چرا پیشرانه فرمول یک برای خودروهای جاده‌ای مناسب نیست؟

یکی از رویا‌های خودرو‌سازان بزرگ این بوده که خودرو‌های خود را با موتور فرمول یک عرضه‌ کنند. در این فرایند خودرو‌هایی از جمله فراری F50 و پورشه کاررا GT تولید شدند که موتورشان از تکنولوژی فرمول یک بهره می‌برد؛ اما خودرویی که روی آن پیشرانه‌ی فرمول یک به‌‌صورت دست‌نخورده نصب شود، وجود نداشت. درواقع؛ استفاده از این پیشرانه‌ها در خودرو‌های جاده‌ای دارای چالش‌های فراوانی است.

 اولین مشکل، استارت این نوع پیشرانه‌ها است. این موتور‌ها را در حالت سرد نمی‌توان با کلید روشن کرد. درز‌بندی موتور‌های فرمول یک با دقت بسیار بالایی انجام شده است به‌گونه‌ای که پیستون‌ها تقریبا به بلوک موتور چسبیده‌اند. برای کارکرد صحیح موتور لازم است دمای آن حداقل به ۸۰ درجه برسد تا اینکه برای استارت آماده شود. برای روشن‌کردن این پیشرانه‌ها از استارتر مستقل از قوای محرکه استفاده می‌شود.

مسئله‌ی دوم، سیستم خنک‌کننده است. پیشرانه‌های فرمول یک برای کار در دور موتور‌های بسیار بالا (بالای ده‌هزار دوربر‌دقیقه) ساخته می‌شوند. برای گرمای زیادی که این موتور تولید می‌کند نیز، دو رادیاتور بزرگ بدون فن خنک‌کننده استفاده می‌شود. رادیاتو‌رهای خودرو‌های فرمول یک در دو طرف بدنه‌ی خودرو قرار می‌گیرد؛ درحالی‌که استفاده از این مدل سیستم خنک‌کننده در خودرو‌های جاده‌ای یک چالش بزرگ است؛ اما مرسدس AMG دراین‌زمینه، یک قدم فراتر رفته است. این خودرو‌ساز آلمانی قصد ندارد موتور فرمول یک را روی خودرویی جاده‌ای نصب کند؛ بلکه می‌خواهد ابرخودروی خود را کاملا براساس خودروی فرمول یک تولید کند که گام بزرگی است. یک چالش دیگر این است که به‌دلیل بزرگ بودن رادیاتور‌ها، از فن خنک‌کننده متناسب با ابعاد رادیاتور باید استفاده شود. در خودرو‌های فرمول یک، فن خنک‌کننده وجود ندارد؛ هرچند در مورد خودرو‌های جاده‌ای که بار‌ها در ترافیک قرار می‌گیرند، این موضوع اجتناب‌ناپذیر است.

مورد بعد، گشتاور کم این پیشرانه‌ها درقیاس با قدرت آن‌ها است. این موتور‌ها گشتاور خود را در دور‌موتور‌های بالا تولید می‌کنند و در دور‌موتور‌های پایین گشتاور کمی دارند. خودرو‌های فرمول یک دارای وزنی در حدود ۷۰۰ کیلو‌گرم هستند درنتیجه، گشتاور زیادی برای حرکت اولیه نیاز ندارند. از طرفی، آیرودینامیک این خودرو‌ها به‌گونه‌ای است که هنگام حرکت، نیروی رو‌به‌پایین (Downforce) تولید می‌کنند درنتیجه، پیچ‌ها را با سرعت بسیار زیادی می‌توانند پشت سر بگذارند؛ اما خودرو‌های جاده‌ای دارای وزنی درحدود ۱۲۰۰ الی ۱۸۰۰ کیلوگرم هستند و همین‌طور برای عبور از پیچ‌ها، گشتاور موتور کمک زیادی به آن‌ها می‌کند. امروزه، با فناوری هیبرید و توربوشارژ، این مسئله قابل‌ حل است. AMG اعلام کرده است که در کنار پیشرانه‌ فرمول یک، از موتور‌های الکتریکی نیز در ابرخودروی خود استفاده خواهد کرد. اینکار باعث می‌شود تا در دور‌موتور‌های پایین نیز، این پیشرانه‌ها گشتاور دلخواه را تولید کنند.

مسئله‌ی بسیار مهم بعدی، هزینه‌ی ساخت این پیشرانه‌ها است. موتور‌های فرمول یک به‌دلیل تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای که در آن‌ها بکار می‌رود، دارای هزینه ساخت بسیار بالایی هستند. برای مثال، این پیشرانه‌ها از فناوری سوپاپ پنوماتیکی بهره می‌برند و همین‌طور در این موتور‌ها از نیتروژن فشرده برای حرکت سوپاپ‌ها استفاده می‌شود. این درحالی است که عمر مفید این پیشرانه‌ها کم است. درواقع؛ تنش‌هایی که این پیشرانه‌ها تحمل می‌کنند، بسیار بالا است. این مسئله بیشتر به کارکرد این موتور‌ها در دور‌های بسیار بالا برمی‌گردد. درحقیقت؛ موتور‌ خودرو‌های فرمول یک، طوری طراحی می‌شوند که پس از مدتی استفاده، تعویض شوند. این موضوع، برای یک خودرو‌ی تجاری با برچسب قیمتی میلیون دلاری، نکته‌ی منفی خواهد بود.