Mercedes και Ferrari δείχνουν το δρόμο για νέου τύπου ηλεκτροκινητήρες!


Οι κινητήρες αξονικής ροής που υιοθετούν οι δύο εταιρίες, μοιάζουν να αποτελούν τη λύση για τη μείωση βάρους στα EV.

  • ΚΕΙΜΕΝΟ: ΧΡΙΣΤΟΔΟΥΛΟΣ ΤΖΟΥΜΑΣ - ΦΩΤΟ: YASA
  • 18/8/2022

Μία από τις μεγάλες προκλήσεις που καλούνται να αντιμετωπίσουν οι αυτοκινητοβιομηχανίες στον τομέα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι το αυξημένο βάρος, όπως αυτό προκύπτει κατά βάση από τις μπαταρίες που απαιτούνται, αλλά και τον ηλεκτροκινητήρα. Πόσο μάλλον στις περιπτώσεις μοντέλων που έχουν δύο ή και τρεις ή και τέσσερις ηλεκτροκινητήρες!

Η αύξηση του βάρους, όπως είναι λογικό, επηρεάζει τις επιδόσεις. Ετσι, η τεχνολογία στο κομμάτι των μπαταριών και των κινητήρων αναμένεται να κάνει τη διαφορά στο μέλλον ανάμεσα στις εταιρίες, όπως στους θερμικούς κινητήρες συχνά η διαφορά προέκυπτε από τον αυξημένο αριθμό κυλίνδρων.

Mercedes και Ferrari ψάχνουν να βρουν το συγκριτικό πλεονέκτημα στην ηλεκτροκίνηση απέναντι στον ανταγωνισμό και φαίνεται να το βρίσκουν στους κινητήρες αξονικής ροής. Πρόκειται για ηλεκτροκινητήρες πολύ μικρότερους από τους ακτινωτούς που χρησιμοποιούνται κατά κόρον σήμερα, αλλά και πιο ισχυρούς.

«Η αναλογία ισχύος - βάρους είναι πραγματικά εξαιρετική (σ.σ. των κινητήρων αξονικής ροής). Δεν έχει καμία σχέση με τους ‘συμβατικούς’ ηλεκτρικούς κινητήρες», επεσήμανε ο Markus Schaefer, επικεφαλής τεχνολογίας της Μercedes και πρόσθεσε, με αφορμή τη χρησιμοποίηση της επερχόμενης AMG πλατφόρμας κατασκευής ηλεκτρικών αυτοκινήτων: «Θα αξιοποιήσει πλήρως το μικρό μέγεθος του κινητήρα».

Πώς προκύπτει η διαφοροποίηση; Με κάθε πάτημα στο πεντάλ του γκαζιού, οι οδηγοί EV σπρώχνουν εκατοντάδες - και σε ορισμένες περιπτώσεις χιλιάδες - αμπέρ ηλεκτρικού ρεύματος σε χάλκινα πηνία. Όταν αυτά τα πηνία ενεργοποιούνται, γίνονται ηλεκτρομαγνήτες με ελκτικές και απωθητικές δυνάμεις. Η μαγνητική δύναμη που δημιουργείται από έναν ακίνητο στάτορα που περιβάλλει έναν περιστρεφόμενο ρότορα, στους ακτινωτούς ηλεκτροκινητήρες, παράγει τη ροπή που περιστρέφει τους τροχούς του οχήματος.

Αντίθετα, στους αξονικούς κινητήρες, ο ρότορας δεν περιστρέφεται μέσα σε ένα στάτορα, αλλά παράλληλα σε αυτόν. Έτσι, μπορεί να έχει μεγαλύτερη διάμετρο και από τη στιγμή που η ροπή ισούται με τη δύναμη πολλαπλασιασμένη με την ακτίνα, παράγεται περισσότερη ροπή για την ίδια δύναμη.

Η Yasa είναι μια εταιρία κατασκευής κινητήρων με έδρα την Οξφόρδη της Αγγλίας και οι αξονικοί της κινητήρες χρησιμοποιούνται στις υβριδικές Ferrari SF90 και 296 GTB. Η εταιρία χρησιμοποιεί μόλις μερικά κιλά σιδήρου για να κατασκευάσει τους στάτορες, από τη στιγμή που η διάταξη δεν απαιτεί την ύπαρξη ζυγού, επιτυγχάνοντας μείωση βάρους σε ποσοστό 80%.

Τον Ιούλιο του 2021 η Mercedes εξαγόρασε την Yasa και θα χρησιμοποιήσει τους κινητήρες της στα AMG μοντέλα της από το 2025. Όπως χαρακτηριστικά αναφέρει η Yasa στο εισαγωγικό κείμενο του επίσημου σάιτ της, «το μεγαλύτερο μέρος της βιομηχανίας ηλεκτρικών οχημάτων βασίζεται σε ακτινωτούς ηλεκτρικούς κινητήρες, οι οποίοι χρησιμοποιούν τεχνολογία παλαιού τύπου, που είναι πάνω από 50 ετών. Η YASA, σε συνεργασία με τη Mercedes Benz, πρωτοστατούν στο εξέλιξη των ηλεκτροκινητήρων, με την τεχνολογία αξονικής ροής».

Σύμφωνα με τους ειδικούς, το μικρότερο βάρος αλλά και μέγεθος των σχετικών κινητήρων, θα δώσει τη δυνατότητα στις αυτοκινητοβιομηχανίες να τοποθετήσουν έναν ηλεκτροκινητήρα σε κάθε τροχό, κάτι που με τα τωρινά δεδομένα δεν είναι εφικτό. Ετσι, θα ελέγχεται καλύτερα η δύναμη που μεταφέρεται στο δρόμο.

Οι αξονικοί κινητήρες δεν θα οδηγήσουν, απαραιτήτως, σε κατάργηση τους ακτινικούς, καθώς οι τελευταίοι προσφέρουν υψηλότερες τελικές ταχύτητες. Αυτό οδήγησε τη Ferrari να χρησιμοποιήσει δύο ακτινωτούς κινητήρες στον μπροστινό άξονα του SF90, μαζί με έναν αξονικό κινητήρα στον πίσω άξονα.

Αντίθετα, για την 296 GTB, ο χειρισμός κρίθηκε πιο σημαντικός, επομένως χρησιμοποιήθηκε μόνο ένας ελαφρύτερος αξονικός κινητήρας μεταξύ του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων. «Είναι απλώς θέμα τι είδους οδηγική εμπειρία θέλετε να σχεδιάσετε για τους πελάτες σας με έναν συγκεκριμένο κινητήρα», δήλωσε ο Davide Ferrara, διευθυντής ηλεκτροκινητήρων της Ferrari.