موتورهای الکتریکی پلاستیکی؛ راهکاری برای کاهش وزن خودروهای برقی

وزن، آیرودینامیک و قوای محرکه بهینه سه رکن اصلی در ساخت یک وسیله نقلیه کارآمد به خصوص در مدل های احتراق داخلی محسوب می شوند. گرچه خودروهای برقی مجهز به بهینه ترین موتورهایی هستند که تا به حال توسط بشر ساخته شده است اما محققان همچنان به دنبال راهکاری برای کاهش وزن هرچه بیشتر این موتورها اند.

در بخش آیرودینامیکی امروزه به جای استفاده از دستگیره های درب معمولی از دستگیره های مخفی شونده در بدنه خودرو استفاده می شود و همین حالا دوربین ها جایگزین آینه کناری شده اند تا از نظر آیرودینامیکی خودرو در بهینه ترین حالت ممکن باشد. اما راهکار جدید دیگری برای کاهش وزن هرچه بیشتر موتورهای الکتریکی استفاده از محفظه (فریم) اصلی پلاستیکی به جای فلزی است. این فریم ها توسط دو شرکت فن آوری آلمانی با نام های اختصاری ICT و KIT معرفی شده اند.

به طور معمول موتورهای الکتریکی از دو بخش محرک به نام روتور و بخش ثابت به نام استاتور تشکیل شده اند. استاتور از سیم پیچ مسی ساخته شده است جریان برق از آن عبور می کند و این همان بخشی است که اکثر تلفات موتورهای الکتریکی اتفاق می افتد. در حدود 10 درصد از توان موتور الکتریکی به دلیل گرما از دست می رود به همین دلیل هم موتورهای الکتریکی بسیار کار آمد هستند و تا 90 درصد انرژی الکتریکی را تبدیل به حرکت می کنند. این در حالی است که در بهترین نمونه موتورهای احتراق داخلی حداکثر 40 درصد انرژی شیمایی موجود در سوخت به کار تبدیل می شود.

اما برای تبدیل محفظه موتور الکتریکی از فلز به پلاستیک نیاز به سیستم خنک کاری قوی تری بوده که در حال حاضر فن آوری آن موجود شده است. این محفظه پلاستیکی با فیبر ضد حرارت تقویت شده است. این محفظه های پلاستیکی سبک تر بوده و ساخت آن ها نیز راحت تر از محفظه های آلومینیومی است. همچنین از نظر هندسی شکل ساده تری دارند و نیاز به پس پردازش های طولانی برای ساخت آن ها نیست و در زمان و هزینه نیز صرفه جویی بسیار زیادی می شود.

طبق تحقیقات صورت گرفته هر کدام از این محفظه ها تنها به 4 دقیقه زمان برای تولید نیاز دارند. در مورد روند خنک کاری موتور نیز 10 درصد تلفات گرمایی تا 80 درصد کاهش می یابد. این موضوع امکان رساندن راندمان موتور الکتریکی تا 98 درصد را ممکن می سازد. حتی محققان معتقد اند که با بهینه سازی جریان خنک کننده ها می توان این میزان را باز هم کاهش داد. اگر این قطعات جدید به خوبی نمونه های فلزی باشند احتمالا شاهد کاهش وزن موثری در دیگر بخش های خودروهای الکتریکی خواهیم و با تولید انبوه باتری های حالت جامد در کنار این دست از فن آوری ها شاهد یک جهش کوانتمی در زمینه خودروهای الکتریکی خواهیم بود.

در اینجا می توانید مطلب مربوط به موتورهای الکتریکی و مطلب مربوط به فیبرکربن را مطالعه کنید.