ماک ۵۰ سال پیش کامیون توربینی قوی‌تر از موتور‌ دیزلی ساخت، چرا هیچوقت تولید نشد؟

در دهه ۱۹۷۰ میلادی، زمانی که موتورهای دیزلی پادشاه کامیون‌های سنگین بودند، شرکت ماک پروژه‌ای جاه‌طلبانه و بزرگ کامیون توربینی ماک را آغاز کرد که می‌توانست آینده صنعت حمل‌ونقل جاده‌ای را برای همیشه تغییر دهد!

مهندسان این شرکت با همکاری چند غول صنعتی جهان، کامیونی مجهز به موتور توربین گازی طراحی کردند که نه‌تنها قدرت بیشتری نسبت به موتورهای دیزلی هم‌رده تولید می‌کرد، بلکه وزن کمتر، قطعات متحرک محدودتر و راندمان بالقوه بالاتری نیز داشت.

هرچند این پروژه هیچ‌گاه به تولید انبوه نرسید، اما امروز همچنان یکی از جذاب‌ترین و پیشرفته‌ترین طرح‌های تاریخ کامیون‌سازی جهان محسوب می‌شود.در ادامه به داستان جذاب این موتور و دلایل تولید نشدن آن میپردازیم.

چرا مهندسان به دنبال جایگزینی موتور دیزل بودند؟

از دهه ۱۹۳۰ به بعد، موتورهای دیزلی به دلیل گشتاور بالا، دوام فوق‌العاده و مصرف سوخت مناسب، به انتخاب اول کامیون‌های سنگین تبدیل شدند. با این حال، این موتورها ایراد هایی نیز داشتند؛ وزن بسیار زیاد، تعداد بالای قطعات متحرک، هزینه تعمیرات و محدودیت در افزایش راندمان باعث شد خودروسازان بزرگ جهان به دنبال فناوری‌های جدید باشند.

در همان دوران، موتورهای توربین گازی که در هواپیماهای نظامی و مسافربری عملکرد فوق‌العاده‌ای از خود نشان داده بودند، توجه صنعت خودروهای سنگین را نیز به خود جلب کردند.

مطالعات اولیه نشان می‌داد یک موتور توربین می‌تواند با ابعادی کوچک‌تر و وزنی کمتر، توانی مشابه یا حتی بیشتر از یک موتور پیستونی تولید کند؛ آن هم با قطعات مکانیکی کمتر که از نظر تئوری، خرابی کمتری نیز به همراه داشت. به همین دلیل پروژه ساخت کامیون توربینی ماک شکل گرفت!

غول‌های کامیون‌سازی وارد رقابت شدند!

ایده استفاده از توربین گازی و تولید کامیون توربینی ماک فقط مختص ماک نبود. در فاصله دهه‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۸۰، تقریباً تمام برندهای بزرگ کامیون‌سازی جهان پروژه‌هایی را برای توسعه کامیون‌های توربینی آغاز کردند.

از جمله این شرکت‌ها می‌توان به فریتلاینر، کنورث، پیتربیلت، فورد، جنرال موتورز، اینترنشنال، مان، ولوو، لیلاند و… اشاره کرد. حتی شرکت هوافضای بوئینگ نیز در برخی پروژه‌های مرتبط با این فناوری مشارکت داشت.

اما در میان همه این پروژه‌ها، نمونه ساخته‌شده توسط ماک یکی از پیشرفته‌ترین و امیدوارکننده‌ترین طرح‌ها به شمار می‌رفت.

آغاز پروژه محرمانه کامیون توربینی ماک

سال ۱۹۶۹، شرکت ماک همکاری خود را با شرکت Garrett AiResearch آغاز کرد؛ شرکتی که سابقه طولانی در ساخت موتورهای توربین هواپیما داشت.

در همان زمان دولت آمریکا نیز به دنبال کاهش اختلاف سرعت کامیون‌ها با خودروهای سواری در مسیرهای کوهستانی بود؛ زیرا کامیون‌های دیزلی هنگام عبور از شیب‌های طولانی افت توان محسوسی پیدا می‌کردند.

مهندسان معتقد بودند موتور توربین گازی می‌تواند این مشکل را برطرف کند. نخستین نمونه آزمایشی روی یک کامیون کابین‌ جلو سری F ماک نصب شد و نتایج اولیه آن‌قدر امیدوارکننده بود که پروژه وارد مرحله توسعه گسترده شد.

در سال ۱۹۷۲ پروژه وارد مرحله تازه‌ای شد. شرکت‌های ماک، Garrett AiResearch، ولوو و Klöckner-Humboldt-Deutz آلمان کنسرسیومی مشترک با نام ITI تشکیل دادند تا هزینه‌های سنگین توسعه موتورهای توربینی را تقسیم کنند.

هدف آن‌ها ساخت خانواده‌ای از موتورهای ۴۵۰ تا ۶۵۰ اسب بخاری بود که بتواند علاوه بر کامیون‌ها، روی اتوبوس‌ها، تجهیزات صنعتی، کشتی‌ها و حتی ژنراتورهای بزرگ نیز مورد استفاده قرار گیرد.

موتور GT-601؛ قلب تپنده پروژه

پس از چندین سال تحقیق، مهندسان ITI موتور GT-601 را معرفی کردند. این موتور توربین گازی حدود ۵۵۰ اسب بخار قدرت تولید می‌کرد؛ رقمی که در آن زمان برای بسیاری از کامیون‌های سنگین فوق‌العاده محسوب می‌شد.

اما تنها مزیت GT-601 قدرت آن نبود. ویژگی‌های مهم این موتور عبارت بودند از:

• حدود ۹۸۸ کیلوگرم وزن؛ در حالی که موتور دیزلی هم‌قدرت تقریباً ۱۳۶۰ کیلوگرم وزن داشت.
• ابعاد کوچک‌تر نسبت به موتورهای دیزلی.
• حذف سیستم خنک‌کننده آبی و استفاده از خنک‌کاری هوایی.
• قطعات متحرک کمتر که احتمال خرابی را کاهش می‌داد.
• توانایی کار با انواع مختلف سوخت‌های هیدروکربنی از جمله گازوئیل.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های GT-601 استفاده از Recuperator یا مبدل بازیابی حرارت بود.

در موتورهای توربین معمولی، بخش زیادی از انرژی به همراه گازهای داغ از اگزوز خارج می‌شود. اما در این موتور، گرمای خروجی دوباره به هوای ورودی منتقل می‌شد تا پیش از ورود به محفظه احتراق گرم شود.

این فناوری باعث کاهش مصرف سوخت و افزایش راندمان موتور می‌شد و در آن زمان یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های موجود در صنعت توربین به شمار می‌رفت.

طبق نتایج آزمایش‌ها، موتور GT-601 مزایای قابل توجهی داشت:

• تولید ۵۵۰ اسب بخار قدرت
• وزن کمتر نسبت به موتورهای دیزلی مشابه
• حذف بسیاری از قطعات جانبی مانند تسمه‌ها
• قابلیت تولید حدود ۶۰۰ اسب بخار نیروی ترمز موتوری هنگام کاهش سرعت
• کنترل الکترونیکی هوشمند برای مدیریت مصرف سوخت و عملکرد موتور

جالب اینکه حتی در صورت خرابی سیستم کنترل الکترونیکی، موتور همچنان به‌صورت مکانیکی قادر به ادامه کار بود؛ موضوعی که قابلیت اطمینان آن را افزایش می‌داد.

چرا موتور توربینی ماک هرگز تولید انبوه نشد؟

با وجود موفقیت‌های فنی، پروژه GT-601 هیچ‌گاه به مرحله تولید انبوه نرسید.

مهم‌ترین دلایل شکست این موتور توربینی عبارت بودند از:

• هزینه بسیار بالای توسعه و تولید
• مصرف سوخت بالا در شرایط رانندگی واقعی، به‌ویژه در بارهای سبک
• افزایش قیمت سوخت پس از بحران نفت دهه ۱۹۷۰
• پیشرفت سریع موتورهای دیزلی در زمینه راندمان، آلایندگی و دوام
• پیچیدگی نگهداری موتورهای توربین و نیاز به تجهیزات تخصصی

در نتیجه، سرمایه‌گذاری روی موتورهای دیزلی مدرن از نظر اقتصادی منطقی‌تر بود و پروژه‌های توربین گازی به تدریج کنار گذاشته شدند. هرچند پروژه‌های کامیون‌های توربینی در دهه ۱۹۸۰ متوقف شدند، اما فناوری توربین هنوز هم در صنایع هوایی، نیروگاهی و برخی تجهیزات نظامی نقش مهمی دارد.

همچنین اگر قصد خرید و فروش کامیون دارید، مقایسه دقیق مشخصات فنی و بررسی نیازهای کاری می‌تواند به انتخابی مطمئن‌ و اقتصادی‌ منجر شود.

نظر شما درباره کامیون توربینی ماک چیست؟ 

شما فکر میکنید اگر موتورهای توربینی به تولید انبوه می‌رسیدند، میتوانستند جای موتورهای دیزلی را در کامیون‌های سنگین بگیرند؟ دیدگاه و نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با ما و دیگر مخاطبان باکامیون به اشتراک بگذارید.