ثبت اختراع رادیکال فراری: سیستم هیبریدی EREV دوگانه شش سیلندر خطی برای بازآفرینی صدای V12

همه فرض می‌کنند که موتور سنتی V12 با حکم‌های جهانی آلایندگی، ناگزیر به یک مرگ آرام و خاموش محکوم است. عقل سلیم حکم می‌کند که خریداران سوپراسپرت‌ها باید صرفاً خودروهای برقی سنگین و بی‌صدا یا هیبریدهای پلاگین به شدت سازش‌یافته را بپذیرند. اما اسناد ثبت اختراع جدیدی که از مارانلو (Maranello) کشف شده‌اند، ثابت می‌کنند که این فرض اشتباه است. فراری صدای دوازده سیلندر خاص خود را رها نمی‌کند؛ بلکه در حال تعریف مجدد کامل این است که موتور V12 واقعاً چیست.

بر اساس پرونده‌های اداره ثبت اختراعات و علائم تجاری ایالات متحده، فراری یک پیشرانه رادیکال جدید طراحی کرده است که موتور V12 را به دو موتور شش سیلندر خطی مجزا تجزیه می‌کند. برای مالک یا کلکسیونر احتمالی سوپراسپرت، این نشان‌دهنده یک تغییر بزرگ در چیزی است که واقعاً خواهند خرید. شما نه یک خودروی احتراقی سنتی می‌خرید و نه یک خودروی برقی استاندارد. شما در حال خرید یک خودروی برقی با برد گسترده (EREV) هستید که در آن موتورهای گازی صرفاً به عنوان نیروگاه‌های داخلی عمل می‌کنند.[1][6]

این مکانیسم یک هیبرید سری خالص است. برخلاف فراری ۲۹۶ جی‌تی‌بی (296 GTB) فعلی، که در آن موتور V6 به طور فیزیکی چرخ‌ها را در کنار یک موتور الکتریکی به حرکت در می‌آورد، این معماری جدید دوگانه شش سیلندر خطی هیچ اتصال مکانیکی به پیشرانه ندارد. این موتورها ژنراتورهای گازی واقعی هستند. تنها وظیفه آن‌ها چرخیدن، تولید برق و تغذیه آن به یک بسته باتری نصب شده در کف و موتورهای الکتریکی پرقدرت نصب شده روی محور عقب است.[1][5]

برای خریدار، این سیستم یک مشکل حیاتی را حل می‌کند: حس سنگین و بی‌حس یک خودروی برقی خالص. فراری با تکیه بر سیستم هیبریدی سری، می‌تواند از یک بسته باتری بسیار کوچک‌تر و سبک‌تر نسبت به یک هایپرکار برقی سنتی استفاده کند. موتورهای دوگانه شش سیلندر خطی انرژی پایدار مورد نیاز برای روزهای پیست یا سفرهای طولانی را فراهم می‌کنند، اضطراب برد را از بین می‌برند و در عین حال مرکز ثقل خودرو را به طور قابل توجهی پایین نگه می‌دارند.

اما طرح مهندسی جایی است که این حق ثبت اختراع واقعاً از سنت فاصله می‌گیرد. به جای اینکه مانند یک V12 معمولی، یک بلوک موتور و میل لنگ مشترک داشته باشند، دو موتور شش سیلندر خطی به طور مستقل نصب می‌شوند. هنگامی که از بالا به آن‌ها نگاه می‌شود، شکلی «Y» یا «V» را تشکیل می‌دهند که با زاویه‌ای بین ۲۰ تا ۳۰ درجه از هم قرار گرفته‌اند.[2][4]

برای جلوگیری از رقابت این دو ژنراتور الکتریکی بزرگ برای فضای فیزیکی در داخل «V»، مهندسان فراری سیستم را طوری طراحی کردند که یک موتور رو به جلو و دیگری رو به عقب باشد. این امر به ژنراتورها اجازه می‌دهد تا در انتهای مخالف محفظه موتور قرار گیرند و بسته‌بندی داخلی را بهینه کنند.[2][6]

این پیکربندی Y شکل فقط یک نمایش مهندسی نیست؛ بلکه پیامدهای مستقیمی برای ردپای فیزیکی و مشخصات آیرودینامیکی خودرو دارد. با باریک کردن عقب محفظه موتور، طراحان می‌توانند هوا را به طور مؤثرتری روی دیفیوزر عقب هدایت کنند. برای راننده، این به معنای نیروی رو به پایین بیشتر و پایداری بهتر در سرعت‌های بالا است، بدون نیاز به بال‌های بزرگ و ایجادکننده درگ.

با این حال، مهم‌ترین سؤال برای هر علاقه‌مند اصیل فراری، تجربه احساسی است. یک فراری بدون صدای خاص و ضربه احشایی تعویض دنده، با قیمت نیم میلیون دلار، به سختی قابل فروش است. از آنجایی که ژنراتورها با دور موتور (RPM) ثابت و کارآمد کار می‌کنند، نه اینکه با سرعت خودرو بالا و پایین بروند، یک EREV استاندارد صدایی شبیه به یک لوکوموتیو یکنواخت خواهد داشت.[3][4]

حق ثبت اختراع فراری مستقیماً با سیستمی که برای بازآفرینی دیجیتالی صدای سنتی و حس آن طراحی شده است، به این ترس پاسخ می‌دهد. کامپیوتر خودرو به طور مصنوعی دور موتور ژنراتورهای گازی را هنگام شتاب‌گیری راننده بالا و پایین می‌برد و تکان فیزیکی و اوج و فرود شنیداری یک گیربکس دوکلاچه سنتی را شبیه‌سازی می‌کند. راننده پدال را می‌کشد و موتورها فوراً زیر و بم صدای خود را تغییر می‌دهند، حتی اگر دنده فیزیکی تعویض نشده باشد.[3][4]

علاوه بر این، از آنجایی که دو موتور شش سیلندر خطی توسط یک میل لنگ واحد به صورت مکانیکی به هم متصل نیستند، می‌توانند به صورت ناهمزمان (Asynchronously) کار کنند. واحد کنترل موتور می‌تواند بانک چپ و بانک راست را به طور همزمان با سرعت‌های کاملاً متفاوت به کار اندازد.[3][5]

با تنظیم دقیق پالس‌های اگزوز از طریق یک لوله اگزوز مشترک و کنترل‌شده با سوپاپ، این سیستم گوش انسان را فریب می‌دهد تا صدای پیچیده و هارمونیک یک V12 تنفس طبیعی کلاسیک را بشنود. سوپاپ اگزوز جریان گاز را بر اساس تعداد واحدهای فعال تنظیم می‌کند و هم دمای کاتالیزور و هم مشخصات صوتی را مدیریت می‌کند.[2][6]

هنوز مشخص نیست که آیا این معماری دقیقاً چه زمانی یا اصلاً به خط تولید خواهد رسید. خودروسازان اغلب مفاهیم عجیب و غریبی را ثبت اختراع می‌کنند که هرگز به مرحله اجرا نمی‌رسند. با این حال، جزئیات محض این پرونده – از مدارهای روغن‌کاری به هم پیوسته گرفته تا روش‌های احتراق خاص چرخه آتکینسون – نشان می‌دهد که این بسیار فراتر از یک تمرین نظری است.[1]

اگر این فناوری محقق شود، اساساً بازار سوپراسپرت‌ها را تغییر می‌دهد. برای کلکسیونرها، دسته جدیدی از وسایل نقلیه ایجاد می‌کند: هیبرید دیجیتال-آنالوگ. این فناوری درام حسی احتراق داخلی را حفظ می‌کند و در عین حال گشتاور فوری و انطباق با آلایندگی یک خودروی برقی را ارائه می‌دهد. برای صنعت گسترده‌تر خودرو، ثابت می‌کند که گذار به سمت برقی‌سازی لزوماً به معنای مرگ روح مکانیکی نیست.