بررسی پیشرانه 1UZ-FE تویوتا؛ مطمئن‌ترین موتور 8 سیلندر دنیا

پیشرانه 1UZ-FE تویوتا به دلیل ویژگی‌های مهندسی سطح بالای خود جزو مطمئن‌ترین نیروگاه‌های ۸ سیلندر دنیا بوده است.


اگر از هر فرد علاقه‌مند به دنیای خودرو بپرسید کدام شرکت مطمئن‌ترین خودروهای دنیا را می‌سازد پاسخ مشابهی دریافت خواهید کرد: تویوتا! حجم بسیار زیادی از محصولات دو یا سه دهه پیش این خودروساز ژاپنی هنوز هم در حال سرویس‌دهی هستند و از جمله این خودروها می‌توان به لکسوس LS400 اشاره کرد، سدانی اسطوره‌ای که به یکی از مطمئن‌ترین پیشرانه‌های ۸ سیلندر دنیا مجهز بوده است.

دومین پیشرانه ۸ سیلندر خورجینی تولیدی تویوتا محصول پروژه‌ای فوق سری با کد F1 بود که فرایند توسعه آن در سال ۱۹۸۳ شروع شد. البته نباید تصور کرد این پیشرانه ارتباطی با مسابقات فرمول یک مشهور داشته است چراکه حرف و عدد F1 در واقع مخفف عبارت Flagship number 1 بوده و هدف از تولید چنین پیشرانه‌ای نیز نصب در سدانی لوکس بود تا بتواند با محصولات پرچم‌دار رقبایی همچون بی ام و، مرسدس بنز و یا کادیلاک رقابت کند. مسئول این پروژه‌ ایجی تویودا رئیس مشهور کمپانی بود که ضرب‌الاجل یا محدودیت بودجه‌ای در نظر نگرفت و به همین خاطر F1 را می‌توان یکی از جاه‌طلبانه‌ترین پروژه‌های تاریخ تویوتا دانست.

در این پروژه ۶۰ طراح، ۱۴۰۰ مهندس، ۲۳۰۰ تکنسین و ۲۰۰ عضو دیگر فعالیت داشتند و مسئول هدایت همه آن‌ها نیز مهندس ارشد تویوتا ایچیرو سوزوکی بود. اگر تعداد بسیار زیاد افراد دخیل در پروژه F1 برای تحت تأثیر قرار دادن شما کافی نیست پس باید بدانید نتیجه تلاش‌های این افراد بسیار شگفت‌انگیز بوده است. تویوتا می‌گوید تیم توسعه F1 حدود ۴۵۰ پروتوتایپ وسیله نقلیه و حدود ۹۰۰ پیشرانه آزمایشی را تولید کرده‌اند. پیشرانه 1UZ-FE تویوتا از چهار میل بادامک و ۳۲ سوپاپ بهره می‌برد. تویوتا در آن دوران به خاطر تولید برخی از مطمئن‌ترین و کم‌مصرف‌ترین پیشرانه‌های دنیا شناخته می‌شد و بنابراین این نیروگاه ۸ سیلندر جدید نیز باید از این نظر جزو بهترین‌ها می‌بود. برای دستیابی به چنین اهدافی مهندسان یکی از سخت‌ترین تست‌ها را انجام دادند. این پیشرانه قبل از ورود به خط تولید ۲.۷ میلیون کیلومتر تست‌های واقعی را در سخت‌ترین شرایط پست سر گذاشت. خودروهای پروتوتایپ مجهز به پیشرانه 1UZ-FE تویوتا در هر شرایطی، از جاده‌های یخی شمال اروپا گرفته تا بیابان‌های عربستان مورد آزمایش قرار گرفتند.

در سال ۱۹۸۹ و حدود ۶ سال بعد و صرف ۱ میلیارد برای استارت این پروژه، خودروی لکسوس LS400 معرفی شد. تویوتا با این برند و محصول می‌خواست رقبای هم‌وطن تازه تأسیس خود یعنی آکورا و اینفینیتی را به ویژه در بازار آمریکای شمالی شکست دهد. سدان جدید لکسوس از جدیدترین تکنولوژی‌های آن زمان بهره می‌برد و تمامی تجهیزات رفاهی قابل‌تصور را ارائه می‌کرد. LS400 درعین‌حال ارزان‌تر از بی ام و سری ۷ و مرسدس بنز S کلاس بود. از طرف دیگر شاهد تولید خودرویی با سر و صدای کمتر، قدرت بیشتر و مصرف سوخت بهتر نسبت به رقبا بودیم که همه این ویژگی‌ها به لطف پیشرانه شگفت‌انگیز 1UZ-FE به دست آمده بود.

این پیشرانه تمام آلومینیومی جایگزینی برای پیشرانه ۴ لیتری قبلی محسوب می‌شود و همانند تمامی نیروگاه‌های مشهور تویوتا، بلوک آن تقویت شده تا از نظر قابلیت اطمینان بدرخشد. مهندسان ژاپنی میل‌لنگ فولادی فورج کاری شده را نیز در نظر گرفتند که ویژگی‌های برجسته‌ای داشت. یاتاقان‌های مستحکم نیز با پیستون‌های بسیار مطمئن همکاری می‌کردند تا حداقل اصطکاک و اتلاف انرژی و درعین‌حال روان کاری بهینه وجود داشته باشد. برخلاف بلوک بکار رفته در نسخه مسابقه‌ای از این پیشرانه، سر سیلندرها با در نظر گرفتن مصرف سوخت مطلوب طراحی شدند و بنابراین خیلی علاقه‌مندان به پرفورمنس را تحت تأثیر قرار ندادند.

پیشرانه 1UZ-FE تویوتا در نسخه اصلی خود نسبت تراکم ۱۰ به ۱ داشت و قدرت و گشتاورش به ۲۵۶ اسب بخار و ۳۵۳ نیوتون متر می‌رسید. البته این نیروگاه آهنین برای مدل سال ۱۹۹۵ ارتقا یافت و مواردی همچون یاتاقان‌ها و پیستون‌ها با متریال سبک‌تر ساخته شدند. همچنین تزریق سوخت متفاوتی در نظر گرفته شد و منیفولد اگزوز نیز ارتقا یافت. نتیجه این تغییرات نسبت تراکم ۱۰.۴ به ۱ و قدرت ۲۶۱ اسب بخار و گشتاور ۳۶۵ نیوتون متر بود. دومین بازنگری پیشرانه 1UZ-FE تویوتا در سال ۱۹۹۷ رخ داد یعنی زمانی که تکنولوژی زمان‌بندی سوپاپ متغیر VVT-i به این پیشرانه راه یافت. پیشرانه موردبحث در نسخه نهایی خود ۳۰۰ اسب بخار قدرت و ۴۲۰ نیوتون متر گشتاور تولید می‌کرد. اما صرف‌نظر از نسخه مدنظر، قدرت تولیدی پیشرانه تویوتا کاملاً پاسخگوی نیازهای رانندگان بود و از نظر قابلیت اطمینان و نرمی کارکرد نیز فوق‌العاده عمل می‌کرد. در یکی از قسمت‌های تاپ گیر ۱۹۹۰، مجری برنامه لیوانی پر از آب را روی پیشرانه در حال کارکرد درجا قرار داد و آب داخل لیوان اصلاً تکان نخورد. همچنین زمانی که دور پیشرانه به محدوده قرمز رسید آب داخل لیوان اندکی حرکت کرد که حاکی از نرمی فوق‌العاده این پیشرانه بود. پیشرانه 1UZ-FE از نظر قابلیت اطمینان بسیار خوب عمل کرده است. LS400 در لیست‌های کانسومر ریپورتز جزو خودروهایی بوده که به راحتی کارکرد بالای ۳۲۰ هزار کیلومتر را ثبت کرده است. البته در حال حاضر برخی مدل‌ها به کارکردهای بالاتر از ۸۰۰ هزار کیلومتر نیز رسیده‌اند.

پیشرانه 1UZ-FE تویوتا تا سال ۲۰۰۲ تولید شد و در سه نسل تویوتا کراون مجستا، جانشین LS400 در ژاپن بکار رفت. این پیشرانه همچنین در لکسوس SC400 و دو نسل اول GS400 نیز نصب شده است. نیروگاه موردبحث همچنین جزو اولین پیشرانه‌های خودرویی بود که کاربری آن برای هواپیماها توسط سازمان هوانوردی فدرال آمریکا تائید شد. به این ترتیب پیشرانه FV2400-2TC توئین توربو با ۳۶۰ اسب بخار قدرت متولد گردید. این پیشرانه با همکاری شرکت همیلتون استاندارد و به منظور نصب در هواپیماهای ملخی چهارنفره طراحی شد هرچند هرگز راهی به خط تولید نیافت اما به‌هرحال قابلیت‌های معماری 1UZ-FE را نشان داد.

نسخه دیگری از آن با نام VT300i نیز در اواخر دهه ۹۰ میلادی تولید شد هرچند کاربری آن در بخش قایق‌ها بود. به لطف انعطاف‌پذیری بسیار بالا، این پیشرانه سرانجام وارد دنیای موتور اسپرت شد و در سینه تویوتا MC8-R قرار گرفت. با وجود دو توربو و قدرت ۶۰۰ اسب بخار، این نسخه از پیشرانه موردبحث در کلاس GT1 حضور یافت هرچند هرگز نتوانست نتایج شایسته‌ای را رقم بزند. البته با وجود شکست در موتور اسپرت، پیشرانه 1UZ-FE همچنان یک شاهکار دنیای مهندسی است و جزو نرم‌ترین و مطمئن‌ترین پیشرانه‌های ۸ سیلندر تاریخ به شمار می‌رود.