Yeni, 13 kiloluk elektrik motoru, Tesla Model S Plaid'den daha güçlü

Yeni, 13 kiloluk elektrik motoru, Tesla Model S Plaid'den daha güçlü

1.000 beygir gücünden fazla güç üreten, 28 pound (yaklaşık 12,7 kg) ağırlığındaki bir elektrik motoru kulağa, bir senaristin bir otomobil reklamı için uydurduğu bir şeymiş gibi geliyor. Ancak öyle değil.

Mercedes-Benz'in sahibi olduğu ve merkezi Oxford'daki bir inovasyon merkezinde bulunan İngiliz elektrik motoru şirketi YASA, bunu şimdiye kadar iki kez başardı; üstelik ikinci başarı, ilkinden sadece birkaç ay sonra geldi. Şirket, "eksenel akılı motorlar" (axial flux motors) olarak adlandırılan bir tür motor üretiyor. Bu tasarım, manyetik bileşenleri geleneksel motorlardan farklı bir şekilde üst üste dizerek, çok daha küçük bir paketten daha fazla güç elde edilmesini sağlıyor. Bu yazın başlarında YASA, 550 kilovat güç üreten 13,1 kilogramlık bir motorla, güç yoğunluğu alanında gayriresmi bir dünya rekoru kırmıştı. Ardından tekrar dinamometreye (güç ölçüm cihazına) çıktı ve kendi rekorunu geliştirdi.

Yeni prototip 12,7 kilogram (28 pound) ağırlığında ve tepe noktasında 750 kilovat güç üretiyor; bu da 1.000 beygir gücünün biraz üzerine tekabül ediyor. Bu değer, kilogram başına 59 kilovatlık bir güç yoğunluğuna karşılık geliyor ki bu da, sadece aylar önce kırılan ve zaten rekor niteliğinde olan rakama kıyasla yüzde 40'lık bir artış anlamına geliyor.

Ne bir render, ne de bir simülasyon

YASA'nın kurucusu ve Teknoloji Direktörü Tim Woolmer, şirketin fiilen ne inşa ettiği konusunda oldukça net konuştu. Woolmer, "Bu, bir ekran üzerinde duran bir konsept değil," dedi. "Şu anda, tam da bu dakikalarda dinamometreler üzerinde çalışıyor. Biz, kendisinden önceki her şeyden çok daha yüksek güç yoğunluğuna sahip bir elektrik motoru inşa ettik; üstelik bunu tamamen ölçeklenebilir malzemeler ve süreçler kullanarak gerçekleştirdik."

Bu ayrım, göründüğünden çok daha büyük bir önem taşıyor. Elektrik motoru alanında, varlıklarını esasen basın bültenlerinde ve CAD dosyalarında sürdüren, sadece duyurulmuş ama hayata geçmemiş "çığır açıcı" yeniliklerin sayısı hiç de az değil. YASA ise burada, gerçek zamanlı olarak gerçek veriler üreten fiziksel bir nesneyi tarif ediyor; şirketin Yeni Teknolojiler Sorumlusu Simon Odling'in de özellikle vurgulamak istediği nokta tam olarak buydu. Odling, "Bu; gerçek hayatta var olan, gerçek veriler sunan, somut bir donanım," dedi ve ekledi: "Üstelik performansı da tek kelimeyle muazzam."

Motorun tepe güç çıkışı manşetleri süsleyen asıl rakam olsa da, sürdürülebilir performansı, hikâyenin çok daha bütünlüklü bir resmini gözler önüne seriyor. Bir aracı yalnızca kısa süreli bir güç patlaması sırasında değil, zaman içinde fiilen ileri taşıyan unsur olan sürekli güç; 350 ila 400 kilovat veya kabaca 469 ila 536 beygir gücü aralığında bir değere tekabül ediyor. Kilogram başına yaklaşık 27,6 kilovatlık bu sürekli güç yoğunluğu, çoğu rakip motorun zirve değerlerini açık ara geride bırakıyor.

Karşılaştırma yapmak gerekirse; havacılık ve denizcilik uygulamalarına yönelik H3X ve Equipmake üniteleri de dahil olmak üzere, son yıllarda dikkat çeken diğer bazı yüksek güç yoğunluklu motorların zirve değerleri, kilogram başına 13 ila 14 kilovat civarında sınırlı kalıyor. Donut Labs, bu yılın başlarında, kilogram başına 15,8 kilovatlık bir değere ulaşan, otomotiv sektörüne yönelik bir göbek motoru (hub motor) üretmişti. YASA’nın yeni prototipi ise bu değerin neredeyse dört katına ulaşıyor.

Rekabetin mevcut durumu

YASA’nın bu yaz elde ettiği ilk rekor öncesinde, uzmanlık basını tarafından ele alınan en yüksek güç yoğunluklu motor; kökleri yine YASA’nın eksenel akı (axial flux) teknolojisi mirasına dayanan ve havacılık sektörüne yönelik bir yan ürün olan, kilogram başına 28 kilovatlık değere sahip Evolito D250 idi. Aynı dönemlerde, İngiliz firması Helix; bir hiper otomobil projesi için geliştirilen ve 711 kilovatlık güce ulaşan, 28 kilogram ağırlığındaki SPX177 model radyal akı (radial flux) motorunu test etti; bu test sonucunda motorun güç yoğunluğu kilogram başına yaklaşık 25,4 kilovat olarak hesaplandı.

YASA’nın elde ettiği yeni değer, bu iki motorun performansını da iki kattan daha büyük bir farkla geride bırakıyor.

YASA CEO’su Joerg Miska, aradaki bu farkı şu sözlerle ifade etti: “Günümüzün önde gelen radyal akı motorlarına kıyasla üç kat daha yüksek bir performans yoğunluğuna sahip olan YASA, elektrik motoru tasarımı alanında nelerin mümkün olabileceğine dair sınırları yeniden tanımlamaya devam ediyor.” Radyal akı motorlarıyla yapılan bu karşılaştırma büyük önem taşıyor; zira radyal akı mimarisi, Tesla ve diğer pek çok ana akım üreticinin ürünleri de dahil olmak üzere, günümüzün seri üretim elektrikli araçlarında baskın mimari türü olarak öne çıkıyor.

Tesla Model S Plaid modelinde bulunan üç motorun toplam gücü, kabaca 1.020 beygir gücüne denk geliyor. YASA’nın yalnızca 12,7 kilogram ağırlığındaki tek bir prototipi ise, bu gücü tek başına neredeyse birebir karşılıyor.

Yalnızca gösteriş için değil, seri üretim ölçeği gözetilerek tasarlandı

YASA’nın duyurularında sıklıkla vurgulanan bir diğer önemli nokta ise, söz konusu motorun hiçbir egzotik veya fahiş fiyatlı malzeme içermiyor oluşudur. Bu durum; maliyet ve üretilebilirliğin, başkalarının daha sonra çözmesi gereken sorunlar olarak görüldüğü bazı yüksek performanslı motor programlarıyla keskin bir tezat oluşturuyor. YASA, bu tasarımı; nadir toprak elementlerinin sağladığı avantajlara veya tek seferlik üretim tekniklerine değil, hassas mühendisliğe, gelişmiş termal yönetime ve paketleme optimizasyonuna dayanan, ölçeklenebilir bir yapı olarak tanımlıyor.

Birleşik Krallık'taki İleri Tahrik Merkezi (Advanced Propulsion Centre), motorun geliştirilmesine destek sağlayarak, projeye tek bir şirketin hedeflerinin ötesinde kurumsal bir dayanak kazandırdı.

Tüm bunların yakın zamanda tüketicilere ulaşıp ulaşmayacağı ise bambaşka bir soru işareti. YASA, bu prototip mimarisinin ne zaman üretime geçebileceğine dair kabataslak bir zaman çizelgesi sunmayı dahi reddetti. Mercedes-Benz'in, yakında piyasaya sürülecek elektrikli bir AMG super-GT modelinde YASA'nın eksenel akılı motorlarını kullanacağı doğrulandı; ancak söz konusu otomobilde kullanılacak motorun, şu anda test tezgahında çalıştırılan prototipten önemli ölçüde farklı olması muhtemel. Rekor kıran bu prototip, halen titiz bir geliştirme programı kapsamında ilerlemekte olup; şirket, test süreçleri devam ettikçe yeni güncellemeler paylaşmayı sürdürüyor.

Helix SPX177 ise, aksine, nihai performansı tek hedef olarak belirleyip üretim uygulanabilirliğini uzak bir düşünce olarak ele alan bir F1 geliştirme çalışması gibi inşa edildi. YASA bunu açıkça yapmıyor, bu da bu teknolojinin daha uzun vadeli bir vizyona sahip olduğunu gösteriyor.

Araştırmanın pratik sonuçları

Otomotiv endüstrisi için genel olarak, egzotik malzemelere dayanmayan, ölçeklenebilir, yüksek yoğunluklu bir motor mimarisi gerçek bir kaldıraç anlamına geliyor.

Daha küçük, daha hafif motorlar, araç tasarımında daha fazla esneklik anlamına geliyor; bu da, şu anda bu yaklaşımla gelen ağırlık dezavantajları olmadan birden fazla motoru platformlara yerleştirme olasılığını içeriyor.

Performans araçları en çok hemen fayda sağlayacak, ancak özellikle bu kadar küçük bir üniteden bu kadar güç elde edilmesini sağlayan termal yönetim ve paketleme yöntemleri gibi temel mühendislik, zaman içinde tüm segmentlerdeki aktarma organı tasarımını etkileyebilir.

Mimari, YASA'nın mümkün olduğunu öne sürdüğü ölçekte üretilebilir olduğunu kanıtlarsa, hiper otomobil sınıfı güç yoğunluğu ile üretim aracı donanımı arasındaki fark önümüzdeki yıllarda önemli ölçüde kapanabilir.

"Yeni 28 kiloluk elektrik motoru, Tesla Model S Plaid'i geride bırakıyor" başlıklı orijinal haber The Brighter Side of News'te yayınlandı.

Kaynak: TBN