فناوری پشت رکورد گینس در تبت، فری‌لندر ۸ چگونه به ارتفاع ۶۰۰۲ متری رسید؟

قوای حرکتی هیبریدی مناسب ارتفاعات تبت

فری‌لندر 8 با وزن ۲.۹۸ تن و ساختار یکپارچه (Unibody)، در جریان این آزمایش با هوای بسیار رقیق، شیب‌های تند، مسیرهای شِیل و خاکی مملو از سنگریزه‌های سست در کوهستان تبت مواجه بود و بخش قابل‌توجهی از مسیر را نیز با تکیه بر قوای محرکه الکتریکی طی کرد.

محصول مشترک چین و انگلستان، وقتی در ارتفاع ۶۰۰۲.۳۳ متری قرار گرفت؛ دقیقا ۲۲.۲۸ متر بالاتر از حد نصاب قبلی برای خودروهای هیبریدی را به نام خود زد. رکورد پیشین در جولای ۲۰۲۴ توسط بی‌وای‌دی مدل (Fang Cheng Bao Bao) 5 و در ارتفاع ۵۹۸۰.۰۵ متری ثبت شده بود.

هوای رقیق، چالش اصلی در ارتفاع ۶۰۰۰ متری

مسیر صعود فریلندر ۸، حدود ۱۴۸۰ متر درازا داشت و در طول آن، خودرو با افزایش ارتفاع عمودی حدود ۲۰۰ متر روبه‌رو شد. بخش زیادی از مسیر نیز از سنگریزه‌های سست و شِیل بدون جاده یا پاکوب تشکیل شده بود.

اما شاید مهم‌ترین چالش، چیزی بود که اصولا دیده نمی‌شود: کاهش شدید فشار هوا.

در ارتفاع حدود ۶۰۰۰ متری، فشار محیط به حدود ۴۷.۲ کیلوپاسکال می‌رسد. در نتیجه، فشار جزئی اکسیژن موجود در هوا به کمتر از نصف شرایط سطح دریا کاهش پیدا می‌کند.

این موضوع برای موتورهای احتراق داخلی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا هرچه هوا رقیق‌تر شود، اکسیژن کمتری برای احتراق در دسترس موتور قرار می‌گیرد. فری‌لندر ۸ برای مقابله با این مشکل از یک موتور 4 سیلندر ۱.۵ لیتری توربوشارژ به‌عنوان موتور افزایش‌دهنده برد یا Range Extender استفاده می‌کند. طبق اعلام Chery-JLR، این موتور در طول صعود توانست حدود ۸۰ درصد ظرفیت تولید اسمی خود را حفظ کند.

در واقع، توربوشارژر در چنین شرایطی نقش بسیار مهمی دارد. با کاهش فشار هوای محیط، توربو باید نسبت فشار بالاتری ایجاد کند تا هوای کافی را به موتور برساند. به بیان ساده، موتور برای جبران کمبود طبیعی اکسیژن، از سیستم پرخوران خود کمک می‌گیرد.

پیشنهاد مطالعه: انواع باتری خودروهای برقی + تاریخچه

چرا گیربکس دو سرعته در ارتفاع بالا اهمیت دارد؟

فریلندر ۸ از یک سیستم EREV چهارچرخ محرک دو موتوره استفاده می‌کند که مجموع توان آن به ۶۱۰ کیلووات، معادل ۸۱۸ اسب‌بخار می‌رسد. در این مجموعه، موتور الکتریکی جلو ۳۶۰ کیلووات یا ۴۸۳ اسب‌بخار و موتور عقب ۲۵۰ کیلووات یا ۳۳۵ اسب‌بخار قدرت تولید می‌کند.

اما یکی از نکات مهم در این رکورد، موتورهای برقی قدرتمند به‌تنهایی نیست؛ بلکه سیستم انتقال قدرت دو سرعته محور عقب است.

در دنده اول، این سیستم ضریب افزایش گشتاور ۱.۵ به یک ایجاد می‌کند و می‌تواند در سطح چرخ‌ها گشتاوری معادل حداکثر ۸۰۰۰ نیوتن‌متر ایجاد کند.

این نسبت دنده پایین را می‌توان تا حدی شبیه یک دنده کمک برای آفرود در نظر گرفت؛ سیستمی که به خودرو اجازه می‌دهد در سرعت پایین و روی شیب‌های شدید، گشتاور بسیار زیادی را به چرخ‌ها منتقل کند.

مزیت این راهکار فقط افزایش قدرت در چرخ‌ها نیست. برای ایجاد یک گشتاور مشخص در چرخ، استفاده از ضریب دنده مناسب می‌تواند نیاز به تولید گشتاور بسیار بالا توسط خود موتور الکتریکی را کاهش دهد. در نتیجه، جریان الکتریکی مورد نیاز و به دنبال آن تلفات الکتریکی و بار حرارتی سیستم نیز می‌تواند کاهش پیدا کند.

به این ترتیب، این مسئله در ارتفاع ۶۰۰۰ متری اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

چرا خنک‌کاری در ارتفاع بالا دشوارتر می‌شود؟

هوای رقیق فقط روی موتور احتراقی تأثیر نمی‌گذارد. یکی دیگر از مشکلات ارتفاع بالا، کاهش کارایی سیستم‌های خنک‌کاری مبتنی بر هوا است.

وقتی چگالی هوا کاهش پیدا می‌کند، دفع گرما نیز دشوارتر می‌شود. بنابراین در یک صعود طولانی و کم‌سرعت، اگر سیستم قوای محرکه برای تولید گشتاور بالا مجبور باشد دائماً تحت بار شدید کار کند، کنترل دما به چالش مهمی تبدیل خواهد شد.

در اینجا گیربکس دو سرعته فریلندر ۸ می‌تواند یک مزیت مهندسی ایجاد کند: خودرو برای رسیدن به گشتاور بالای موردنیاز در چرخ‌ها، الزاماً مجبور نیست موتور الکتریکی را با بیشترین گشتاور ممکن به کار بگیرد.

به عبارت دیگر، بخشی از کاری که در خودروهای تک‌سرعته باید با افزایش گشتاور موتور انجام شود، در اینجا توسط ضریب انتقال قدرت انجام می‌شود.

یک ساختار یکپارچه در برابر مسیرهای سخت

رکورد فریلندر ۸ از یک جهت دیگر نیز جالب توجه است. خودرویی که پیش از آن رکورد ارتفاع خودروهای هیبریدی را در اختیار داشت، یعنی  بی‌وای‌دی 5، بر پایه پلتفرم DMO شرکت BYD و با ساختار Body-on-Frame ساخته شده است؛ معماری‌ای که در بسیاری از خودروهای آفرودی سنتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اما فریلندر ۸ از ساختار Unibody استفاده می‌کند؛ یعنی بدنه و ساختار اصلی شاسی در یک مجموعه یکپارچه قرار گرفته‌اند.

این خودرو ۵۱۱۸ میلی‌متر طول و ۳۰۴۰ میلی‌متر فاصله محوری دارد و به سیستم تعلیق بادی با کنترل پیوسته (CDC) مجهز است.

طبق اعلام Chery-JLR، فریلندر ۸ صعود را بدون آسیب ساختاری به شاسی به پایان رسانده است. با این حال، شرکت هنوز اطلاعات کاملی درباره بازرسی خودرو پس از صعود منتشر نکرده و اعلام نشده که در برای رسیدن به رکورد، دقیقاً از چه تایرهایی استفاده شده است.

بنابراین این رکورد یک نکته را ثابت می‌کند: فریلندر ۸ توانسته این مسیر و ارتفاع را پشت سر بگذارد اما به‌تنهایی نمی‌تواند دوام طولانی‌مدت یک خودروی تولیدی را در شرایط مشابه ثابت کند.

پیشنهاد مطالعه: سیستم بازیابی انرژی ترمز در خودروهای برقی و هیبرید چیست؟

از رکورد گینس تا بازار واقعی

فریلندر ۸ در کارخانه Chery-JLR در شهر چانگشو در استان جیانگسو چین تولید می‌شود و قیمت ویژه زمان عرضه آن بین ۲۸۹٬۹۰۰ تا ۳۷۹٬۹۰۰ یوان، معادل تقریبی ۴۱ تا ۵۳.۷ هزار دلار، تعیین شده است.

این خودرو از نظر قیمت در محدوده محصولاتی مانند Li Auto L8 و Aito M8 قرار می‌گیرد؛ بازاری که در چین به‌شدت رقابتی است. قلب سیستم قوای محرکه آن یک باتری ۶۰.۳۳ کیلووات‌ساعتی CATL Freevoy NMC است که در معماری الکتریکی ۸۰۰ ولتی فعالیت می‌کند.

فریلندر ۸ همچنین به سیستم کمک‌راننده هواوی Qiankun ADS 5 مجهز شده که از حسگر LiDAR سقفی استفاده می‌کند و قابلیت‌های رانندگی کمکی در سطح SAE Level 2 را ارائه می‌دهد.

رکورد ۶۰۰۲ متر چه چیزی را ثابت می‌کند؟

صعود فریلندر ۸ به ارتفاع ۶۰۰۲.۳۳ متر صرفاً یک نمایش تبلیغاتی با عددی بزرگ نیست. این آزمایش مجموعه‌ای از فناوری‌ها را در شرایطی غیرمعمول تحت فشار قرار داد: موتور توربوشارژ که باید در هوای بسیار رقیق به تولید برق ادامه دهد، سیستم دو موتور برقی، معماری ۸۰۰ ولتی، باتری بزرگ، سیستم چهارچرخ محرک و مهم‌تر از همه، گیربکس دو سرعته محور عقب که برای تولید گشتاور بالا در سرعت‌های پایین طراحی شده است.

با این حال، ارزش واقعی این رکورد زمانی مشخص می‌شود که همین فناوری‌ها را از ارتفاع ۶۰۰۰ متری به جاده‌های واقعی منتقل کنیم.

خریدار چینی فری‌لندر ۸ احتمالاً هرگز با خودروی خود به ارتفاع ۶۰۰۰ متری صعود نخواهد کرد. سؤال مهم‌تر این است که مهندسی به‌کاررفته برای چنین شرایطی، در استفاده روزمره چه مزیتی ایجاد می‌کند…؟

پاسخ: مصرف بهینه انرژی، عملکرد در سربالایی، کشش، کنترل حرارت، دوام قوای محرکه و کیفیت رانندگی.

در نهایت اما رکورد صعود در تبت، نشان می‌دهد فریلندر ۸ توانسته در یکی از سخت‌ترین محیط‌های قابل تصور برای یک خودروی هیبریدی، ترکیب موتور توربوشارژ، قوای محرکه برقی و سیستم انتقال قدرت دو سرعته خود را به کار گیرد.

اما آزمون اصلی برای این شاسی‌بلند، نه در ارتفاع ۶۰۰۲ متری، بلکه در بازار رقابتی شاسی‌بلندهای حدود ۳۰۰ هزار یوانی چین خواهد بود؛ جایی که فناوری، قیمت، مصرف انرژی و تجربه روزمره مشتری اهمیت بسیار بیشتری از یک رکورد گینس دارند.