نیروی خود را به موتور عقبی ارسال می‌کنند. در SF90 انتقال نیرو به چرخ‌های عقب از طریق یک گیربکس هشت سرعتهٔ اتوماتیک صورت می‌گیرد که نوآوری جالبی دارد. در این گیربکس دنده‌عقب حذف شده و موتورهای الکتریکی خودرو را به عقب حرکت می‌دهند. فراری SF90 مجموعاً ۱۰۰۰ اسب بخار قدرت دارد و برخلاف لافراری، به لطف باطری‌های ۷.۹ کیلووات ساعتی و قابلیت شارژ پلاگین می‌تواند تا ۲۶ کیلومتر را به‌صورت تمام الکتریکی طی کند.

لامبورگینی سیان سال ۲۰۱۹

لامبورگینی برخلاف رقبای خود و علیرغم معرفی کانسپت آستریون در سال ۲۰۱۴، تا سال‌های پایانی دههٔ ۲۰۱۰ هنوز وارد عرصهٔ سوپرکارهای هیبریدی نشده بود تا اینکه در سپتامبر سال ۲۰۱۹ مدل سیان را معرفی کرد. این خودرو بر اساس اونتادور ساخته شده و از همان پیشرانهٔ ۶.۵ لیتری V12 تنفس طبیعی استفاده می‌کند که با تغییراتی، قدرت آن در اینجا به ۷۸۵ اسب بخار رسیده است. علاوه بر این، یک موتور الکتریکی کوچک با ۳۴ اسب بخار قدرت هم در گیربکس خودرو ادغام شده که مجموع قدرت را به ۸۱۹ اسب بخار می‌رساند.

نوآوری سیان نسبت به دیگر سوپرکارهای هیبریدی اما استفاده از ابرخازن بجای باطری برای ذخیرهٔ انرژی است. این ابرخازن‌ها که به‌منظور توزیع وزن بهینه، بین کابین و پیشرانه نصب شده‌اند، سه برابر قوی‌تر از باطری‌هایی با همین وزن و سه برابر سبک‌تر از باطری‌هایی با همین قدرت هستند. هرچند قوای محرکهٔ سیان از نوع پلاگین‌هیبریدی نیست اما امکان حرکت‌های سرعت پایین برای پارک کردن و همین‌طور حرکت دنده‌عقب را به‌صورت الکتریکی دارد. البته لامبورگینی این نوع قوای محرکهٔ هیبریدی ابرخازنی را مناسب سوپرکارهای تولید سری نمی‌داند و در جانشین اونتادور از سیستم هیبریدی معمول‌تری استفاده خواهد کرد.

مک‌لارن آرتورا سال ۲۰۲۱

پس از استفاده از قوای محرکهٔ هیبریدی در دو هایپرکار گران‌قیمت و تولید محدود، مک‌لارن در آرتورا این سیستم را در خودرویی بسیار ارزان‌تر و تولید سری ارائه کرد. برای این سوپرکار یک پیشرانهٔ ۳ لیتری V6 توئین توربوی کاملاً جدید توسعه داده شده که به‌تنهایی ۵۸۵ اسب بخار قدرت و ۵۸۵ نیوتن متر گشتاور تولید می‌کند. علاوه بر این، یک موتور الکتریکی با ۹۵ اسب بخار قدرت هم در محفظهٔ گیربکس نصب شده که از نوع شار محوری است. این موتور که مجموع خروجی را به ۶۸۰ اسب بخار قدرت و ۷۲۰ نیوتن متر گشتاور می‌رساند، نه‌تنها به روان‌تر شدن تعویض دنده‌های گیربکس کمک می‌کند بلکه به لطف باطری‌های ۷.۴ کیلووات ساعتی امکان پیمودن حداکثر ۳۰ کیلومتر را با حداکثر سرعت ۱۳۰ کیلومتر بر ساعت بدون نیاز به پیشرانه بنزینی فراهم می‌کند. این موتور الکتریکی همچنین مثل SF90 باعث حذف دنده‌عقب شده است.

مرسدس AMG One سال ۲۰۲۲

قطعاً یکی از چشمگیرترین هایپرکارهای هیبریدی تاریخ، مرسدس AMG One است. مهم‌ترین ویژگی قوای محرکهٔ این خودرو پیشرانهٔ ۱.۶ لیتری V6 توربوشارژ فرمول یک است که ۵۶۶ اسب بخار قدرت تولید می‌کند؛ اما این فقط نیمی از ماجرای قوای محرکهٔ One است زیرا چهار موتور الکتریکی هم این پیشرانهٔ فرمول یک را همراهی می‌کنند. از این تعداد، دو موتور روی محور جلو نصب شده است که هرکدام در یکی از چرخ‌ها قرار دارند و با تولید مجموعاً ۳۲۶ اسب بخار قدرت، سامانهٔ چهارچرخ محرک را فراهم می‌کنند.

موتور الکتریکی سوم با ۱۶۳ اسب بخار قدرت درواقع سیستم MGU-K یا بازیابی انرژی جنبشی هنگام ترمز گیری است که روی میل‌لنگ پیشرانهٔ بنزینی نصب شده است و موتور چهارم هم که ۱۲۲ اسب بخار قدرت دارد، واحد MGU-H یا بازیابی انرژی گرما است که انرژی تلف‌شدهٔ اگزوز را بازیابی می‌کند. این موتور که در توربوشارژر ادغام شده است، با حفظ چرخش توربین در دورهای پایین پیشرانه، تأخیر توربو را از بین می‌برد. مجموع قدرت این چهار موتور الکتریکی ۴۸۹ اسب بخار قدرت است و کل قدرت سیستم را به ۱۰۶۳ اسب بخار می‌رسانند. One به لطف باطری‌های ۸.۴ کیلووات ساعتی می‌تواند تا ۱۸ کیلومتر را به‌صورت تمام الکتریکی طی کند.

شورلت کوروت E-Ray سال ۲۰۲۳

و سرانجام به جدیدترین سوپرکار هیبریدی بازار می‌رسیم. شورلت در کوروت E-Ray علیرغم پیشرفت‌هایی که طی سال‌ها در سیستم‌های هیبریدی صورت گرفته، ترجیح داده از سیستم ساده‌ای استفاده کند. در این خودرو از همان پیشرانهٔ ۶.۲ لیتری V8 تنفس طبیعی استینگری با ۴۹۵ اسب بخار قدرت و ۶۳۷ نیوتن متر گشتاور استفاده شده که نیروی خود را از طریق یک گیربکس هشت سرعتهٔ دوکلاچه به چرخ‌های عقب تحویل می‌دهد. تفاوت اصلی با استینگری اما در محور جلو است یعنی جایی که یک موتور الکتریکی با ۱۶۰ اسب بخار قدرت و ۱۷۰ نیوتن متر گشتاور قرار گرفته و نه‌تنها مجموع قدرت را به ۶۵۵ اسب بخار می‌رساند بلکه اولین کوروت چهارچرخ محرک را هم خلق می‌کند.

علیرغم اکثر سوپرکارهای هیبریدی مدرن، قوای محرکهٔ E-Ray از نوع پلاگین‌هیبریدی نیست و از باطری کوچک ۱.۱ کیلووات ساعتی استفاده می‌کند. البته در این خودرو حالتی بنام استیلث تعبیه شده که امکان پیمودن ۸ کیلومتر را به‌صورت تمام الکتریکی با حداکثر سرعت ۷۰ کیلومتر بر ساعت فراهم می‌کند. شارژ این باطری هم صرفاً از طریق سیستم احیای انرژی ترمزها و نیروی مازاد پیشرانهٔ بنزینی صورت می‌گیرد. در کوروت E-Ray از سرعت ۲۴۰ کیلومتر بر ساعت به بعد، موتور الکتریکی از مدار خارج می‌شود و همه‌چیز بر عهدهٔ همان ۶.۲ لیتری V8 خواهد بود.