У світі електромобілів й тягових електродвигунів показники Коефіцієнта корисної дії більш ніж у два рази перевищують показники двигунів внутрішнього згоряння, і саме це робить їх настільки енергоефективними. Про це пише Piataauto.

"Для електродвигунів, особливо тих, що мають постійні магніти, ККД на рівні 95–97 %, а то й близько 98 %, є досить поширеним явищем. Але нещодавно китайські інженери з компанії GAC створили електродвигун із рекордним ККД 99,03 %, застосувавши незвичайні технології з використанням аморфної сталі та вуглецевого волокна. Новий електродвигун, названий Quark 2.0, вже був встановлений у перші автомобілі GAC, але китайські інженери лише зараз розкрили деталі його конструкції", - розповідає видання.

Один з найбільших у світі виробників електродвигунів Bosch заявив про ККД "до 98%" для своїх електродвигунів тяги. Інший відомий великий виробник ZF повідомив про ККД "понад 97%" для своїх електродвигунів. Тому загальні еталонні показники в галузі роблять новий китайський електродвигун із ККД 99,03 % ще більш вражаючим.

Відео дня

"Але тут слід згадати про електродвигун, створений на початку цього року підрозділом Horse, що належить Renault, Geely та Aramco, який заявляв про ККД 98,2%. Той двигун є найкращим еталоном, оскільки в його конструкції, так само як і в новому двигуні GAC, про який ми сьогодні говоримо, використовувалася аморфна сталь", - підкреслили у матеріалі.

Як аморфна сталь допомагає зменшити втрати енергії

Відомо, що структура статора виготовляється з ламінованих листів звичайної кремнієвої сталі з кристалічною структурою. Аморфну сталь отримують завдяки дуже швидкому охолодженню утвореного сплаву - настільки швидкого, що атоми не встигають сформувати звичайну кристалічну структуру, через що атомна структура залишається безладною. Така відмінна структура забезпечує йому добру магнітну провідність зі значно меншими магнітними втратами - на 60–80 % меншими.

Водночас головний інженер, відповідальний за розробку цього проєкту, Дай Чженвень, каже, що для такої конструкції можна зафіксувати зниження крутного моменту на 10-15%. 

"В електромобілі це було б небажано, оскільки компенсація крутного моменту мала б здійснюватися за допомогою сильніших струмів, що, у свою чергу, знову спричинило б більші втрати. Інженери GAC мусили ретельно працювати над точним проектуванням аморфних сплавів, щоб досягти вищої індукції насичення, тим самим компенсуючи цей фізичний ефект", - пояснюють у публікації.

Крім статора, китайські інженери створити й ротор з корпусом з вуглецевого волокна, який здатний розвивати швидкість до 30 000 об/хв. При таких високих обертах відцентрові сили стають колосальними, тому дуже важливо, аби всі компоненти ротора залишалися зафіксованими на своїх місцях, а сам ротор - не деформувався. 

"Зазвичай використовується металева втулка, жорсткість якої потрібно підбирати відповідно до досягнутих обертів і діаметра. Однак це може збільшити масу. Саме тому китайські інженери застосували втулку з вуглецевого волокна товщиною всього 1 мм", - додали у матеріалі.

Інженерам довелося подолати проблему шуму

Своєю чергою китайські інженери кажуть, що в процесі розробки цього двигуна вони зіткнулися ще з одним негативним ефектом аморфного сплаву - підвищеним рівнем шуму, який генерується електродвигуном через ефект магнітострикції, тобто мікроскопічну деформацію матеріалу під дією магнітного поля. 

"Аморфна сталь, будучи менш "еластичною", спричиняє резонансні вібрації, які в підсумку відчуваються як шум під час роботи. Тому інженерам довелося додатково працювати над електромагнітною та структурною оптимізацією, щоб зменшити цей ефект", - зауважує видання.

ККД нового двигуна наблизився до світового рекорду

Врешті-решт, вони змогли створити електродвигун, який досягає максимального ККД - 99,03 %. Цей показник наближається до світового рекорду ККД електродвигуна - 99,13 %, який встановив у 2025 році новий промисловий електродвигун потужністю понад 76 000 CP, розробленим швейцарською та шведською компаніями ABB.

"Однак там йдеться про набагато більший електродвигун, де точність пропорційного регулювання може бути вищою, а використовувані матеріали можуть містити дорожчі сплави через значно вищу ціну таких двигунів. А тепер китайці досягли різниці всього в 0,1% для електродвигуна, призначеного для автомобілів, у тому числі й дуже доступних за ціною", - уточнюють у публікації.

Новий двигун встановлюватимуть на моделях марок Aion та Hyptec, зокрема на нещодавно представленому Aion i60. Виробництво такого двигуна вже розпочалося, проте ще необхідно масштабувати ці процеси. За словами інженерів, для досягнення рентабельності та збереження доступної ціни необхідно виробляти щонайменше 300 000–400 000 двигунів на рік.

Інші новини про автомобілі

Як писав УНІАН, Tesla згортає виробництво своєї найбільш суперечливої моделі. Йдеться про Cybertruck, комерційні результати якого виявилися значно скромнішими за початкові амбіції Ілона Маска.

Також фахівці пояснили, який тиск має бути у зимових шинах. За їхніми словами, кожне зниження температури на 10 °C призводить до зниження тиску в шинах приблизно на 0,1 бара.

Вас також можуть зацікавити новини:

  • Популярний кросовер вперше став бестселером в Україні
  • Перетворився на справжній феномен: названо найпопулярніший кросовер у світі
  • У РФ хочуть дозволити реєструвати автомобілі, вивезені з окупованих регіонів України