ناترازی تولید و مصرف بنزین، ضرورت کاهش مصرف سوخت خودروهای داخلی را بیش از گذشته آشکار کرده است. در این شرایط، تحول در صنعت خودرو تنها به تغییر طراحی بدنه، امکانات رفاهی یا تجهیزات کابین محدود نمی‌شود؛ بخش مهمی از این تحول باید در قوای محرکه اتفاق بیفتد. موتور، به‌عنوان عامل اصلی مصرف سوخت و تولید آلایندگی، در مرکز برنامه‌های تازه سایپا قرار گرفته است.
بخش قابل‌توجهی از خودروهای اقتصادی داخلی همچنان از موتورهایی استفاده می‌کنند که ریشه طراحی آن‌ها به سال‌های گذشته بازمی‌گردد. بهینه‌سازی این موتورها می‌تواند عملکردشان را بهبود دهد، اما دستیابی به مصرف پایین‌تر، قدرت بیشتر و امکان استفاده در خودروهای هیبریدی، به توسعه معماری‌های تازه نیاز دارد.
به گزارش ایران جیب، سایپا در برنامه جدید توسعه قوای محرکه خود، طراحی یک خانواده موتور را دنبال می‌کند؛ مجموعه‌ای شامل 3 پیشرانه که قرار است نیاز محصولات اقتصادی، خودروهای خانوادگی و مدل‌های پرتوان‌تر را پوشش دهد. در این برنامه، علاوه بر کاهش مصرف بنزین، افزایش ساخت داخل و فراهم‌کردن امکان توسعه نسخه‌های دوگانه‌سوز و هیبریدی نیز مورد توجه قرار گرفته است.
خانواده موتور چیست و چه مزیتی دارد؟
خانواده موتور به مجموعه‌ای از پیشرانه‌ها گفته می‌شود که بر پایه یک معماری مشترک توسعه پیدا می‌کنند. در این روش، بخش‌هایی از طراحی، قطعات و فرایند تولید میان چند موتور مشترک است و هر عضو خانواده، متناسب با کاربرد خود، مشخصات متفاوتی دارد.
برای مثال، یک نسخه می‌تواند تنفس طبیعی و مناسب خودروهای اقتصادی باشد، در حالی که نسخه دیگر با استفاده از توربوشارژر، قدرت و گشتاور بیشتری برای خودروهای بزرگ‌تر تولید کند. میزان اشتراک قطعات نیز به طراحی هر خانواده و تفاوت میان نسخه‌های آن بستگی دارد.
این شیوه، هزینه طراحی و توسعه را میان چند محصول تقسیم می‌کند و نیاز به ایجاد خطوط تولید کاملاً مستقل را کاهش می‌دهد. همچنین، مشترک‌بودن قطعات می‌تواند تأمین، داخلی‌سازی و خدمات پس از فروش را آسان‌تر کند.
توسعه خانواده‌های موتور، روشی شناخته‌شده در صنعت خودروسازی جهان است. هدف آن، پاسخ‌دادن به نیاز چند گروه از خودروها با استفاده از یک زیرساخت مشترک و کنترل هزینه‌ها در کنار ارتقای عملکرد است.
M15N؛ موتور پایه با تمرکز بر مصرف پایین
نخستین عضو این خانواده، موتور M15N است؛ پیشرانه‌ای تنفس طبیعی که برای استفاده در محصولات اقتصادی و پلتفرم‌های جدید شهری در نظر گرفته شده است.
قدرت اعلام‌شده برای این موتور 120 اسب‌بخار و گشتاور آن 140 نیوتن‌متر است. مصرف سوخت هدف نیز 5.5 لیتر در هر 100 کیلومتر عنوان شده؛ رقمی که در صورت تحقق روی محصول نهایی، می‌تواند به کاهش هزینه سوخت مالکان کمک کند.
عمق ساخت داخل این نسخه حدود 80 درصد اعلام شده است. چنین سطحی از داخلی‌سازی می‌تواند وابستگی به تأمین قطعات خارجی و نیاز ارزی تولید را کاهش دهد؛ هرچند میزان صرفه‌جویی نهایی به نوع قطعات داخلی‌شده و هزینه تولید آن‌ها بستگی خواهد داشت.
اهمیت این موتور تنها در مصرف یک خودرو خلاصه نمی‌شود. اگر پیشرانه‌ای کم‌مصرف در تیراژ بالا جایگزین موتورهای قدیمی شود، کاهش مصرف هر دستگاه، در مجموع به صرفه‌جویی قابل‌توجهی منجر خواهد شد. اندازه این صرفه‌جویی به تعداد خودروهای تولیدشده، پیمایش سالانه و اختلاف مصرف واقعی آن‌ها وابسته است.
M15NT؛ نسخه توربو برای خودروهای خانوادگی
دومین عضو این مجموعه، موتور M15NT است که با استفاده از توربوشارژر، توان بیشتری نسبت به نسخه پایه ارائه می‌کند.
برای این پیشرانه، قدرت 148 اسب‌بخار و گشتاور 230 نیوتن‌متر اعلام شده است. مصرف سوخت عنوان‌شده نیز 6.3 لیتر در هر 100 کیلومتر است؛ ترکیبی که هدف آن، ایجاد تعادل میان عملکرد و مصرف سوخت خواهد بود.
عمق ساخت داخل این موتور حدود 70 درصد پیش‌بینی شده است. نسخه توربو برای خودروهای خانوادگی بزرگ‌تر، از جمله محصولات مبتنی بر پلتفرم شاهین، در نظر گرفته شده؛ خودروهایی که به کشش بیشتر، به‌ویژه هنگام حمل سرنشین و حرکت در مسیرهای شیب‌دار، نیاز دارند.
گشتاور بالاتر می‌تواند توان حرکتی خودرو را بهبود دهد، اما نتیجه نهایی به عواملی مانند وزن خودرو، نوع گیربکس، ضرایب انتقال قدرت و تنظیمات موتور نیز وابسته خواهد بود.
M15NTD؛ قدرتمندترین عضو خانواده
سومین پیشرانه، با نام M15NTD، پرتوان‌ترین عضو خانواده جدید معرفی شده است. قدرت اعلام‌شده این موتور به 160 اسب‌بخار و گشتاور آن به 270 نیوتن‌متر می‌رسد.
مصرف سوخت هدف برای این نسخه 7 لیتر در هر 100 کیلومتر عنوان شده است. این موتور قرار است پاسخگوی محصولاتی باشد که به توان بالاتری نیاز دارند و در عین حال، کنترل مصرف سوخت در آن‌ها اهمیت دارد.
عمق ساخت داخل اولیه این نسخه حدود 60 درصد اعلام شده و افزایش تدریجی آن در برنامه قرار دارد. تحقق این هدف، به توسعه توان قطعه‌سازان، تأمین تجهیزات تولید و حفظ کیفیت قطعات وابسته خواهد بود.
افزایش قدرت و گشتاور زمانی برای خریدار ارزش بیشتری ایجاد می‌کند که با دوام مناسب، هزینه نگهداری قابل‌قبول و عملکرد پایدار همراه باشد؛ موضوعاتی که ارزیابی آن‌ها به عرضه و استفاده از نسخه تولیدی نیاز دارد.
مقایسه مشخصات اعلام‌شده 3 موتور جدید
| نام موتور | نوع موتور | قدرت | گشتاور | مصرف سوخت | عمق ساخت داخل |
| M15N | تنفس طبیعی | 120 اسب‌بخار | 140 نیوتن‌متر | 5.5 لیتر | حدود 80 درصد |
| M15NT | توربوشارژ | 148 اسب‌بخار | 230 نیوتن‌متر | 6.3 لیتر | حدود 70 درصد |
| M15NTD | نسخه پرتوان خانواده | 160 اسب‌بخار | 270 نیوتن‌متر | 7 لیتر | حدود 60 درصد |
ارقام مصرف سوخت باید در ارتباط با خودروی میزبان و شرایط آزمون بررسی شوند. مصرف واقعی خودرو می‌تواند با توجه به ترافیک، شیوه رانندگی، وزن، گیربکس و شرایط مسیر متفاوت باشد.
چرا این پروژه برای سایپا اهمیت دارد؟
اهمیت خانواده موتور جدید را می‌توان در 3 محور بررسی کرد. نخست، توسعه مجموعه‌ای از پیشرانه‌ها برای نیازهای متفاوت است. به‌جای آنکه هر محصول به پروژه‌ای مستقل برای تأمین موتور نیاز داشته باشد، یک معماری مشترک می‌تواند مبنای توسعه چند نسخه قرار بگیرد.
این رویکرد، امکان هماهنگ‌کردن برنامه تولید خودرو با توسعه قوای محرکه را بیشتر می‌کند. نسخه پایه می‌تواند در محصولات اقتصادی استفاده شود و نسخه‌های قوی‌تر، نیاز خودروهای بزرگ‌تر را پاسخ دهند.
محور دوم، قابلیت توسعه برای فناوری‌های آینده است. بر اساس برنامه معرفی‌شده، امکان توسعه نسخه‌های CNG و هیبریدی برای هر 3 موتور در نظر گرفته شده است. این قابلیت می‌تواند انعطاف بیشتری در برابر تغییر سیاست‌های سوخت و نیاز بازار ایجاد کند.
البته پیش‌بینی قابلیت هیبریدی یا دوگانه‌سوز شدن در طراحی، به‌معنای آماده‌بودن محصول نهایی نیست. عرضه این نسخه‌ها به توسعه سامانه‌های مرتبط، انجام آزمون‌ها و فراهم‌شدن زیرساخت تولید نیاز خواهد داشت.
محور سوم، اقتصاد مقیاس است. اشتراک قطعات و فرایندها می‌تواند با افزایش تیراژ، هزینه تولید هر موتور را کاهش دهد. این مزیت زمانی محقق می‌شود که حجم تولید کافی، کیفیت پایدار و زنجیره تأمین منظم وجود داشته باشد.
در صورت اجرای موفق این برنامه، سایپا می‌تواند بخشی از محدودیت‌های فعلی خود در حوزه قوای محرکه را برطرف کند و برای توسعه محصولات جدید، انتخاب‌های بیشتری در اختیار داشته باشد.
زمان ورود موتورهای جدید به محصولات سایپا
بر اساس زمان‌بندی اعلام‌شده، عرضه نسخه توربوی این خانواده برای نیمه دوم سال آینده برنامه‌ریزی شده است. نسخه تنفس طبیعی نیز قرار است در نیمه نخست سال 1407 روی پلتفرم جدید به کار گرفته شود.
در ادامه این نقشه راه، تا سال 1409 بخش قابل‌توجهی از تولید با موتورهای جدید جایگزین خواهد شد. اجرای این برنامه به تکمیل مراحل توسعه، آماده‌سازی خطوط تولید، تأمین قطعات و گذراندن آزمون‌های مورد نیاز وابسته است.
فاصله میان معرفی یک موتور و تولید انبوه آن اهمیت زیادی دارد. آزمون دوام، سازگاری با گیربکس، عملکرد در شرایط آب‌وهوایی مختلف و حفظ کیفیت در تیراژ بالا، از عواملی هستند که نتیجه پروژه را تعیین می‌کنند.
کاهش مصرف سبد محصولات؛ هدفی وابسته به تولید انبوه
در ارزیابی مطرح‌شده برای این پروژه، امکان کاهش میانگین مصرف سوخت سبد محصولات سایپا از 7.3 لیتر به حدود 5.5 لیتر در هر 100 کیلومتر مطرح شده است. رسیدن به این هدف، به سهم موتورهای جدید در تولید و عملکرد آن‌ها روی خودروهای نهایی بستگی دارد.
چنین کاهشی می‌تواند هزینه استفاده از خودرو را برای مالکان پایین بیاورد و با افزایش تعداد خودروهای مجهز به این پیشرانه‌ها، به کاهش تقاضای بنزین کمک کند. با این حال، تعیین میزان صرفه‌جویی روزانه در مقیاس کشور، بدون مشخص‌بودن تیراژ جایگزینی و پیمایش خودروها امکان‌پذیر نیست.
راز اهمیت خانواده موتور جدید سایپا، در کنار افزایش قدرت، به ایجاد یک پایه مشترک برای تولید پیشرانه‌های متنوع بازمی‌گردد. موفقیت این برنامه زمانی روشن خواهد شد که مشخصات اعلام‌شده به عملکرد قابل‌اندازه‌گیری در خودروهای تولیدی تبدیل شود و مزیت آن در مصرف سوخت، دوام و هزینه نگهداری به دست خریداران برسد.