Як діє двигун із заявленими 95% ККД

У середині 2010-х міжнародний концерн Honda розробив неодимовий магніт нового покоління, покликаний покращити роботу електричних та гібридних автівок. Неодимові магніти певною мірою унікальні – вони мають найпотужніше тяжіння серед усіх відомих металів. Щоб коректно працювати в умовах високої температури (як-от усередині двигуна), до сплаву додавали рідкісні елементи типу тербію чи диспрозію.

Лише згодом японці зрозуміли, що такі рідкісні родовища дуже розкидані по світу, а отже постраждають закупівлі та стабільність виробництва. Тоді дочірня компанія Honda – Daido Steel – розробила нову технологію виробництва неодимових магнітів: цього разу без рідкісних елементів, але з тією самою термостійкістю. Їм це вдалося шляхом гарячої деформації, коли нанорозмірний кристалічний матеріал вибудовується у рівну структуру за високих температур.

Вони анонсували перший безмагнітний електродвигун: дешевий, ефективний та екологічно безпечний. Заявлений розрахунковий ККД сягає 95% у більшості режимів роботи – сьогодні такі цифри бувають хіба у швидкісних болідах.

Дітище Mahle працюватиме завдяки безконтактній передачі електричного струму між обертовими та нерухомими частинами двигуна. Сила тертя буде мінімальною, а отже механізм буде легше і дешевше обслуговувати та монтувати на інші пристрої.

Бездротовий передавач надсилає живлення на ротор, використовуючи змінне поле, яке перетворюється на постійний струм для магнітних котушок. Джерело: Mahle

Не те щоб безмагнітні двигуни були новинкою, просто більшості з них потрібен обертовий контактний пристрій, щоб направляти струм на мідні котушки у роторі. Через це двигун зношується швидше за свого магнітного побратима. Розробка Mahle інноваційна тим, що передає потужність на ротор шляхом індукції змінного струму – дещо схоже на бездротову зарядку. Струм індукується в електроді ротора, де замість магнітів йдуть мідні обмотки, і створює електромагнітне поле.

В результаті: майже ніяких контактів, пилу чи механічного зносу. Обслуговувати чи замінити цей ротор буде досить легко, а працюватиме він на будь-яких обертах. Це рішення не ідеальне для електробайків чи вантажівок (з постійним струмом), де потрібна трансмісія, але для легкових автівок цілком годиться.

Так чи інакше, продукт на фінальній стадії розробки, а отже гучні заяви виробника треба буде підтвердити реальною ефективністю «на полях». Якщо обіцянки виробників – не цяцянки, ми отримуємо нову революцію в автоіндустрії, дешевші автівки та чистішу планету.

Читайте також, як виготовляють пружні акумулятори.