انقلاب متالوژیکی به سبک بنتلی؛ نسل جدید عناصر آلومینیومی برای موتورهای برقی بنتلی

موتورهای برقی تک واحدی (EDU) که تلفیقی از موتور، جعبه دنده و بخش الکترونیکی هستند یک سیستم انتقال قدرت یکپارچه و جمع و جور را به وجود می‌آورند. دلیل ایجاد یکپارچه سازی سیستم انتقال قدرت اطمینان از کارکرد حداکثری عناصر و بخش‌های مختلف با یکدیگر است.

بنتلی به همراه 15 شریک تجاری دیگر به دنبال تولید قوای محرکه برقی برای نسل جدید محصولات هیبریدی و تمام برقی این شرکت انگلیسی-آلمانی است. یکی از بخش‌های مهم این برنامه بزرگ را تیم مهندسی پیشرفته دانشگاه نیوکاسل انگلستان به عهده دارد. جایی که تحقیقات در زمینه موتور برقی به طور جدی در حال پیگیری و اجرایی شدن است.

یکی از عناصر کمیاب که به طور گسترده‌ای در بخش آهنربای موتورهای برقی مغناطیس دائمی به کار می‌رود «نئودیمیم» است. آهنربای نئودیمیمی با ترکیب دیگر فلزات قوی ترین آهنربایی است که بشر تاکنون تولید کرده است.

این آهنربا به طور معمول در بخش «روتور» موتور برقی استفاده می‌شود و به مدد آن تولید گشتاور زیاد و کنترل آسانتر موتور میسر است. می‌توان از سیم پیچ نیز برای تولید یک میدان مغناطیسی استفاده کرد اما دستیابی به بهترین عملکرد و کنترل موتور با آهنرباهای نئودیمیمی کار راحت‌تری است.

یکی از دلایل ضعف سیم پیچ‌ها استفاده از سیم مسی است. البته از مزایای استفاده از سیم پیچ مسی می‌توان به این نکته اشاره کرد که عنصر مس به راحتی قابلیت بازیافت را دارد اما جدا کردن اجزای یک موتور برقی آهنی پس از پایان عمر موتور کار دشواری است.

به همین دلیل بنتلی و شرکای علمی و تجاری خود به دنبال استفاده از سیم آلومینیومی هستند که نه تنها ارزان تر بلکه سبک‌تر از مس است. همچنین در پایان عمر موتور می‌توان آن را به راحتی در کوره ذوب کرد و سپس فلزات مختلف موتور را از یکدیگر جدا کرد. با این وجود سیم مسی به طور کلی رسانای الکتریکی بهتری است، بنابراین ساخت سیم آلومینیومی به این راحتی‌ها صورت نخواهد پذیرفت.

در طرح بنتلی و شرکای تجاری آن به جای اتکا به گشتاور بالای موتورهایی با آهنربای نئودیمیمی، از دور بالاتر موتورهای مجهز به سیم پیچ معمولی (تا 30 هزار دور در دقیقه) استفاده می‌شود.

این قوای محرکه مجهز به دو موتور است که به یک جعبه دنده با عملکرد بالا و تک سرعته کوپل شده و بخش الکترونیکی آن نیز به طور یکپارچه در بدنه موتورها و جعبه دنده قرار گرفته است. داشتن تنها یک دنده دلیل کاهش حداکثر سرعت موتور نخواهد بود. زیرا این موتور توانایی دور خوردن بالایی دارد.

بنتلی و شرکای تجاری این کمپانی می‌توانند این موتور را به صورت تک و دو موتوره تولید کنند. در موتور مذکور زمانی که قدرت تولیدی یک موتور کافی باشد، موتور دیگر خاموش خواهد شد. با خاموش شدن یکی از موتورها میدان الکترومغناطیسی نیز از کار می‌افتد اما باری بر روی قوای محرکه ایجاد نمی‌شود و بخش متحرک به طور جداگانه شروع به چرخش می‌کند. مسئله‌ای که امکان استفاده از آن در موتورهای مغناطیسی دائم وجود ندارد.

شرکت بنتلی برنامه دارد تا سال 2023 میلادی به ازای هر یک از مدل‌های خود یک نسخه هیبریدی نیز تولید کند و تا سال 2026 امکان تولید مدل‌های تمام برقی نیز فراهم خواهد شد. این شرکت امیدوار است با این دست از تحقیقات بتواند قوای محرکه برقی جمع و جور، کم مصرف و مقرون به صرفه ای تولید کند که دارای قدرت و عملکرد بالا در عین مصرف کم نیرو است.