Eksenel akılı motorlar: Mercedes ve Ferrari'nin elektrikli otomobil performansındaki üstünlüğü

Eksenel akılı motorlar: Mercedes ve Ferrari'nin elektrikli otomobil performansındaki üstünlüğü

Geleceğin Mercedes AMG modellerinin sürücüleri elektrikli performans otomobillerinin gaz pedalına bastıklarında, kulağa "Geleceğe Dönüş"ten fırlamış gibi gelen bir şeyden pillerden ekstra güç elde edecekler.

Hayır, akı kapasitörleri değil, eksenel akı motorları.

Mercedes-Benz AG ve Ferrari NV, koltuk başlığına çarpan tork üretmek için bu tip elektrik motoruna yöneliyor. Eksenel akılı motorlar, ağırlıklı olarak kullanılan radyal motorlardan çok daha küçüktür, ancak daha güçlü bir darbeye sahiptir.

Bunun gibi üst düzey motorlar, prestij ve büyük kazançlar sağlayan yüksek performanslı araçları elektrikli hale getirmek için yarışan AMG ve Ferrari gibi markalar için çok önemli olacak. Nissan'ın Yaprağı'ndan Tesla'nın Model S Plaid'ine kadar tüm EV'ler anında hızlanma hissi sunar. Yanma çağında, daha fazla motor silindiri ile daha hızlı hat dışı zamanlar ve daha yüksek hızlar elde edilirken, üreticiler daha hafif ve daha verimli motorlarla akülerden en iyi şekilde yararlanarak performans EV'lerini farklılaştıracaklar.

Mercedes'in baş teknoloji sorumlusu Markus Schaefer, otomobil üreticisinin yaklaşmakta olan AMG elektrikli araç platformu hakkında "Güç-ağırlık oranı gerçekten rekor bir sayı ve geleneksel motorlardan çok daha iyi" dedi. “Motorun küçük boyutunu kullanacak.”

Hızlandırıcıya her basıldığında, EV sürücüleri yüzlerce - ve bazı durumlarda binlerce - elektrik akımını bakır bobinlere iter. Bu bobinlere enerji verildiğinde, çekici ve itici güçlere sahip elektromıknatıslar haline gelirler. Dönen bir rotoru çevreleyen sabit bir stator tarafından oluşturulan manyetik kuvvet, aracın tekerleklerini döndüren torku üretir.

Eksenel motorlarda, bir stator içinde rotor dönüşü yerine, disk şeklindeki rotorlar merkezi bir statorun yanında döner. Bu, akım akışının - akı - merkezden radyal olarak dışarı çıkmak yerine makine boyunca eksenel olarak hareket etmesine yol açar. Motor daha büyük çapta tork ürettiği için daha az malzemeye ihtiyaç duyulur. Ferrari'nin SF90 ve 296 GTB plug-in hibritlerinde kullanılan motorların Oxford, İngiltere merkezli üreticisi Yasa, statorları için sadece birkaç kilogram demir kullanarak makinelerin kütlesini %85'e kadar azaltıyor.

Yasa'nın motorları, üzerlerindeki çalışmaları Oxford Üniversitesi'ndeki elektrik mühendisliği doktorasının odak noktası olan Tim Woolmer'ın beynidir. Doktorasını kazandıktan birkaç yıl sonra Jaguar Land Rover, Yasa'nın motorlarını Porsche 918 Spyder, McLaren P1 ve Ferrari LaFerrari'ye rakip olacak yeterli beygir gücüne sahip hibrit elektrikli iki koltuklu C-X75'te kullanmayı planladı. JLR, mali kısıtlamalar nedeniyle projeyi iptal ederken, Yasa'nın motorları, Koenigsegg Regera hibrit hiper otomobiline ve ardından Ferrari SF90'a girdi.

Geçen yılın Temmuz ayında Mercedes, Yasa'yı açıklanmayan bir meblağ karşılığında satın aldığını ve motorlarını 2025'te piyasaya sürülmesi planlanan AMG modellerine koyacağını duyurdu.

Woolmer bir röportajda, "Otomotivin tarihine genel olarak bakarsanız, otomobil şirketleri temel teknolojileri olan motoru şirket içinde kullanmak istediler" dedi. “Piller, motorlar, artık onların temel teknolojisi bu. Bu alanlarda uzun vadeli farklılaşmanın öneminin farkındalar, bu yüzden bunu şirket içinde getirmeleri gerekiyor.”

Münih'teki TUM Mühendislik ve Tasarım Okulu'nda sürdürülebilir mobil aktarma organları profesörü olan Malte Jaensch'e göre eksenel motorların en önemli yönü form faktörü potansiyelidir. Daha küçük boyutları, otomobil üreticilerinin radyal motorlarla mümkün olmayan her tekerleğe bir motor koymasına izin verebilir.

Her tekerleğe veya her aksa en az bir motor koymak, tüyler ürpertici EV sürüş performansına dönüşebilir. Yenilik, daha iyi çeviklik için motorların her bir tekerleğe ne kadar güç gönderdiğini daha iyi kontrol eden tork vektörüne izin verir. Yüksek hızlı viraj alma, AMG ve Ferrari sürücülerinin sekiz, 10 veya 12 silindirli motorlarının kayıp kükremesinin üstesinden gelmelerine yardımcı olabilir.

Woolmer, Yasa'nın motorlarının ayrıca bir elektrikli otomobilin ortasındaki sözde kaykay üzerinde bir güç aktarma organı ihtiyacını tamamen ortadan kaldırabileceğini söyledi. Bu, mühendislere pilleri paketlemek için daha fazla alan açar, daha büyük ön ve arka bagaj alanları için daha fazla yer açar veya tasarımcıların yeni aerodinamik fikirleri denemelerine olanak tanır.

Eksenel motorların küçük boyutu ve hafifliği, yalnızca yüksek performanslı otomobillere fayda sağlamayacaktır. Ayrıca havacılıkta bir yuva buluyorlar ve bu da Yasa'nın geçen yıl elektrikli havacılık bölümü Evolito'yu kurmasına yol açtı. Dünyanın en hızlı elektrikli aracı olan Rolls-Royce Plc'nin Spirit of Innovation adlı elektrikli uçağı, pervanesini tahrik etmek için üç eksenel akılı motor kullanıyor. Uçak saatte yaklaşık 380 mil (612 kilometre) seyahat edebilir ve bu da onu Rolls-Royce V12 motoruyla çalışan Spitfire savaş uçağından daha hızlı hale getirir.

Rolls-Royce Spirit of Innovation proje lideri Matheu Parr, "Önemli olan verimlilikleridir" dedi. "Bu, uçağın ağırlığını düşük tutmanızı sağlar."

Eksenel motorlar, mutlaka daha yüksek hızlar sağlayan radyal motorların ölüm çanı olmayacak. Bu, Ferrari'yi arka aksta bir eksenel motorla birlikte SF90'ın ön aksında iki radyal motor kullanmaya yöneltti. 296 GTB için yol tutuş daha önemli kabul edildi, bu nedenle motor ve şanzıman arasında yalnızca daha hafif bir eksenel motor kullanıldı.

Ferrari'nin elektrik motorları müdürü Davide Ferrara, "Müşterileriniz için belirli bir motorla nasıl bir sürüş deneyimi tasarlamak istediğiniz önemli" dedi. "Farklı sesler tatlı notalar yapar."

Kaynak: Autoblog