Elektromotor, který váží pouhých 12,7 kilogramu a přitom vyvine výkon 1 000 koní? Britský start-up YASA, dnes pod křídly Mercedesu, představil axiální zázrak, který může navždy změnit konstrukci elektrických vozů – zatím těch nejrychlejších.
V tomto typu motoru se magnetické pole a síla, která otáčí rotorem, vyskytují v systému rovnoběžném s osou otáčení. Součásti, jako je rotor nebo stator, jsou uspořádány ve formě plochých disků směřujících proti sobě. V tradičním radiálním motoru máme klasický válec se statorem na vnější straně, rotor se otáčí uvnitř a magnetické pole probíhá od středu směrem ven.
Elektromotor s axiálním tokem je typ motoru, ve kterém magnetické pole a síla, která otáčí rotorem, probíhají rovnoběžně s osou otáčení. U radiálního motoru se tak děje od středu směrem ven. Radiální motor se používá v dnešních hybridech a elektromobilech, ale axiální proudový motor je uchazečem o revoluci v oblasti nových energetických automobilů díky klíčové výhodě: prostoru.
Axiální motory jsou menší, protože všechny prvky jsou desky nad sebou, takže jsou mnohem plošší a lehčí a také schopné vyvinout velký výkon. Společnost YASA tvrdí, že zdokonalením svého konstrukčního procesu dosáhla nejmodernějšího motoru schopného vyvinout výkon 1 000 koní.
Motor s výkonem 1 000 koní, který způsobí revoluci v elektrotechnice
Teprve před několika měsíci oznámila dceřiná společnost Mercedes-Benz prototyp axiálního motoru, který s hmotností pouhých 12,7 kg dokáže vyvinout špičkový výkon 750 kW. To v přepočtu znamená zmíněných 1 000 koní a poměr výkonu je 59 kW/kg.
Tým tak překonal rekord, který rovněž držel, a to hustotu 42 kW/kg s celkovým výkonem 55 kW, který navíc vážil o pár gramů více, 13,1 kg. Samozřejmě se jedná o špičkový výkon, protože samotná YASA uvádí, že cílem je, aby tento nový motor poskytoval trvalý výkon mezi 350-400 kW (přibližně 530 k).
Podle týmu dosáhli tohoto zvýšení výkonu díky zlepšením v konstrukci i odvodu tepla, díky čemuž je motor účinnější a konzistentnější, a to bez použití „exotických materiálů“. Tim Woolmer, generální ředitel a zakladatel společnosti YASA, tvrdí, že jeho výtvor „změní pravidla hry v oblasti vysoce výkonných automobilů„.
Protože… ano, tento motor se v současné době nezaměřuje na silniční elektromobily. Právě ve světě vysokovýkonných vozů dává takový kompaktní a výkonný motor dokonalý smysl. Čím méně váží a zabírá méně místa, tím více se snižuje hmotnost a objem pohonného systému, což umožňuje efektivnější podvozek a větší baterie, které zlepšují konečný dojezd.
Příklady automobilů, které již byly poháněny motorem YASA? Ferrari SF90 Stradale se třemi motory YASA o celkovém výkonu 217 k, které podporují spalovací osmiválec o celkovém výkonu 987 k, Ferrari 296 GTB s motorem YASA o výkonu 165 k na zadní nápravě, Koeningsegg Regera se třemi motory YASA o výkonu 700 k nebo Lamborghini Revuelto se dvěma motory YASA na přední nápravě. Jejich technologie využívá i samotný Mercedes-AMG ve čtyřdveřovém kupé GT.
Pro běžného uživatele je však zajímavé, že tyto inovace mají potenciál dostat se i do osobních automobilů. Dnes jezdíme v autech s technologiemi zděděnými ze závodních i supersportovních vozů a motory, které jsou škálovatelné, snadno se vyrábějí ve velkém a mají dobrý poměr mezi hmotností, výkonem a stopou, jsou pro automobilový průmysl atraktivní.
Problém? Právě v tom je velká přednost tohoto motoru: že jde o změnu paradigmatu. Konstrukční platformy byly optimalizovány pro výrobní procesy radiálních motorů a změna všeho pro axiální motor by znamenala značné investice.
Pro svět vysokovýkonných motorů jsou tyto motory již realitou, ale pro běžný automobil se zdají být stále ještě vzdálené.
Co je axiální motor?
Abychom lépe pochopili inovaci, kterou axiální motor představuje, je důležité pochopit, jak funguje. V axiálních proudových motorech jsou magnetický tok a rotační síla zarovnány s hřídelí motoru, což umožňuje kompaktnější a účinnější konstrukci. To kontrastuje s radiálními motory, kde se magnetický tok pohybuje od středu směrem ven, což zabírá více místa a omezuje účinnost.
Výhody axiálních proudových motorů
Axiální motory s magnetickým tokem mají oproti tradičním radiálním motorům několik významných výhod. Zaprvé, jejich kompaktní konstrukce umožňuje vyšší hustotu výkonu, což znamená, že mohou generovat větší výkon na menším prostoru. To má zásadní význam pro aplikace, kde je omezený prostor a hmotnost, například ve vysoce výkonných elektrických vozidlech.
Axiální motory mají navíc tendenci být efektivnější z hlediska spotřeby energie, což se u elektromobilů projevuje větším dojezdem. Schopnost generovat větší výkon s menším množstvím energie také snižuje opotřebení motoru, což může prodloužit jeho životnost.
Dopad na automobilový průmysl
Zavedení axiálních motorů by mohlo mít významný dopad na automobilový průmysl. Vzhledem k tomu, že se výrobci automobilů snaží snížit hmotnost a zvýšit účinnost svých vozidel, axiální motory nabízejí slibné řešení. Jejich schopnost generovat větší výkon na menším prostoru by také mohla umožnit inovativnější a aerodynamičtější konstrukce vozidel.
Přechod na axiální motory však není bez problémů. Současné výrobní linky a platformy vozidel jsou navrženy pro radiální motory, takže zavedení axiálních motorů by vyžadovalo značné investice do nové infrastruktury a výrobních procesů.
Budoucnost axiálních motorů
Navzdory problémům vypadá budoucnost axiálních proudových motorů slibně. S rozvojem technologií a snižováním výrobních nákladů se pravděpodobně dočkáme širšího uplatnění těchto motorů v různých aplikacích, od elektromobilů přes letadla až po lodě.
V konečném důsledku představují axiální proudové motory důležitý krok k efektivnější a udržitelnější budoucnosti nejen automobilového průmyslu. Díky své schopnosti poskytovat vynikající výkon v menším balení mají tyto motory potenciál převrátit způsob, jakým přemýšlíme o dopravě a energii.