موتورهای شار محوری برای خودروهای الکتریکی مرسدس و فراری

موتورهای شار محوری که به تازگی در صنعت رواج یافته‌اند، می‌توانند به مرسدس و فراری در بهبود عملکرد خودروی الکتریکی کمک شایانی کنند و باعث مزیت آن‌ها در رقابت با سایر شرکت‌ها شوند.

هنگامی که رانندگان مدل‌های آینده مرسدس AMG روی پدال گاز خودروهای الکتریکی اسپرت خود فشار می‌دهند، قدرت بیشتری نسبت به مدل‌های کنونی از باتری‌ها گرفته می‌شود.

به گزارش اتوبلاگ، مرسدس بنز AG و فراری NV در حال روی آوردن به نوع جدید موتور الکتریکی برای تولید گشتاور بیشتر هستند. موتورهای شار محوری بسیار کوچکتر از موتورهای شعاعی معمولی هستند، اما قدرت بیشتری دارند.

موتورهای رده بالایی مانند این‌ها برای برندهایی مانند مرسدس AMG و فراری بسیار مهم خواهند بود، زیرا آن‌ها برای برقی کردن خودروهای با کارایی بالا که اعتبار و سود بیشتری دارند، رقابت می‌کنند. همه خودروهای الکتریکی از نیسان لیف گرفته تا تسلا مدل اس پلد، حس شتاب فوری را ارائه می‌کنند. در عصر خودروهای احتراقی، زمان‌های سریع‌تر و حداکثر سرعت‌های بالاتر با سیلندرهای بیشتر موتور به دست می‌آمد. در حالی که سازندگان خودروهای الکتریکی اسپرت با استفاده از باتری‌های کارآمدتر و موتورهای سبک‌تر و قدرتمندتر چنین کاری را انجام می‌دهند.

مارکوس شفر، مدیر ارشد فناوری مرسدس بنز، درباره‌ی پلتفرم خودروی الکتریکی آینده این خودروساز گفت:

نسبت قدرت به وزن واقعاً یک رکورد به شمار می‌رود و بسیار بهتر از موتورهای معمولی است. این از اندازه کوچک موتور استفاده می‌کند.

با هر بار فشار دادن پدال گاز، رانندگان خودروهای برقی صدها و در برخی موارد هزاران آمپر جریان الکتریکی را به سیم‌پیچ‌های مسی روانه می‌کنند. وقتی این سیم‌پیچ‌ها انرژی می‌گیرند، به آهن‌رباهای الکتریکی با نیروهای جاذبه و دافعه تبدیل می‌شوند. نیروی مغناطیسی ایجاد شده توسط یک استاتور ثابت که روتور دواری را احاطه کرده است، گشتاوری را تولید می‌کند که چرخ‌های خودرو را می‌چرخاند.

در موتورهای محوری، به جای چرخش روتور در داخل استاتور، روتورهای دیسکی شکل در کنار استاتور مرکزی می‌چرخند. این باعث می‌شود جریان – شار – به‌جای خروج شعاعی از مرکز، به صورت محوری در دستگاه حرکت کند. از آنجا که موتور در قطر بزرگتر گشتاور تولید می‌کند، مواد کمتری مورد نیاز است. یاسا، یک تولیدکننده موتورهای مورد استفاده در مدل‌های پلاگین هیبریدی فراری SF90 و ۲۹۶ GTB در آکسفورد انگلستان، تنها از چند کیلوگرم آهن برای استاتورهای خود استفاده می‌کند و جرم ماشین‌ها را تا ۸۵ درصد کاهش می‌دهد.

موتورهای یاسا زاییده فکر تیم وولمر هستند که کار روی آن‌ها را برای کسب مدرک دکترای مهندسی برق در دانشگاه آکسفورد انجام داد. جگوار لندرور در عرض چند سال پس از کسب مدرک دکترای وولمر، برنامه‌هایی برای استفاده از موتورهای یاسا درخودروی هیبریدی-الکتریکی دو سرنشینه C-X75 با قدرت کافی برای رقابت با پورشه ۹۱۸ اسپایدر، مک‌لارن P1 و فراری لافراری انجام داد. در حالی که جگوار لندرور به دلیل محدودیت‌های مالی پروژه را لغو کرد، موتورهای یاسا به هایپرکار هیبریدی کونیگزگ آگرا و به دنبال آن فراری SF90 راه پیدا کردند.

در جولای سال گذشته، مرسدس اعلام کرد که یاسا را ​​با مبلغی نامشخص خریداری کرده و موتورهای آن را در مدل‌های AMG که قرار است از سال ۲۰۲۵ به بازار عرضه شود، قرار خواهد داد.

وولمر در مصاحبه‌ای گفت:

اگر به طور کلی به تاریخ خودرو نگاه کنید، شرکت‌های خودروسازی می‌خواستند فناوری اصلی موتور را در داخل خود داشته باشند. هم‌اکنون باتری‌ها و موتورهای برقی، فناوری اصلی خودرو را تشکیل می‌دهند. آن‌ها اهمیت تمایز طولانی‌مدت در این فضاها را درک می‌کنند، بنابراین باید این فناوری را در داخل شرکت خود طراحی و تولید کنند.

به گفته مالت جائنش، استاد پیشرانه‌های محرک پایدار در دانشکده مهندسی و طراحی TUM در مونیخ، مهمترین جنبه موتورهای محوری، پتانسیل فرم-عامل است. اندازه کوچک‌تر آن‌ها می‌تواند به خودروسازان اجازه دهد تا یک موتور را روی هر چرخ قرار دهند، که با موتورهای شعاعی امکان‌پذیر نیست.

قرار دادن یک موتور روی هر چرخ (یا حداقل یک موتور در هر محور) می‌تواند به عملکرد بهتر رانندگی خودروی الکتریکی منجر شود. این نوآوری امکان توزیع گشتاور را فراهم می‌کند که برای افزایش چابکی، میزان قدرت ارسالی موتورها به هر چرخ را بهتر کنترل می‌کند. پیچیدن با سرعت بالا ممکن است به رانندگان AMG و فراری کمک کند تا از شر صدای موتورهای هشت، ۱۰ یا ۱۲ سیلندر قدیمی خود راحت شوند.

وولمر گفت که موتورهای یاسا همچنین می‌توانند به طور کامل نیاز به قرارگیری پیشرانه در بخش زیرین و مرکزی اسکیت بورد خودروی الکتریکی را برطرف کنند. این امر فضای بیشتری را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد تا باتری‌ها را بسته‌بندی کنند، فضای بیشتری را برای فضاهای بزرگ‌تر صندوق عقب و جلو باز می‌کند یا به طراحان اجازه می‌دهد ایده‌های آیرودینامیکی جدیدی را آزمایش کنند.

اندازه کوچک و وزن سبک موتورهای محوری فقط به نفع خودروهای اسپرت با کارایی بالا نخواهد بود. آن‌ها همچنین در حال یافتن جایی برای خود در صنعت هوافضا هستند که یاسا را ​​وادار کرد تا سال گذشته بخش هوانوردی برقی خود را با نام Evolito توسعه دهد. سریع‌ترین وسیله نقلیه الکتریکی جهان، هواپیمای برقی رولزرویس Plc به نام روح نوآوری، از سه موتور شار محوری برای به حرکت درآوردن ملخ خود استفاده می‌کند. این هواپیما می‌تواند حدود ۶۱۲ کیلومتر (۳۸۰ مایل) را در ساعت طی کند. این هواپیما از مدل جنگنده اسپیت‌فایر که با موتور V12 رولزرویس کار می‌کرد، سریع‌تر است.

متئو پار، رهبر پروژه روح نوآوری در رولزرویس گفت:

نکته مهم کارایی آن‌هاست. این به شما امکان می‌دهد وزن هواپیما را پایین نگه دارید.

موتورهای محوری لزوماً ناقوس مرگ موتورهای شعاعی نیستند که حداکثر سرعت بالاتری را ارائه می‌دهند. این امر باعث شد فراری از دو موتور شعاعی در محور جلوی SF90 به همراه یک موتور محوری در محور عقب استفاده کند. برای ۲۹۶ GTB، هندلینگ مهم‌تر تلقی می‌شد، بنابراین فقط یک موتور محوری سبک‌تر بین موتور و گیربکس استفاده شد.

داوید فررا، مدیر موتورهای الکتریکی فراری گفت:

فقط این موضوع مهم است که می‌خواهید چه نوع تجربه رانندگی برای مشتریان خود با یک موتور خاص طراحی کنید. صداهای مختلف، نت‌های زیبا و جذاب ایجاد می‌کنند.