Yakın zamanda Mercedes-Benz, tamamen elektrikli bir konsept otomobil olan Vision One-Eleven'ı piyasaya sürdü. Bu konsept otomobilin en büyük önemi dünyaya yeni bir teknolojiyi göstermektir: Mercedes-Benz'in gelecekteki elektrifikasyonunun önemli bir parçası olan eksenel akılı motor. .Mercedes-Benz yakın zamanda tamamen elektrikli bir konsept otomobil olan Vision One-Eleven'ı piyasaya sürdü. Bu konsept otomobilin en büyük önemi dünyaya yeni bir teknolojiyi göstermektir: Mercedes-Benz'in gelecekteki elektrifikasyonunun önemli bir parçası olan eksenel akılı motor.
Mercedes-Benz'in kullandığı eksenel akılı motor, Mercedes-Benz'in Temmuz 2021'de satın alacağı, bu tür motorlar konusunda uzmanlaşmış bir İngiliz şirketi olan YASA'dan geliyor.
Aslında 1821'de Faraday, aslında eksenel akılı bir motor olan ancak malzeme ve tekniklerle sınırlı olan dünyanın ilk disk motorunu icat etti. Bunun yerine daha sonra icat edilen radyal akılı motor yaygın olarak kullanıldı, yani günümüzde elektrikli araçların çoğunda kullanılan motorlar radyal akılı motorlardır.
Yaşlı Fa, bugün eksenel akılı motorların sahneye çıkarıldığını görmekten mutluluk duyacaktır.
Sol: Radyal manyetik akı; Sağ: Eksenel manyetik akı
Eksenel, radyal manyetik akının yönünü ifade eder. Radyal akı, motor sargıları tarafından oluşturulan manyetik akının motor ekseninden ayrılan, motor eksenine dik, disk çapına paralel ve radyal yönüdür; eksenel akı ise sargılar tarafından üretilen manyetik akının yönünü ifade eder. Motor eksenine paralel ekseneldir.
YASA eksenel akılı motor
Eksenel akılı motorun temel avantajı, rotorun daha büyük bir çapa sahip olması ve statorun içi yerine stator boyunca dönmesidir. Tork, kuvvet çarpı yarıçapa eşittir, eksenel akılı motorlar aynı kuvvetle daha fazla tork elde edebilir.
Eksenel akılı motorlar daha verimlidir
Aynı miktarda kalıcı mıknatıs ve sargı malzemesi için eksenel akılı motorlar, geleneksel radyal motorlara göre yüzde 30'luk bir tork yoğunluğu avantajı sağlayabilir. YASA motor topolojisi ayrıca stator boyunduruğunu ortadan kaldırarak stator kütlesini yüzde 80'e kadar azaltır; bu, yüzde 30'un üzerinde güç yoğunluğu avantajı ve yüzde 5'lik menzil avantajı sağlayan bir yeniliktir.
Yüksek performansa yüksek maliyet ve yüksek zorluk eşlik eder. Bu nedenle günümüzde eksenel akılı motorların az sayıdaki uygulama alanı, yüksek hacim ve ağırlık gerektiren ancak maliyete duyarlı olmayan yarış arabaları ve yüksek performanslı arabalardır. Örneğin Mercedes-Benz YASA'yı satın aldığında asıl amaç bunu AMG modellerinde kullanmaktı.
Ferrari SF90
SF90, ikisi önde ve biri arkada olmak üzere üç YASA motoruyla donatılmıştır
YASA'nın Mercedes-Benz tarafından satın alınmadan önce son on yılda en çok bilinen işbirliği örneği, ikisi ön aksta olmak üzere üç YASA motoruyla donatılmış Ferrari plug-in hibrit amiral gemisi SF90'dı. diğeri V8 motor ile vites kutusu arasında P2 konumunda bulunur. Motorun motor ile dişli kutusu arasına yerleştirildiği P2 şeması aynı zamanda geniş bir uygulama yelpazesi için YASA motorları için en uygun şemadır.
Gelecekte ne olursa olsun amaç onu daha küçük ve daha verimli hale getirmektir. Motorlar açısından bunlar, eksenel akılı motorların tam olarak iyi olduğu konulardır. Her ne kadar birçok husus hala araştırma ve fethetme aşamasında olsa da, eksenel akılı motor gelecekte popüler olacak yeni bir çözüm olmalıdır.
"YASA" teknolojisinin pek çok avantajı var, tıpkı YASA şirketinin bunu yüksek yoğunluklu motorların temel teknolojisi olarak seçmesi gibi. "Roma bir günde inşa edilmedi: Aslında YASA teknolojisi teknolojik evrimin ürünüdür ve evrim yolu kabaca üç aşamaya ayrılabilir: ilki
nesil ürün, boyunduruklu genel yapı olan eksenel manyetik alan motorunun geleneksel RSR yapısıdır ve stator sargısı dişlerin üzerine dikey olarak sarılır. Bu yapının arkasında silikon çelik sacların "sarma" işlemine dayanır. İkinci nesil ürünlerde stator boyunduruğunun boyutu minimuma indirilmiş ve sadece her diş için bağlantı yapısı olarak kullanılmıştır. Sarma Bu dişlerin üzerine düz bir şekilde sarılır. Bu yapının gelişimi SMC stator bağlama işleminin olgunluğuna bağlıdır. SMC malzemesinin izotropik manyetik geçirgenliği sayesinde, silikon çelik sac damgalama işleminin kısıtlamalarından kurtulmak ve en uygun 3 boyutlu stator yapısını tasarlamak mümkündür. Alan kullanım oranı büyük ölçüde iyileştirildi. Üçüncü nesil ürün yani "YASA" yapısı "boyunduruk"tan tamamen kurtularak motorun tork yoğunluğunu maksimuma çıkardı. Aynı şekilde bu yapının gelişimi de yapının/sürecin arkasında olmalıdır. Teknolojik atılımların ürünü olan bu sürecin temel sorunu, "bölünmüş stator dişlerinin bir bütüne nasıl entegre edileceğidir." Bu, bundan sonra tartışılacak anahtar teknolojidir.
SMC (Sofe manyetik kompozit) bölünmüş stator ve tamamı High Mag Technology (ShenZhen) Ltd tarafından üretilmiştir.
Bugün YASA'nın ürettiği motorlar kendi performans sınıflarının en küçük ve en hafif motorlarıdır. Bu motor, benzer motor türlerine göre daha yüksek tork ve güç yoğunluğu üretmek için daha az malzeme kullanır.
YASA motorunun topolojisi stator boyunduruğunu ortadan kaldırır, böylece stator demirinin ağırlığını yüzde 80'e kadar azaltır; bu da YASA motorunun güç yoğunluğunun şaftsız motorun güç yoğunluğunun 2-3 katı olduğu anlamına gelir. YASA eksenel akı yöntemi, geleneksel elektrik motorlarıyla karşılaştırıldığında bakır, demir ve kalıcı mıknatıslar gibi daha az malzeme kullanır, bu da malzeme maliyetlerini önemli ölçüde azaltır ve daha çevre dostu bir ürün sağlar.
Burası Vision One-Eleven'ın başlangıçta ortaya çıktığı sahne.
