کالبدشکافی پیشرانه V8 جدید تویوتا، موتوری که معادلات را به هم می‌ریزد

اگرچه صنعت خودرو در حال تسلیم شدن در برابر استانداردهای سخت‌گیرانه آلایندگی است اما تویوتا با یک بیانیه فنی جسورانه به میدان آمده است. موتور جدیدی که در قلب سوپرکار GR GT قرار گرفته، یک ادای احترام نوستالژیک به گذشته نیست بلکه سلاحی است که با مهندسی دقیق برای تسلط بر آینده عملکرد طراحی شده است. تویوتا با سرمایه‌گذاری سنگین روی یک پیشرانه حجیم و پرخوران، قمار بزرگی کرده تا نشان دهد که موتورهای بنزینی همچنان می‌توانند در بازارهای جهانی قانونی و کارآمد باقی بمانند.

این موتور ۴ لیتری که اولین V8 توئین توربوی تویوتا در خودرویی تولیدی محسوب می‌شود، با تمرکز بر وزن کم و ابعاد فشرده توسعه یافته است. چیدمان پیشرانه در حالت جلو-وسط، وزن را عمیقاً به سمت دیواره آتش عقب رانده تا مرکز ثقل خودرو تا حد ممکن پایین بیاید و پاسخ‌های دینامیکی آن از یک خودروی سنگین به یک ماشین تیز و دقیق تغییر کند. برآوردهای اولیه نشان می‌دهد که این موتور قدرتی فراتر از ۶۴۰ اسب بخار و گشتاوری در حدود ۸۵۰ نیوتن‌متر تولید می‌کند. استفاده از شاتون‌های فورج‌کاری شده، یاتاقان تقویت‌شده و مجراهای خنک‌کاری پیشرفته، این پیشرانه را به یک سازه مهندسی دقیق برای ثبت بهترین زمان‌ها در پیست تبدیل کرده است.

سوپرکار GR GT توزیع وزن ۴۵ به ۵۵ دارد؛ دستاوردی که در یک خودروی موتور جلو بسیار چشمگیر به نظر می‌رسد. این تقسیم وزن باعث می‌شود در شتاب‌گیری‌های شدید، وزن به‌خوبی به محور عقب منتقل شده و چسبندگی حداکثری ایجاد شود. تویوتا با وزن تقریبی ۱۷۵۰ کیلوگرم، در مقایسه با موتورهای سنگین آهنی قدیمی (مثل ۴.۷ لیتری‌های اوایل دهه ۲۰۰۰)، پیشرفت شگرفی در علم مواد داشته است. استفاده گسترده از آلومینیوم فورج‌کاری شده، پلیمرهای تقویت‌شده با فیبر کربن و فولاد با استحکام بالا، باعث شده بدون فدا کردن استحکام پیچشی، وزن خودرو کاملاً کنترل شود.

موتور جدید ۴ لیتری، جایگزین پیشرانه افسانه‌ای 2UR-GSE می‌شود یعنی همان موتور ۵ لیتری تنفس طبیعی که در مدل‌هایی نظیر لکسوس LC500 و RC F استفاده می‌شد. این موتورِ بازنشسته، نه‌تنها در خودروهای خیابانی محبوب بود، بلکه در مسابقات داکار نیز بارها برنده شده و دوام خود را ثابت کرده بود. حالا تویوتا امیدوار است که موتور جدید ۴ لیتری توئین توربو نیز همین مسیر موفقیت را طی کند.

تکنولوژی کلیدی این موتور، ترکیب Hot Vee است؛ یعنی توربوشارژرها در قسمت V میان سیلندرها قرار گرفته‌اند. این طراحی فشرده، مسیر گازهای خروجی تا توربین توربوشارژرها را کوتاه می‌کند که نتیجه آن حذف تأخیر توربو و واکنش لحظه‌ای به پدال گاز است. البته جمع کردن داغ‌ترین قطعات موتور در مرکز آن، نیاز به عایق‌های حرارتی پیشرفته و سیستم‌های خنک‌کاری جریان بالا دارد تا دمای محفظه موتور، کارایی پیشرانه را کاهش ندهد. از مزایای این طراحی می‌توان به ابعاد کوچک‌تر، مرکز ثقل پایین‌تر و بازدهی بالاتر انرژی خروجی اگزوز اشاره کرد.

تویوتا معماری این موتور را به‌گونه‌ای طراحی کرده که به‌راحتی با سیستم‌های هیبریدی یا پلاگین‌هیبریدی ترکیب می‌شود. یک موتور الکتریکی کوچک که بین پیشرانه و گیربکس قرار می‌گیرد، می‌تواند وقفه‌های گشتاوری را قبل از رسیدن توربوها به حداکثر توان، پر کند. علاوه بر این، ریشه‌های این موتور عمیقاً در مسابقات GT3 تنیده شده است. قوانین سخت‌گیرانه این مسابقات تویوتا را مجبور کرد که موتور خودروی خیابانی را بیش‌ازحد مهندسی کند تا بتواند در مسابقات ۲۴ ساعته استقامتی دوام بیاورد. سیستم روغن‌کاری کارتل خشک و ساختار یکپارچه سیلندرها نیز دقیقاً برای تحمل فشارهای سنگینِ مسابقات طراحی شده‌اند.

توسعه یک موتور کاملاً جدید در عصر فعلی، نشان می‌دهد که تویوتا قصد ندارد تولید موتورهای درون‌سوز را به این زودی‌ها متوقف کند. این پیشرانه ماژولار و تطبیق‌پذیر است و احتمالاً تا حداقل یک دهه، ستون فقرات پرفورمنس تویوتا و لکسوس خواهد بود. درحالی‌که این روزها کوچک‌سازی موتورها به رویه‌ای جهانی تبدیل شده، خودروسازانی مثل جنرال موتورز، مرسدس و فورد نیز همچنان بر زنده نگه‌داشتن موتورهای V8 اصرار دارند و تویوتا با این موتور جدید، نشان داد که قصد دارد در این بازی نقش پررنگی ایفا کند.