(News.oto-hui.com) – Mercedes đã mua lại công nghệ động cơ từ thông YASA từ một công ty có trụ sở ở Anh. Hãng xe Đức đã mở ra một cánh cửa mới nhằm tìm chỗ đứng cho những chiếc xe điện của hãng trong tương lai khi sử dụng những khối động cơ từ thông hướng trục. Động cơ từ thông hướng trục YASA là đứa con tinh thần của Tim Woolmer, người đã đưa ra ý tưởng khi đang là ứng viên Tiến sĩ tại Đại học Oxford.
Tim Woolmer đã chia sẻ rằng: “Tôi đang học tiến sĩ tại Đại học Oxford được 5 tuần thì tôi đột nhiên nhận ra rằng có một cách tốt hơn nhiều để chế tạo một động cơ điện gọi là động cơ thông lượng hướng trục hình xuyến (Động cơ từ thông hướng trục). Sự hiểu biết sâu sắc mà tôi có được là bằng cách tháo chốt stato của động cơ và chia nó thành các đoạn, chúng tôi có thể giảm trọng lượng của động cơ – đồng thời cải thiện mô-men xoắn, mật độ công suất, hiệu suất và khả năng làm việc của nó”.
Vì sao động cơ từ thông hướng trục được xem là một bước cải tiến mới trong ngành công nghiệp xe điện?
Nó nhẹ hơn và nhỏ hơn so với động cơ thông lượng hướng tâm cung cấp năng lượng cho hầu hết các loại xe điện hiện nay, nhưng lại có công suất mô-men xoắn gấp 4 lần. Nói một cách đơn giản, nó làm được nhiều hơn với ít hơn và cũng hiệu quả hơn. Một lĩnh vực mà nó không nổi trội là tốc độ tối đa, điều này ít được đại đa số người lái xe quan tâm.
YASA giải thích về động cơ thông lượng hướng trục
YASA đã giải thích về lợi thế cốt lõi của động cơ từ thông hướng trục là rôto quay có đường kính lớn hơn vì nó quay dọc theo stato chứ không phải bên trong nó. Mô-men xoắn tương đương với lực nhân với bán kính. Với thiết kế từ thông hướng trục, có bán kính lớn hơn so với động cơ hướng tâm thông thường, chuyển thành nhiều mô-men xoắn hơn cho cùng một lực. Điều này có nghĩa là đối với cùng một nguồn cung cấp nam châm vĩnh cửu và cuộn dây đồng, bạn sẽ nhận được nhiều mô-men xoắn hơn.
Cấu trúc liên kết động cơ YASA cũng loại bỏ ách của stato, giúp giảm khối lượng sắt stato lên đến 80%. Sự đổi mới này mang lại lợi thế về mật độ công suất đáng kể và lợi ích từ 5% đến 10% so với động cơ điện hướng tâm mà hầu hết các loại xe điện trên thị trường đại chúng ngày nay phụ thuộc vào.
Động cơ điện từ thông hướng trục YASA có phần ứng Yokeless và Segmented độc quyền – đây là nơi bắt nguồn tên tuổi của công ty. Các cuộn dây phần ứng của nó bao gồm các phân đoạn riêng biệt, lý tưởng để sản xuất hàng loạt với kỹ thuật ứng dụng tối thiểu.
Động cơ từ thông hướng trục sẽ được trang bị cho những loại xe nào ?
Động cơ từ thông hướng trục YASA đang được sử dụng trong các loại xe hiệu suất cực cao như Ferrari SF 90 và 296 GTB và Koenigsegg Regera. Rolls Royce cũng đang sử dụng chúng cho chiếc máy bay điện thử nghiệm của mình, Spirit Of Innovation. Kinh nghiệm của Ferrari cho thấy các nhà sản xuất phải đánh đổi để đạt được mức hiệu suất cần thiết ở các mẫu xe khác nhau.
Ferrari sử dụng hai động cơ hướng tâm để cung cấp năng lượng cho bánh trước của siêu xe SF 90 nhằm đạt tốc độ tối đa, trong khi sử dụng một động cơ hướng tâm ở trục sau để tăng tốc tối đa. Đối với mẫu xe 296 GTB, việc xử lý được coi là quan trọng hơn cả, vì vậy chỉ có một động cơ hướng trục nhẹ hơn được sử dụng giữa động cơ và hộp số.
Vào tháng 7 năm ngoái, Mercedes thông báo họ đã mua lại YASA với một khoản tiền không được tiết lộ và sẽ đưa động cơ của mình vào các mẫu AMG dự kiến đi vào sản xuất vào năm 2025. “Pin, động cơ, đây chính là công nghệ cốt lõi của chúng tôi bây giờ. Chúng tôi nhận ra tầm quan trọng của việc có sự khác biệt lâu dài hiện nay, vì vậy hãng phải đưa nó vào nội bộ càng sớm càng tốt.” – Đại diện của Mercedes cho biết.
Theo Malte Jaensch, giáo sư về hệ thống truyền động di động bền vững tại Trường Kỹ thuật và Thiết kế TUM ở Munich, khía cạnh quan trọng nhất của động cơ hướng trục là kích thước nhỏ hơn của chúng có thể cho phép các nhà sản xuất ô tô đặt một động cơ trên mỗi bánh xe, điều này không khả thi với động cơ hướng tâm. (Lưu ý: Không rõ Jaensch có đang nói về động cơ đặt trong bánh hay không).
Hitachi phát minh động cơ điện gắn trong mâm bánh xe
Điều đó sẽ cho phép vectơ mô-men xoắn cung cấp khả năng kiểm soát chính xác mức công suất mà động cơ gửi đến từng bánh xe để cải thiện khả năng bám đường và vào cua.
Khả năng làm mát trực tiếp bằng dung dịch?
Động cơ điện có thể bị nóng, đặc biệt là khi hoạt động ở công suất tối đa. YASA cho biết làm mát bằng dung dịch trực tiếp cho phép động cơ của nó đạt được mức công suất liên tục cao hơn. Công ty cho biết động cơ hướng tâm công suất cực đại 200 kW, chạy liên tục, thường có thể cung cấp 50% công suất cực đại từ 80 đến 100 kW, do những hạn chế về nhiệt, công ty cho biết thêm. Ngược lại đối với động cơ YASA 200 kW chạy liên tục ở công suất 150 kW nhờ dầu làm mát tiếp xúc nhiệt cao được cải tiến.
Người tiêu dùng đang yêu cầu hiệu suất cao hơn từ xe điện của họ. Các nhà sản xuất ô tô có thể cung cấp cho khách hàng mức hiệu suất cao hơn trong khoảng thời gian duy trì sẽ có lợi thế thị trường đáng kể.
Phạm vi di chuyển của những chiếc xe điện sử dụng động cơ từ thông hướng trục?
Jaguar Land Rover là nhà sản xuất ô tô đầu tiên bày tỏ sự quan tâm đến việc sử dụng động cơ từ thông hướng trục của YASA cho mẫu xe thể thao hybrid CX 75 được đề xuất của mình, nhưng quyết định bỏ qua cơ hội này vì lý do kinh tế. Sau đó, khi giới thiệu chiếc SUV điện I-Pace, nó đã sử dụng động cơ do hãng tự thiết kế. Sau đó vào tháng 7 năm ngoái, Mercedes đã mua YASA đặc biệt để đáp ứng nhu cầu về xe điện hiệu suất cao từ bộ phận AMG của mình.
Markus Schaefer, Giám đốc công nghệ của Mercedes, chia sẻ về nền tảng xe điện AMG sắp ra mắt của hãng: “Nó sẽ tận dụng kích thước nhỏ của động cơ.”
Trước đây, trong thời đại động cơ đốt trong, hiệu suất cao hơn có nghĩa là động cơ có dung tích lớn hơn, nhiều xi lanh hơn, trục cam kép trên cao, điều chỉnh thời gian cam tự động, phun xăng điện tử, hệ thống đánh lửa điện tử, bộ tăng áp, bộ siêu nạp hoặc nhiên liệu lạ như nitromethane. Trong kỷ nguyên ô tô điện, hiệu suất cao sẽ đến từ pin và động cơ có thể chuyển đổi điện năng từ một nghìn ampe trở lên thành chuyển động tịnh tiến nhanh nhất có thể, nhất quán và với độ tin cậy tuyệt đối vững chắc.
Phải mất một thế kỷ ngành công nghiệp ô tô mới hoàn thiện được động cơ đốt trong. Chúng ta có thể mong đợi một quỹ đạo tương tự, mặc dù ngắn hơn nhiều, cho hệ thống truyền động EV.
Bài viết liên quan:
- Lý do các hãng ô tô “ngại” sản xuất ô tô điện
- Panasonic tiến hành sản xuất pin năng lượng mặt trời cho dòng xe điện (EV) và hybrid
- Tại Sao Không Dùng Động Cơ Đặt Tại Bánh Xe Cho Ô Tô Điện?
- Lexus Direct4: Công nghệ dẫn động 4 bánh xe điện khí hóa
- Mahle giới thiệu động cơ điện có độ bền vĩnh cửu
- Những kiểu đặt động cơ điện trong hệ thống lái trợ lực điện (EPS)?
