رازهای تویوتا برای تولید خودرو با قابلیت کارکرد میلیون کیلومتری!

تویوتا برای تولید نسل جدید توندرا یکی از نمونه‌های پیشین این وانت پیکاپ با کارکرد بیش از ۱.۶ میلیون کیلومتر را بررسی کرده است.

تویوتا در سال ۲۰۱۶ با مصرف کننده‌ای آمریکایی به نام ویکتور شیپارد ملاقات کرد و به او پیشنهاد کرد با تحویل توندرا مدل ۲۰۰۷ به کارخانه یک دستگاه تویوتا توندرا صفرکیلومتر را تحویل بگیرد. شاید بپرسید علت این کار چه بوده است. باید گفت شیپارد با خودروی خود بیش از ۱.۶ میلیون کیلومتر را طی کرده بود و به همین منظور تویوتا در نظر داشت هدیه‌ای را به شیپارد اهدا کند.

برای مقایسه باید گفت این میزان کارکرد معادل ۲۴ بار چرخیدن دور کره زمین است. هدف اصلی تویوتا از این کار را می‌توان بررسی دقیق توندرا برای یافتن ریشه دوام و کارایی بالای آن دانست تا به این ترتیب بتوان محصولات آتی را بهبود بخشید. زمانی که مدیران بخش بازاریابی از مایک سوئیرز مهندس ارشد وانت پیکاپ های تویوتا سؤال کردند آیا واقعاً این وانت پیکاپ را می‌خواهد او کاملاً مجذوب توندرا شد. در واقع سوئیرز و تیمش در مرکز تحقیق و توسعه تویوتا موتورز آمریکای شمالی به دنبال بررسی این وانت بودند.

از کابین گرفته تا فضای بار و پیشرانه، تیم تویوتا کاملاً این وانت پیکاپ را بررسی و تحلیل کرد تا درس‌های ارزشمند فرا گرفته را در نسل بعدی خودرو یعنی توندرا ۲۰۲۲ بکار ببرند. همان‌طور که وانت پیکاپ شیپارد خودرویی معمولی نیست، خود شیپارد هم راننده‌ای معمولی نخواهد بود. با جثه‌ای بزرگ و وزنی بالا، او همانند ورزشکاران سنگین‌وزن به نظر می‌رسد و از خودروی خود برای تحویل محموله‌های یک شرکت نفتی استفاده کرده است. به همین خاطر توندرای شیپارد در یک سال حدود ۲۰۱ هزار کیلومتر کارکرد داشته است.

طبیعتاً سوئیرز در اولین قدم به بررسی صندلی‌های خودرو می‌پردازد. تیم توسعه تویوتا تصمیم می‌گیرد در ابتدا بجای تمرکز روی پیشرانه یا گیربکس به چیزی ساده‌تر یعنی صندلی جلو بپردازد. حتی پس از کارکرد سنگین، صندلی راننده توندرا ۲۰۰۷ تقریباً بی‌نقص باقی مانده است. در واقع تیم تویوتا انتظار مشکلات و خرابی‌های زیادی را داشته‌اند اما فهمیده‌اند که صندلی عملکرد خوبی دارد و علیرغم کارکرد بسیار بالا، نه تنها فریم و فوم آن بدون مشکل خاصی باقی مانده بلکه خود صندلی نیز همانند دیگر بخش‌های وانت تویوتا پایدار و بادوام بوده و تنها کمی استهلاک عادی را تجربه کرده است. چنین چیزی با توجه به نشستن طولانی‌مدت شیپارد عظیم‌الجثه روی صندلی امری شگفت‌انگیز خواهد بود.

قطعاً این یافته‌ها باعث می‌شود تیم تویوتا در طراحی و تست وانت‌های بعدی دید بهتری داشته باشد زیرا استفاده از یک قطعه در دنیای واقعی بی‌شک سنگ محک بهتری نسبت به آزمایش‌های غیرواقعی خواهد بود. اگرچه استحکام فریم صندلی توندرا ۲۰۰۷ کافی بوده اما تیم تویوتا فهمید برای افزایش راحتی و طول عمر آن باید وزن کمتری داشته باشد. البته استفاده از متریال مستحکم‌تر مستلزم جلوگیری از افت دوام صندلی است. در واقع یافتن توازنی مناسب بین استحکام و انعطاف امری حیاتی به شمار می‌رود و در این میان نه تنها باید ابعاد فیزیکی بلکه باید سبک زندگی فردی همچون شیپارد را نیز مدنظر قرار داد.

مایک سوئیرز با بررسی وانت شیپارد فهمید که حتی قطعات کوچکی همچون آفتاب‌گیرها نیز اهمیت دارند. استهلاک این قطعه نشان داد چهره رانندگان محصولات تویوتا در سفرهای طولانی‌مدت با چالش‌هایی در برابر نور خورشید درگیر است. به همین خاطر آفتاب‌گیر نسل جدید توندرا تغییر یافت تا طول عمر و کاربری آن بهبود یابد. نکته دیگر به محدودیت کیلومتر شمار خودرو مربوط می‌شود که برخی از پیامدهای پیش بینی نشده را در پی دارد. وانت شیپارد انتظارات مرسوم از یک خودرو را به چالش کشید و باعث شد استانداردهای قبلی نیاز به بازنگری داشته باشند چراکه برخی رانندگان از محدودیت موجود در کیلومتر شمار خودروها عبور می‌کنند و ارقام جدیدی را بر جای می‌گذارند.

گفت‌وگو درباره فضای بار این وانت افسانه‌ای جزو موضوعاتی است که بیشترین توجه را به خود جلب کرده و شاید بتوان آن را چشمگیرترین بخش خودرو دانست. علیرغم کارکرد فراتر از ۱.۶ میلیون کیلومتر، اکثر بخش‌ها کاملاً سالم به نظر می‌رسند اما فضای بار وضعیت دیگری دارد و استهلاک بالایی را تجربه کرده است. همچنین برخی بخش‌های فضای بار به ویژه بالای چرخ‌ها آسیب دیده‌اند و نیازمند استحکام بیشتری هستند. شغل شیپارد نیز به گونه‌ای بوده که محموله‌های نفتی و روغن مستقیماً روی فضای بار قرار داده شده‌اند و این امر نیاز به استفاده از مواد بهتر برای دوام آوردن درباره چنین کاربری خشنی را برجسته می‌کند.

به همین منظور تیم توسعه تویوتا فضای باری به نام “رزین” را معرفی کرده‌اند؛ اما چرا سوئیرز چنین چیزی را انتخاب کرده است؟ در ابتدا بحث‌های زیادی درباره نوع ماده انتخابی شکل گرفته بود. اگرچه ماده‌ای همچون آلومینیوم در برابر خوردگی مقاوم است و وزن کمتری دارد اما از نظر استحکام و دوام گزینه خوبی نخواهد بود. از طرف دیگر فولاد مقاوم هم دوام زیادی خواهد داشت اما احتمال خوردگی آن بالاست. با این تفاسیر کدام ماده برای فضای بار توندرا ۲۰۲۲ مناسب خواهد بود؟ همین بحث‌ها منجر به استفاده از فضای بار کامپوزیتی شد که مشابه تاکوماست. علیرغم قیمت بالاتر، کامپوزیت طرفداران زیادی در بین مشتریان تاکوما به دست آورد و بهترین راه‌حل انتخابی شد.

این ماده مزیت‌هایی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به وزن پایین، مقاومت در برابر خوردگی، هزینه‌های تعمیر پایین، طراحی بهتر، تمیزی راحت‌تر فضای بار و… اشاره کرد. تویوتا قبل از تائید استفاده از این ماده موردبحث برای توندرا تولیدی تست‌های خشن زیادی را انجام داد. تیم این خودروساز بلوک‌های سیمانی، سیلندر و حتی پیشرانه ۸ سیلندر را روی فضای بار توندرا جدید انداختند. با ظرفیت حمل بار ۸۸۰ کیلوگرمی، فضای بار کامپوزیتی دوام بسیار خوبی را به نمایش گذاشت. این بخش رزینی بهبود محسوسی نسبت به مواد قبلی است زیرا توانسته کمبودهای متریال مرسوم را برطرف کند. همچنین رزین نه تنها باعث افزایش دوام فضای بار توندرا ۲۰۲۲ شده بلکه هزینه‌های بعدی را کاهش داده و تجربه کاربری بهتری را به ارمغان آورده است.

بخش بعدی توندرا با ۱.۶ میلیون کیلومتر که سوئیرز و تیمش بررسی کردند پیشرانه ۸ سیلندر ۴.۷ لیتری توندرا شیپارد بود. این پیشرانه را می‌توان یک پیروزی چشمگیر برای تویوتا دانست. توندرا ۲۰۰۷ یکی از اولین خودروهای مجهز به این پیشرانه بود و علیرغم اینکه شیپارد در هر سال حدود ۲۰۰ هزار کیلومتر را رانندگی کرده بود اما اکثر بخش‌های قوای محرکه در کل ۱.۶ میلیون کیلومتر دست نخورده باقی ماند و تنها برخی تعمیرات کوچک همچون تعویض آلترناتور و واترپمپ انجام شد. البته گیربکس در کارکرد حدود ۱.۲ میلیون کیلومتر با مشکل شدیدی در دنده‌عقب مواجه شد اما به غیر از آن مشکل دیگری نداشت. واضح است که چنین کارکردی را نمی‌توان با خودروهای استاندارد دیگر تجربه کرد.

استانداردهای تویوتا توسط لندکروزر سری ۷۰ وضع شده‌اند چراکه یک سنگ محک برجسته برای تمامی وانت‌ها و تراک های جهانی این برند به شمار می‌رود. تیم مهندسی تویوتا با بررسی بیشتر قوای محرکه به جعبه انتقال رسیدند، قطعه‌ای که باید از دوام آن برای تحمل گشتاور بالا مطمئن می‌شدند. این امر نیازمند بهبود بخش‌هایی همچون زنجیر جعبه انتقال برای تحمل گشتاورهای بیشتر بود. تا پیش از توسعه نسل جدید توندرا ۲۰۲۲، در جعبه انتقال از زنجیر ۱.۵ اینچی استفاده شده بود اما برای تحقق اهداف جدید از زنجیر بهتری استفاده شد. شاید بهبود رخ داده بسیار ناچیز باشد اما به‌طور قابل‌توجهی دوام و قابلیت اطمینان خودرو در زمان کاربری سنگین را افزایش می‌دهد.

همچنین نسبت‌های دنده نیز اصلاح شد و از ۴.۳۰ به ۳.۳۱ تغییر یافت تا عملکرد خودرو بدون کاهش دوام بهبود یابد. برخلاف باور عموم، نسبت‌های دنده قابلیت دوام را تحت تأثیر قرار نمی‌دهند بلکه این سایز رینگ دنده و ظرفیت خنک کاری است که طول عمر قطعات را تعیین می‌کند. تیم سوئیرز با بررسی شفت‌ها به یک طراحی بهتر به‌ منظور تحمل گشتاور بیشتر توندرا جدید رسیدند. با استفاده از شفت‌های بزرگ‌تر و متریال باکیفیت، ریسک خرابی خودرو به ویژه در زمان حمل محموله‌های سنگین به حداقل رسید. دیگر نوآوری تویوتا در نسل جدید توندرا را می‌توان محافظ‌های نایلون بالستیک دانست که جایگزینی سبک‌وزن و بادوام برای سینی‌های محافظ فولادی به شمار می‌رود. این قطعات در ابتدا از یک تأمین‌کننده ادوات نظامی تهیه شد و واضح است که دوام بسیار بالایی در برابر ضربات و خوردگی دارند. قابلیت انعطاف این محافظ‌ها باعث می‌شود شوک‌ها را جذب کرده و حتی در بدترین شرایط هم دوام بالایی داشته باشند.

اما تمامی بهبودهای سومین نسل تویوتا توندرا به قابلیت دوام آن مربوط نمی‌شود. این خودروساز ژاپنی همچنین مصرف سوخت توندرا ۲۰۲۲ را با تعویض پیشرانه ۸ سیلندر نسل پیشین و استفاده از پیشرانه ۶ سیلندر تنفس طبیعی، توئین توربو یا هیبریدی کاهش داد. در سیستم تعلیق عقب هم از فنرهای پیچشی استفاده شده تا سواری نرم‌تری در بزرگراه‌ها و جاده‌های درون‌شهری داشته باشد. اگرچه پیشرانه ۸ سیلندر ۴.۷ لیتری توندرا ۲۰۰۷ دوام خود را به اثبات رسانده اما مصرف آن سوخت با استانداردهای امروزی فاصله دارد. جالب‌ترین بخش بررسی توندرا شیپارد توسط تیم مهندسی تویوتا این است که وقتی اعضای تیم خودرو را بررسی کردند متوجه استهلاک قطعات شدند اما ثابت شد که این استهلاک به اندازه کارکرد ۱.۶ میلیون کیلومتری خودرو نیست. یکی از تحلیلگران مرکز مهندسی تویوتا می‌گوید:

این چیزی است که ما از یک تویوتا توندرا با کارکرد ۱۶۰ هزار کیلومتر انتظار داریم درحالی‌که خودروی موردبحث ۱.۶ میلیون کیلومتر کار کرده است.

قطعاً چنین دستاوردی برای تویوتا بسیار ارزشمند خواهد بود. شیپارد مالک خودرو می‌گوید نکته کلیدی در رسیدن به چنین کارکردی تعویض منظم روغن پیشرانه و اهمیت دادن به سرویس‌های خودرو بوده است.