Horse Powertrain は、エネルギー効率 98% を超えるアモルファス鋼を使用した電気駆動装置を作成します

世界の自動車エンジニアリングは、エネルギー収量の最大化に重点を置いた新しい電動パワートレインの開発により、大幅な技術的進歩を記録しています。 Horse Powertrain は、効率 98% を超える初の機器を設計し、低炭素モビリティ業界の新たな標準を確立しました。

この機械はハイブリッド車や電気自動車の用途向けに特別に設計されており、先進的な材料を使用して連続運転時の磁気損失と熱損失を低減します。この技術の導入により、いくつかの世界市場で厳しい環境基準に適応しようとする自動車メーカーの開発力学が変化します。

このプロジェクトの主な構造上の違いは、ステーターとローターの構成が従来のケイ素鋼からアモルファス鋼に置き換えられたことです。この材料の変更により、内部電磁流の大幅な最適化が可能となり、バッテリーから供給されるエネルギーをほぼ完全に使用することができ、古い牽引システムにありがちな無駄を回避できます。

物理アーキテクチャと技術仕様

新しいコンポーネントのアーキテクチャは、自動車組立部門向けに非常に特殊な動作および物理的特性を示し、140 kW に設定された最大出力を実現します。さらに、停止時から瞬間トルク360Nmを発揮し、アクセルに対する素早い応答性を実現しています。

機器の物理的なサイズ変更は、このプロジェクトで適用されたエンジニアリングの最大の強みの 1 つであり、機械アセンブリの総体積と重量の 50% 削減を達成しました。このレベルの圧縮を達成するには、このプロジェクトでは厚さわずか 0.025 ミリメートルの極薄金属シートを使用する必要があります。

材料の電磁特性

エンジンプレートの中心原料としてアモルファス鋼を選択することが、ベンチテストで記録された効率の飛躍的な向上の決定要因となります。規則的な結晶構造を持つ従来のシリコン鋼とは異なり、この新しい材料はガラスと同様に不規則な原子組織を持っています。

この独特の物理的特性により、完全に機能する牽引装置内で 1 秒間に数千回発生するプロセスである急速な磁化と減磁に対する抵抗が大幅に減少します。達成された磁性流動性により、すべてのエンジン速度範囲にわたって電力消費が最適化されます。

この新しい構成の直接の結果として、磁気ヒステリシスと渦電流損失は残留レベルまで低下します。これにより、バッテリーパックからの電気が無駄な熱として浪費されることがなくなり、ほぼ完全に車輪を動かすことに電力が振り向けられます。

工場克服と精密加工

アモルファス鋼を大規模に導入する場合、工場の生産ラインでの加工や取り扱いに関連した技術的な困難に常に直面してきました。この材料は壊れやすいことで知られており、工業的な切断プロセス中の機械的ストレスに敏感です。

歴史的には、この脆弱性により、このコンポーネントの使用は、振動や物理的ストレスが最小限に抑えられる小型静電変圧器や定置型機器に限定されてきました。自動車分野への移行には、製造技術の全面的な見直しが必要でした。

生産エンジニアリングでは、ステーターの製造中に非常に薄い金属シートの完全性を保証するために、新しいスタンピングおよび組み立て方法を開発する必要がありました。マイクロメートルシートの積層には、自動車部品工場では前例のないレベルの精度が要求されます。

材料を破壊することなく、これらの微細な公差に対応できるように産業機械を適応させることで、要求の厳しい世界の自動車分野での大量生産が可能になります。この製造優位性により、推進剤を大手自動車メーカーに供給するのに十分な量で製造できることが保証されます。

自動車プラットフォームへの統合

新しいエンジンの多用途性により、純粋にバッテリー駆動の車両とプラグインハイブリッド車の両方に統合することができ、消費者市場と現在の交通法規のさまざまな需要に対応できます。燃焼ブロック、燃料タンク、エネルギー蓄積装置によって物理的スペースが激しく争われるハイブリッド プラットフォームでは、電気モーターの体積が半分になることで、複雑な構造工学のパズルが解決されます。重量とサイズの削減により、車のプラットフォーム上のスペースが解放され、高速道路での車両の動的パフォーマンスを損なうことなく、より大きなバッテリーパックの取り付けや内部設計の再設計が可能になり、乗員の快適性が向上します。

このモジュール性により、柔軟なアーキテクチャを使用して同じ乗用車モデルまたは小型商用車の異なるバージョンを生産する自動車メーカーの作業が容易になります。このコンパクトな機器は、既存のトランスミッションに直接接続することも、リアアクスルの独立したドライブユニットとして機能させることもでき、非常に簡単な電子校正を備えたオンデマンドの全輪駆動システムを構築できます。完全な電気自動車の場合、98% を超える効率はドライバーにとって単純かつ単純な計算に変換され、同じ量の充電量でより多くの走行距離を走行できるようになり、化学電池サプライヤーへの圧力が軽減されます。

温度管理と耐久性

動作温度制御は、高性能トラクション エンジニアリングにおいて最も重要な側面の 1 つであり、アモルファス鋼の採用により、エンジン ルーム内のこの動作ダイナミクスが完全に変わります。従来のパワートレインでは、熱の形でエネルギーが損失するため、複雑な液体冷却システムが必要であり、煩雑であり、長年にわたって継続的に公道で使用すると、漏れやポンプの故障が発生しやすくなります。効率が 98% マークに達すると、熱として放散されるエネルギー量が最小限に抑えられるため、特定の用途や車両の総重量に応じて、はるかに小型で単純な冷却回路、または受動的な熱交換に基づくシステムの使用が可能になります。この機械的な簡素化により、工場の組立ラインでの生産コストが削減されるだけでなく、自動車の長期信頼性指数も向上し、認定工場での予防および事後メンテナンスの必要性が大幅に減少します。一定の熱応力が存在しないため、ローター内に配置された永久磁石の完全性が維持され、毎日の厳しい加熱と冷却のサイクルにさらされる機器に影響を与える早期減磁が回避されます。このようにして、機械アセンブリは、数十万キロメートルにわたって元の出力とトルクの仕様を維持し、耐用年数を通じて動的性能が顕著に低下しないことを保証します。これは、消費財の耐久性にとって重要な要素です。

高速道路での自律走行の拡大

エネルギー効率の向上は、実際の日常使用条件における車両の総航続距離にプラスの波及効果をもたらします。電気の使用が改善された結果、ドライバーが急速充電ステーションで強制的に停止する必要が生じるまでに走行できる距離が大幅に増加しました。

排出削減とインフラストラクチャー

ハイブリッド モデルでは、この最適化により、電子システムによって内燃エンジンが作動する頻度が大幅に減ります。ガソリンまたはディーゼル エンジンは、動力が非常に必要な場合、またはバッテリーが切れる非常に長い都市間旅行の場合にのみ作動します。

その結果、化石燃料の消費量は急激に減少し、それに比例して汚染ガスや有害な微粒子の排出量も減少します。長期的には、このテクノロジーを搭載した車両は公共インフラから抽出するエネルギーが減り、配電ネットワークがより多くのコネクテッドカーを同時にサポートできるようになります。

産業用供給戦略

このテクノロジーは、OEM メーカーとのパートナーシップを通じて市場で利用可能となり、開発者は完全なソリューションのプロバイダーとして位置付けられます。商用製品は、絶縁部品から、周波数インバータや高い処理能力を備えた電子制御ユニットを含む統合システムまで多岐にわたり、さまざまな規模のブランドでの採用が容易になります。