بررسی عمیق پیشرانه و گیربکس جدید فورد F-150

کاهش قیمت بنزین در ایالات متحده سبب شده تا تجارت وانت‌ بارهای بزرگ همچنان پر سود باشد و بازار پیکاپ وانت بزرگ فورد این روزها بسیار رونق داشته و این شرکت روزهای خوبی را سپری می‌کند. در ماه آوریل تعداد ۷۱ هزار دستگاه و در ماه مارس نیز ۷۰ هزار دستگاه از مدل پرفروش و محبوب فورد F-150 به فروش رفت؛ چنین آماری بهترین رکورد فروش این مدل در دهه‌ی اخیر بوده است. تمام F-150 های فروش رفته در این مدت از مدل ۲۰۱۶ این خودرو بودند. اکنون زمان آن رسیده تا ببینیم فورد برای حفظ جایگاه این خودرو در بازار دست به چه کاری زده است. فورد، مدل ۲۰۱۷ F-150 را با یک جعبه دنده‌ی کاملا جدید ۱۰ سرعته‌ی خودکار عرضه خواهد کرد ضمن اینکه پیشرانه‌ی ۳.۵ لیتری  V6 توربوشارژر دار این خودرو نیز دستخوش بهینه‌سازی‌ها و تغییراتی شده است.

دپارتمان بازاریابی و فروش فورد تقاضای بالایی را برای پیشرانه‌های سری اکوبوست این شرکت که مجهز به تکنولوژی‌های تزریق مستقیم سوخت و توربوشارژر هستند را اعلام کرده است بنابراین این خودروساز اقدام به استفاده از این دو تکنولوژی محبوب بر روی تقریبا تمامی پیشرانه‌های تولیدی خود از شش سیلندر V شکل ۳.۵ لیتری گرفته تا سه و چهار سیلندرهای خطی، کرده است. فورد نخستین پیشرانه‌ی سری اکوبوست را در سال ۲۰۰۹ به بازار عرضه کرد؛ این پیشرانه از نوع شش سیلندر خورجینی به حجم ۳.۵ لیتر بود. البته ۳ سال طول کشید تا فورد این پیشرانه را در F-150 به کار ببرد. حال فورد قصد دارد تا نسل دوم این پیشرانه را روی این پیکاپ وانت عرضه کند، اما این بار این پیشرانه با یک جعبه دنده‌ی کاملا جدید ۱۰ سرعته‌ی خودکار همراه خواهد بود.

براساس اعلام فورد، پیشرانه‌ی شش سیلندر جدید از یک بلوک موتور کاملا جدید استفاده می‌کند. اما قطر و کورس پیستون آن برای پایین نگه داشتن هزینه‌ی تولید با پیشرانه‌ی قبلی یکسان است. استفاده از ابعاد یکسان با پیشرانه‌ی قدیمی این مزیت را برای فورد ایجاد کرده تا بتواند هر دو پیشرانه‌ی قدیمی و جدید را بصورت همزمان روی یک خط تولید به تولید برساند. دلیل این امر هم این است که فورد F-150 تنها مدل این شرکت در سال ۲۰۱۷ است که از پیشرانه‌ی جدید استفاده خواهد کرد و سایر مدل‌های فورد همچنان با پیشرانه‌ی قبلی خود عرضه خواهند شد. ضریب تراکم (کمپرس) پیشرانه‌ی جدید با کمی افزایش نسبت به قبل از رقم ۱۰ به ۱ به رقم ۱۰.۵ به ۱ رسیده است؛ گرچه افزایش ضریب تراکم تاثیری در افزایش قدرت ۳۶۵ اسب بخاری این پیشرانه نداشته اما از سویی سبب افزایش گشتاور تولید به رقم ۶۱۰ نیوتون‌متر شده است که در مقایسه با قبل حدود ۴۰ نیوتون‌متر بیشتر است. گشتاور بالای پیشرانه‌ی جدید قطعا کسانی را که به دنبال خرید مدل V8 پنج لیتری این خودرو هستند را در خصوص انتخابشان به شک خواهد انداخت و ممکن است بسیاری از طرفداران پیشرانه‌های هشت سیلندر نظرشان را عوض کرده و سراغ مدل V6 بیایند.

پیشرانه‌ی ۳.۵ لیتری جدید همچنین در نسل دوم فورد راپتور که در آینده تولید خواهد شد، قرار خواهد گرفت و گفته شده که قدرت آن در مدل راپتور افزایش پیدا خواهد کرد. اینکه قدرت این پیشرانه در مدل راپتور تا چه حد افزایش پیدا خواهد کرد هنوز مشخص نیست؛ اما فورد اشاره کرده که قدرت آن قطعا از پیشرانه‌ی فعلی راپتور که هشت سیلندر ۶.۲ لیتری با ۴۱۱ اسب بخار قدرت است، بیشتر خواهد بود. حدس ما این است که در کمترین حالت، فورد ۴۲۵ اسب بخار را از این پیشرانه بیرون بکشد و در حالت خوشبینانه نیز شاید این رقم تا ۴۵۰ اسب بخار افزایش یابد. با توجه به این که ضریب تراکم این پیشرانه در مدل راپتور به عدد ۱۰ به یک کاهش خواهد یافت این احتمال می‌رود که فورد برای تولید قدرت بیشتر در این موتور اقدام به افزایش بوست (فشار) توربوشارژرها کند. پیشرانه‌ی جدید F-150 مجهز به دو عدد توربوشارژر است که ساخت شرکت صاحب نام بورگ وارنر هستند و توانایی تولید فشار ۱۶ پوند بر اینچ مربع را دارند، این رقم برای توربوشارژرهای پیشرانه‌ی قبلی به میزان ۱۴.۵ پوند بر اینچ مربع است.

فورد، اطلاعات دیگری نیز از این پیشرانه‌ی جدید منتشر کرده است که در اینجا به بخشی از آن ها اشاره می‌کنیم. این پیشرانه از سرسیلندر آلومینیومی کامالا جدیدی استفاده می‌کند که انگشتی سوپاپ‌های آن روی چهار عدد میل سوپاپ توخالی سوار شده‌اند که هر کدام کاهش وزنی در حدود ۴۵۰ گرم را نسبت به قبل تجربه کرده‌اند. سیستم سوخت رسانی نیز مشتمل از دو سیستم تزریق مستقیم و Port injection است. استفاده از سیستم تزریق مستقیم سوخت با ریل مشترک سبب کاهش مصرف سوخت و آلایندگی پیشرانه شده است. در زمان‌هایی هم که نیازی به تزریق مستقیم سوخت نباشد پمپ سوخت فشار بالای این سیستم از مدار خارج می‌شود، این پمپ نیروی مورد نیاز خود را از طریق میل سوپاپ تامین می‌کند. پیستون‌ها نیز در پیشرانه‌ی جدید نسبت به قبل سبک‌تر شده‌اند و برای آب‌بندی آنها از رینگ پیستون‌های مخصوص که اصطکاک کمتری دارند استفاده شده است. این موارد هدر انرژی را در پیشرانه کاهش می‌دهند. توربوشارژرها به کار رفته در این پیشرانه نیز جدید هستند و علیرغم اینکه سایز یکسانی با مدل قبلی دارند، اما پره‌های توربین آن‌ها دارای طراحی بهینه‌تری است. همچنین برای کاهش آلایندگی و کنترل بهتر روی راندمان توربوشارژرها از وست گیت (Waste gates) الکترونیکی در آنها استفاده شده است؛ این وست گیت‌های جدید نخستین بار است که در یک فورد توربوشارژر دار استفاده می‌شوند.

برای کاهش وزن پیشرانه فورد اقدام به استفاده از پمپ روغن (اویل پمپ) کامپوزیتی کرده است، البته با توجه به بلوک موتور ضخیم تر و استفاده از سیستم سوخت رسانی جدید، وزن پیشرانه نسبت به قبل تنها چند کیلوگرم کاهش را نشان می‌دهد. فورد هنوز برنامه‌ی استفاده از این پیشرانه را منتشر نکرده اما می توان انتظار داشت که این پیشرانه‌ی ۳.۵ لیتری جدید در سال‌های آتی کاملا جایگزین انواع فعلی شود.

فورد هنوز جزئیات ضرایب دنده‌ی این جعبه‌دنده را منتشر نکرده است اما اعلام کرده است که ضریب نهایی دنده در آن ۷.۴ به ۱ خواهد بود. این عدد در مقایسه با ضریب نهایی ۷.۸ به ۱ جعبه دنده‌ی هشت سرعته‌ی شرکت ZF چندان مناسب نیست، اما فورد با داشتن دو ضریب بیشتر در زمینه‌ی استفاده‌ی حداکثر از دور موتور بهینه‌ی خودرو وضعیت بهتری خواهد داشت. جعبه دنده‌ی ۱۰ سرعته‌ی فورد از چهار دنده‌ی سیاره‌ای، چهار کلاچ متحرک و دو ترمز تشکیل شده است. این جعبه دنده دارای سه دنده‌ی اووردرایو و شش دنده‌ی آندردرایو است. این جعبه دنده همچنین نخستین جعبه‌دنده‌ی فورد خواهد بود که حتی یک قطعه‌ی چدنی نیز در آن بکار نرفته است. در بحث وزن نیز این جعبه‌دنده‌ی جدید تنها چند کیلوگرم از نمونه‌ی شش سرعته‌ی قدیمی سنگین‌تر است. با توجه به یکپارچه شدن توربین تورک کانورتور (مبدل گشتاور) و کلاچ قفل شونده در این جعبه‌دنده، ابعاد آن تنها نیم اینچ از نمونه‌ی قدیمی 6R80 بزرگتر است و همین اندازه‌ی جمع و جور سبب شده تا نه تنها در فضایی مشابه یک گیربکس شش سرعته جا شود بلکه دست سازنده را در آینده برای عرضه‌ی مدل‌های مختلف این جعبه‌دنده باز خواهد گذاشت.

فورد F-150 مدل ۲۰۱۷که از پیشرانه و جعبه‌دنده‌ی جدید استفاده می‌کند، از پاییز امسال به بازار خواهد آمد.