مک لارن به هیچ وجه مانند سایر شرکتهای خودروسازی عمل نمیکند. برای هایپرکار W1، این شرکت بسیاری از اصول متعارف سیستمهای هیبریدی را کنار گذاشته و نتیجهای بهدست آورده که یک خودروی ۱۲۵۸ اسب بخاری است که میتواند به طور همزمان در دو دنده مختلف حرکت کند. واقعاً همینطور است.
در یک وسیله نقلیه هیبریدی با انتقال قدرت متعارف، موتور الکتریکی میتواند بهطور مستقیم به موتور درونسوز متصل باشد یا ممکن است یک نوع دستگاه جداکننده میان این دو وجود داشته باشد. در حالت دوم، این دستگاه جداکننده میتواند یک کلاچ جداگانه باشد یا به سادگی مبدل گشتاور یا کلاچ پک انتقال دهنده باشد.
مک لارن در هایبریدهای خود از چندین نوع سیستمهای انتقال قدرت استفاده کرده است. P1 و Artura دارای موتور الکتریکی جلوی کلاچهای دوگانه انتقال هستند، اما با یک کلاچ جداگانه بین موتور و موتور الکتریکی. با جدا کردن این کلاچ، موتور الکتریکی میتواند بهتنهایی چرخها را به حرکت درآورد. Speedtail نیز موتور الکتریکی را جلوی کلاچهای انتقال دارد، اما بدون دستگاه جداکننده میان آن و موتور، و بنابراین حالت رانندگی تمام الکتریکی ندارد.
نحوه عملکرد W1
در W1، مک لارن موتور الکتریکی را پس از کلاچهای انتقال قرار داده است. این اقدام عادی نیست، اما نکته جدید این است که موتور الکتریکی با قدرت ۳۴۲ اسب بخار تنها از دندههای زوج استفاده میکند.
ریچارد جکسون، مهندس ارشد propulsion مک لارن، میگوید: “این بار، ما موتور الکتریکی را در کنار کلاچها، و پشت آنها قرار دادهایم و این موتور از طریق یک چرخ دنده کمکی به یک شافت که خارج از دو شافت ورودی قرار دارد متصل میشود.”
در یک سیستم انتقال دوکلاچه، دو شافت هممرکز وجود دارد؛ یکی برای دندههای زوج و دیگری برای دندههای فرد، و هر کدام کلاچ خاص خود را دارند. با W1، شما دو شافت ورودی و شافت موتور الکتریکی را دارید که همگی هممرکز کار میکنند؛ شافتی درون شافت دیگر. دو سینکر در انتهای انتقال امکان انتخاب دندههای فرد را میدهد.
جکسون توضیح میدهد: “با موتور الکتریکی، ما انتخاب داریم که بهطور مؤثر دنده را با موتور درونسوز به اشتراک بگذاریم، بسته به اینکه سینکرها چگونه درگیر میشوند.” “هر دو میتوانند در دندههای ۲، ۴، ۶، و ۸ کار کنند، اما اگر میخواهیم به دنده ۳ برویم، همچنان این اختیار را داریم که موتور الکتریکی در دنده ۲ یا ۴ باشد بسته به سینکرها.”
زمانی که موتور در یک دنده فرد قرار دارد، کلاچ دندههای زوج قطع میشود. اما از آنجا که موتور الکتریکی پس از کلاچهای اصلی انرژی را تامین میکند، هنوز هم از طریق این دندههای زوج حرکت میکند. با استفاده از سینکرها، خودرو انتخاب میکند که کدام دنده زوج موتور الکتریکی کار کند.
مزایای این سیستم
جکسون به ما میگوید که این سیستم مزایای متعددی دارد. اول اینکه، قرار دادن موتور پس از کلاچها اجازه میدهد تا خروجی گشتاور بیشتری داشته باشد، زیرا فاکتور محدودکننده، مواد اصطکاکی کلاچها هستند. با چهار نسبت برای موتور الکتریکی، میتوان گشتاور بسیار زیادی را در نسبتهای پایین با افزایش قدرت الکتریکی به دست آورد، یا از یکی از نسبتهای بالاتر برای کارایی بهتر و صدای کمتر استفاده کرد. همچنین، سناریوهایی وجود دارد که ممکن است موتور در حین افزایش دندهها با موتور درونسوز حرکت کند، اما موتور الکتریکی در نسبت ثابتی باقی بماند تا قدرت پیوستهای را به چرخهای عقب منتقل کند.
جکسون میگوید: “این به ما فرصتهای زیادی میدهد، اما همچنین مشکلات زیادی در مورد بهترین استراتژی زمانی که شما آن آزادی اضافی برای موتور الکتریکی و موتور درونسوز دارید، ایجاد میکند.”
مهندسان مک لارن در حال حاضر با این چالشها مواجه هستند. برخی از ترکیبهای دنده ممکن نیستند به دلیل نحوه کار سینکرها، اما جکسون سناریوهایی را توصیف میکند که در آن موتور در دنده ۳ کار میکند در حالی که موتور الکتریکی در دنده ۲ یا ۴ است، و سناریو دیگری که موتور در دنده ۵ و موتور الکتریکی در دنده ۸ قرار دارد. و زمانی که موتور در یک دنده زوج باشد، همان دندهای خواهد بود که موتور الکتریکی نیز آن را اجرا میکند.
تا آنجا که ما میتوانیم بگوییم، هیچ کس دیگری این کار را انجام نمیدهد. لامبورگینی کار مشابهی با Revuelto انجام میدهد. این خودرو دارای یک مکانیزم اتصال منحصر به فرد است که میتواند قدرت را از موتور الکتریکی به همراه موتور در تمامی دندههای جلو وارد کند، یا از موتور الکتریکی برای تأمین قدرت چرخهای عقب پس از انتقال بهطور کامل استفاده کند. این کارمزایای منحصر به فرد خود را دارد، اما راه حلی نیست که به موتور و موتور الکتریکی اجازه دهد در دندههای جلو به طور همزمان با نسبتهای مختلف عمل کنند.
این رویکرد نمایانگر یک روش بسیار متفاوت در راهاندازی الکتریکی است که مک لارن با P1 آغاز کرده است. در حالی که موتور الکتریکی P1 “تکمیل گشتاور” را فراهم میکند و با استفاده از گشتاور آنی خود، کمبودهای خروجی موتور درونسوز را پر میکند، سیستم هیبریدی W1 کاملاً در مورد تحویل پایدار قدرت است.
جکسون میگوید، در هنگام توسعه Artura، مک لارن متوجه یک جنبه منفی رویکرد تکمیل گشتاور شد. این نیاز به مقدار زیادی انرژی الکتریکی دارد. “شما به زودی متوجه میشوید که به سرعت به توانایی آن آسیب میزنید. و به وضوح، ما باتری با ظرفیت نسبتاً کوچکی در W1 داریم، بنابراین ما واقعاً باید از انرژی به بهترین شکل استفاده کنیم.”
توسعه یک موتور V-8 منحصر به فرد با قدرت ۹۱۸ اسب بخار به مک لارن اجازه میدهد تا عملکرد احتراق داخلی را بهتر بهینهسازی کند. “با فشار آوردن به تأمینکنندگان توربو و سیستم احتراق، ما میتوانیم این خروجی خاص بالا را تولید کنیم بدون اینکه موتور دارای تأخیر زیادی باشد”، جکسون میگوید. این نیز مزیت پیشرفت بیش از یک دهه در طراحی سیستم احتراق و علم مواد از زمان P1 است. همچنین مزیت طراحی سیستم انتقال خاص خود شماست.
تمام این موارد نشاندهنده تلاش مک لارن برای پیدا کردن سادهترین و سبکترین سیستم برای ارائه قدرت الکتریکی فوقالعاده زیاد است. به همین دلیل آنها از باتری کوچک استفاده کردند و از گیربکسهای با هندسه متغیر پرهیز کردند. مک لارن ادعا میکند که وزن خشک W1 (یعنی بدون مایعات) ۳۰۸۴ پوند است. بهطوریکه این تنها ۹ پوند بیشتر از وزن خشک ادعا شده برای P1 است.
خلاصه: P1 یک خودرو سریع بود و W1 احتمالاً خودرویی بسیار سریعتر خواهد بود.