នៅពេលដែលយានជំនិះថាមពលថ្មី យន្តហោះ eVTOL និងសូម្បីតែមនុស្សយន្តមនុស្សយន្តដើរទៅមុខក្នុងល្បឿនបំបែក វិស្វករប្រឈមមុខនឹងបញ្ហាអស់កល្បជានិច្ច៖ តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីទាញយកថាមពលខ្លាំងចេញពីកន្លែងដែលមានកំណត់?
ម៉ូទ័រលំហូររ៉ាឌីកាល់បែបប្រពៃណី (ម៉ាស៊ីនស៊ីឡាំងដែលធ្លាប់ស្គាល់) ហាក់ដូចជាជិតដល់ដែនកំណត់រាងកាយរបស់ពួកគេ។ នៅពេលនេះ បច្ចេកវិជ្ជាស្នូលជំនាន់ក្រោយ - ម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច - កំពុងដំណើរការយ៉ាងស្ងៀមស្ងាត់។ វាមិនត្រឹមតែជាទម្រង់ដើមនៃម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចដែលបង្កើតដោយ Faraday ក្នុងឆ្នាំ 1821 ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ជាដំណោះស្រាយដ៏ប្រសើរបំផុតនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះចំពោះភាពផ្ទុយគ្នានៃ 'ទម្ងន់ស្រាលធៀបនឹងថាមពលខ្ពស់' ។
1. កាយវិភាគសាស្ត្រ៖ ពី 'Cylindrical Can' ទៅ 'Pancake' - បដិវត្តកត្តាទម្រង់
ដើម្បីស្វែងយល់អំពីម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច មធ្យោបាយងាយស្រួលបំផុតគឺតាមរយៈការប្រៀបធៀបដែលមើលឃើញ៖
ម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់បែបប្រពៃណី៖ មានរាងដូច 'កំប៉ុងរាងស៊ីឡាំង។' stator ព័ទ្ធជុំវិញ rotor ហើយលំហូរម៉ាញេទិក បញ្ចេញកាំរស្មីបញ្ឈរតាម ទិសរ៉ាឌីកាល់ (កាំ) នៃ rotor ។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះផ្តល់ឱ្យម៉ាស៊ីននូវប្រវែងអ័ក្សវែងដែលធ្វើឱ្យវាមានសំពីងសំពោង។
ម៉ូទ័រលំហូរអ័ក្ស៖ មានរាងដូច 'នំផេនខេក' ឬ 'ឌីសបង្រួម' stator និង rotor ត្រូវបាន ជង់ទល់មុខគ្នាដោយរាបស្មើ ហើយលំហូរម៉ាញេទិកធ្វើដំណើរត្រង់តាម ទិសអ័ក្ស (ស្របទៅនឹងអ័ក្ស)។ ប្លង់ទល់មុខនេះធ្វើឱ្យវាមានរាងសំប៉ែត និងបង្រួម។
ប្រសិនបើអ្នកគិតពីម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់ជាធុងបង្វិល ម៉ូទ័រអ័ក្សគឺដូចជាកង់កិនពីរដែលបង្វិលទល់មុខគ្នា។
2. គុណសម្បត្តិស្នូល៖ តូចជាង ប៉ុន្តែខ្លាំងជាង
ហេតុអ្វីបានជារថយន្តទំនើបលំដាប់ខ្ពស់ (ឧ. Ferrari, Mercedes-AMG) និងក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍យក្ស បោះបង់ចោលដំណោះស្រាយប្រពៃណីសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យា axial flux? ចម្លើយស្ថិតនៅក្នុងលក្ខណៈរូបវន្ត 'ការផ្លាស់ប្តូរហ្គេម' របស់វា។
ក. ដង់ស៊ីតេថាមពល និងកម្លាំងបង្វិលខ្ពស់ជ្រុល
ដោយសារតែអង្កត់ផ្ចិតរបស់ rotor អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យធំជាង stator (សមាមាត្របំបែករហូតដល់ 100%) ហើយមេដែកមានទីតាំងនៅឆ្ងាយពីអ័ក្សរង្វិល គោលការណ៍អានុភាព (កម្លាំងបង្វិលជុំ = កម្លាំង × កាំ) មានន័យថាសម្រាប់ការបញ្ចូលបច្ចុប្បន្នដូចគ្នា វាផ្តល់នូវកម្លាំងបង្វិលជុំខ្ពស់ជាងយ៉ាងខ្លាំង។
ទិន្នន័យបង្ហាញថាម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចកម្រិតខ្ពស់អាចសម្រេចបាននូវដង់ស៊ីតេកម្លាំងបង្វិល 115 Nm/kg ដែលប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ាស៊ីន V8 បុរាណ ប៉ុន្តែស្រាលជាងច្រើន។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់ធម្មតា ដង់ស៊ីតេថាមពលជាធម្មតាមានភាពប្រសើរឡើងជាង 30% ជាមួយនឹងការរចនាមួយចំនួនឈានដល់ 14.9 kW/kg ។
ខ.បង្រួម 'វេទមន្តអវកាស'
នៅក្នុងការរចនាតួរថយន្ត ចន្លោះអ័ក្សច្រើនតែមានតម្លៃថ្លៃ។ ប្រវែងអ័ក្សខ្លីបំផុតនៃម៉ូទ័រអេឡិចត្រិច អនុញ្ញាតឱ្យវាបំពាក់ដោយផ្ទាល់នៅក្នុងកង់ (ជាម៉ូទ័រ hub) ឬត្រូវបានបង្កប់យ៉ាងរលូនទៅក្នុងចន្លោះប្រហោងក្នុងតួ។ វាបង្កើនទំហំផ្ទុកខាងមុខ និងខាងក្រោយ ហើយផ្តល់នូវមូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ដ្រាយដែលចែកចាយ។
C. ជួរពង្រីកតាមរយៈប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។
ជាមួយនឹងផ្លូវ flux ខ្លីជាង និងការបាត់បង់ជាតិដែកទាប (hysteresis និង eddy ការបាត់បង់ចរន្ត) ម៉ូទ័រទាំងនេះច្រើនតែសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពលើសពី 96% ឬសូម្បីតែ 97% ។ សម្រាប់សមត្ថភាពថ្មដូចគ្នា វាបកប្រែដោយផ្ទាល់ទៅជាជួរបើកបរយូរជាងនេះ។
3. Topologies: 'Sandwich' ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធរបស់ Rotors និង Stators
ម៉ូទ័រលំហូរអ័ក្សមានទម្រង់ជាច្រើន។ ដើម្បីធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពរវាងដំណើរការ និងម៉ាស៊ីនត្រជាក់ វិស្វករបានបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ 'សាំងវិច' ពីរជាចម្បង៖
Single-Rotor / Double-Stator (Middle rotor): rotor ស្ថិតនៅចន្លោះ stator ពីរ។ កម្លាំងទាក់ទាញម៉ាញេទិកលុបចោលគ្នាទៅវិញទៅមក ដោះស្រាយបញ្ហាកម្លាំងអ័ក្សមិនស្មើគ្នា។ រឹងមាំ និងសាកសមសម្រាប់ដ្រាយដែលដំណើរការខ្ពស់។
Single-Stator/Double-Rotor (Middle stator): stator ស្ថិតនៅចន្លោះរ៉ោតទ័រពីរ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះមាននិចលភាពបង្វិលខ្ពស់ជាងមុន និងធ្វើឱ្យវាកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការធ្វើឱ្យ stator ត្រជាក់ដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងប្រេង ដែលធ្វើឱ្យវាពេញនិយមសម្រាប់កម្មវិធីដំណើរការខ្លាំង។
4. បញ្ហាប្រឈមក្នុងការផលិត៖ ហេតុអ្វីបានជាវាបិទឥឡូវនេះ?
ចាប់តាំងពីម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចត្រូវបានបង្កើតនៅឆ្នាំ 1821 - លឿនជាងម៉ូទ័ររ៉ាឌីកាល់ - ហេតុអ្វីបានជាវាមិនក្លាយជាចរន្តសំខាន់សម្រាប់រយៈពេល 200 ឆ្នាំមុន? ចម្លើយគឺស្ថិតនៅក្នុង ដំណើរការ និងឧបសគ្គខាងសម្ភារៈ.
តម្រូវការភាពជាក់លាក់ខ្លាំង៖ ដោយសារតែគម្លាតខ្យល់តាមផែនការ សូម្បីតែការលំអៀងរបស់ rotor បន្តិច ឬ warpage អាចបណ្តាលឱ្យ rotor និង stator ប៉ះ ('ត្រដុស') ។ នេះកំណត់ភាពជាក់លាក់ និងការផ្គុំតម្រូវឱ្យមានភាពតឹងរ៉ឹងជាងម៉ាស៊ីនធម្មតាទៅទៀត។
ការលំបាកក្នុងការបញ្ចេញកំដៅ៖ រចនាសម្ព័ន្ធ 'សាំងវិច' បង្រួមមានន័យថាផ្ទៃតូចមួយសម្រាប់ការបដិសេធកំដៅ។ កំដៅមាននិន្នាការប្រមូលផ្តុំយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ ក្រុមហ៊ុនផលិតដូចជា YASA បានដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់ នូវភាពត្រជាក់នៃប្រេងក្រោមទឹក ដោយដាក់បញ្ចូលដោយផ្ទាល់នូវ stator windings នៅក្នុងប្រេងត្រជាក់។
បដិវត្តន៍សម្ភារៈថ្មី៖ ស្រទាប់ដែកស៊ីលីកុនបែបប្រពៃណីគឺពិបាកក្នុងការបង្កើតទម្រង់ជាធរណីមាត្រដែលស្មុគស្មាញ និងមិនមែនជារង្វង់ដែលតម្រូវដោយម៉ូទ័រអ័ក្ស។ ភាពចាស់ទុំនៃ សមាសធាតុម៉ាញេទិកទន់ និង យ៉ាន់ស្ព័រអាម៉ូហ្វូស ឥឡូវនេះអាចឱ្យការរចនាសៀគ្វីម៉ាញ៉េទិច 3D ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ បច្ចេកវិជ្ជារុំសរសៃកាបូនដោះស្រាយបញ្ហានៃភាពសុចរិតរបស់ rotor ក្រោមកម្លាំង centrifugal ដែលមានល្បឿនលឿន។
5. កម្មវិធី៖ អនាគតគឺនៅទីនេះ
ជាមួយនឹងបញ្ហាប្រឈមទាំងនេះត្រូវបានយកឈ្នះជាបណ្តើរៗ ម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចកំពុងផ្លាស់ប្តូរពីមន្ទីរពិសោធន៍ទៅផលិតកម្មដ៏ធំ៖
យានជំនិះថាមពលថ្មី៖ នេះគឺជាទីផ្សាររីកចម្រើនធំបំផុត។ មិនថាជាម៉ូទ័រអូសទាញដ៏សំខាន់នៅក្នុងរថយន្តទំនើបដែលមានសមត្ថភាពខ្ពស់ ឬជាម៉ាស៊ីនភ្លើងដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៅក្នុងប្រព័ន្ធពង្រីកជួរនោះទេ ម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចកំពុងកំណត់ឡើងវិញនូវដំណើរការ e-drive ។ ក្រុមហ៊ុនផលិតដូចជា Zhixin Technology បានប្រកាសពីផែនការផលិតខ្សែថាមពលដែលពាក់ព័ន្ធជាច្រើននៅឆ្នាំ 2026 ។
អាកាសចរណ៍អគ្គិសនី៖ យន្តហោះ eVTOL មានភាពរសើបខ្លាំង ទាមទារដង់ស៊ីតេថាមពលម៉ូទ័រលើសពី 8 kW/kg។ ម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចគឺជាដំណោះស្រាយមួយក្នុងចំណោមដំណោះស្រាយមួយចំនួនដែលមានសមត្ថភាពបំពេញក្តីសុបិននៃការហោះហើរ។
មនុស្សយន្តរបស់មនុស្សយន្ត៖ សន្លាក់មនុស្សយន្តត្រូវការដង់ស៊ីតេកម្លាំងបង្វិលជុំខ្ពស់ខ្លាំង និងមានរាងសំប៉ែត ដែលធ្វើឱ្យម៉ូទ័រអេឡិចត្រិចមានលក្ខណៈល្អសម្រាប់សន្លាក់សកម្ម។
ម៉ូទ័រលំហូរអ័ក្សមិនគ្រាន់តែជាការរស់ឡើងវិញទេ វាគឺជា បដិវត្តន៍ការអនុវត្ត ដែលជំរុញដោយសម្ភារៈថ្មី និងដំណើរការថ្មី។ វាបំផ្លាញផ្នត់គំនិតចាស់មួយសតវត្សរ៍ដែល 'ម៉ូទ័រត្រូវតែវែង និងរាងស៊ីឡាំង។'
សម្រាប់វិស្វករ និងអ្នកផលិត នេះមិនមែនគ្រាន់តែជាការអាប់ដេតទៅកាន់ powertrain នោះទេ វាគឺជាការរំដោះនៃ ស្ថាបត្យកម្មតួ និងទស្សនវិជ្ជានៃការរចនារថយន្តទាំងមូល ។ ជាមួយនឹងក្រុមហ៊ុន Mercedes-Benz ទទួលបាន YASA និងខ្សែសង្វាក់ផ្គត់ផ្គង់នៅក្នុងប្រទេសចិនយ៉ាងខ្លាំងក្លាចូលទៅក្នុងវិស័យនេះ ឆ្នាំ 2026 នឹងជាឆ្នាំដំបូងនៃការទទួលយកម៉ូទ័រអ័ក្សអាកាសទ្រង់ទ្រាយធំ។ យុគសម័យនៃប្រព័ន្ធ e-drive ដែលមានទំហំតូច ស្រាលជាងមុន និងខ្លាំងជាងកំពុងមកដល់ក្នុងល្បឿនពេញ។
