70 kiló palacsintából ezer lóerő, avagy forradalmi villanymotor a Mercedestől
Brit-német együttműködésből született meg a közel tökéletes villanymotor a Mercedes elektromos szupersportautójába. A számok alapján minden tekintetben jobb annál, amit az ipar jelenleg használ, akkor mégis mi gáncsolhatja el az axiálfluxusú villanymotor abszolút piaci tarolását? Berlin-Marienfeldbe utaztunk válaszokért.
Közzétéve:
2026. 06. 11. 06:01
Állítsd be Google keresőjét, hogy a találatok között biztos ott legyen a Totalcar!
Nem lep meg ha az emberek szkeptikusan fogadják az olyan szavakat, mint a forradalmi vagy az áttörés, hiszen az olcsó, kattintáshajhász oldalak könnyen elkoptatják a fogalmak renoméját. Pedig épp egy ipari forradalmat élünk és gyakran tudomást sem veszünk arról, hogy milyen elképesztő dolgok történnek a fejünk felett. Szinte napi szinten fejlődnek az elektromos autók fő komponensei: lassan átlepik a küszöböt a szilárdtest- és félszilárdtest-akkumulátorok, miközben egyre hatékonyabb feszültségszabályozó elektronikákkal és villanymotorokkal rukkolnak elő a gyártók. Utóbbinál az alapelv az elmúlt évtizedekben nem változott, de most itt a Mercedes és fenekestül felforgatja azt, amit a villanymotorokról tudunk.
Na jó, nem teljesen a Mercedes. Az axiálfluxusú villanymotor egy ideje foglalkoztatja az ipart és egyes területeken már vagy húsz éve használják. Az autóipar mellett a drón- és repülőgépfejlesztésben is potens kísérleti alapot jelent szerkezeti előnyei miatt, illetve a gépiparban is előfordulhat. Miért nem váltotta még le teljesen a hagyományos villanymotorokat? A gyártása egyelőre komplex és drága, precíz megoldásokat követel. Emellett a legtöbb üzemben a hagyományos villanymotorokra berendezett gépsorok dolgoznak és a jelentős szerkezeti különbségek miatt baromi drága lenne egy átszerelés. Ettől függetlenül ahogy majd nő a volumen, fejlődik a gyártástechnológia és csökken a gyártási költség, egyre több helyen fog megjelenni.
Az autóipari felhasználás fejlesztésébe a Yasa nevű cég fordított rengeteg energiát, a Mercedes pedig ügyesen kiszagolta, hogy itt bizony gyémánt van az üvegszilánkok között. Alaposan bevásárolta magát a brit vállalatba és közös munkával folytatták a szokatlan elrendezésű villanymotor fejlesztését. Teltek az évek és olyannyira kiforrta magát a dolog, hogy a Mercedes az egyik legkomolyabb zászlóshajójában, az AMG GT 4Door Coupéban használja először az axiálfluxusú villanymotorokat. Mivel egy sorozatgyártású modellről van szó, ezért a villanymotorokat is komoly ütemben kell termelni, ehhez pedig az egyik legrégebbi üzemüket, az 1902-ben alapított Berlin-Marinefelde gyárat kezdték el átszerelvényezni. Néhol még kissé foghíjas a berendezés, de modern gépsorok már tolják ki magukból a több száz lóerős korongokat, az AMG GT pedig kilövésre kész. Ilyen innovációval a lemezek alatt valószínűleg az AMG mérnökei is összeszorított farpofákkal várják az első vásárlói visszajelzéseket.
Mitől annyira különleges?
A hagyományos, háromfázisú villanymotorokban az álló részből (sztátor) érkező mágneses erővonalak, azaz a fluxus áramlási iránya merőleges a tengelyre. Ez azt jelenti, hogy a forgórészen (rotor) keresztül haladnak, majd visszafordulnak és zárják a kört. A mágneses erővonalak iránya miatt hívják ezeket a motorokat radiál fluxusú motornak. Ezzel szemben az új megoldásnál a gerjesztett elektromágneses mező erővonalai – fluxusai – a tengellyel párhuzamosan haladnak, ezért ezt axiálfluxusú villanymotornak nevezzük. A felépítése merőben eltér a hagyományos motorokéhoz képest, hiszen a forgórész és az állórész csupán egymás mellett fekvő tárcsák.
A jobb kiegyensúlyozottság érdekében általában kívül két rotor és közöttük egy sztátor van, emiatt angol nyelvterületen előfordul, hogy pancake-motornak, azaz palacsintamotornak nevezik. Ezen logika mentén egyébként szendvicsmotorként is hivatkozhatnánk rá, a magyarban pedig egyértelműen parizeres zsömleként fordítanám.
A szokatlan forma mögött rengeteg előnye van az axiálfluxusú villanymotornak. Azonos teljesítmény mellett például jelentősen kisebb és könnyebb, egy hagyományos társánál, hiszen kevesebb mágnesre és vasmagra – tehát a villanymotorok legnehezebb alkatrészeire – van szüksége a működéshez. A speciális mágnesek és a tekercsek jelentősen távolabb esnek a villanymotor tengelyétől, mint a radiálfluxusú villanymotoroknál, emiatt már alacsonyabb fordulaton is jelentős a nyomaték és finomabban szabályozható a motor mozgása. Ennek ugyan van annyi hátulütője, hogy a csúcsfordulatszám alacsonyabb, azonban ezt a mérnökök a megfelelő végáttétellel képesek lesznek kimozogni az autóiparban. Sőt, az alacsony fordulaton kipasszírozható nagy nyomaték miatt akár agymotorként is működhet majd egyenesen a felnikbe építve. Egyébként a hatásfoka eleve magasabb a hagyományos villanymotorénál, hiszen a rotor és a sztátor között kisebb a légrés. Ez számokban 98 százalékot jelent az eddigi nagyjából 97-tel szemben, ami nem sok. Azt viszont fontos kiemelni, hogy részterhelésen, ahol egy hagyományos villanymotor hatásfoka akár 70 százalékra is visszaeshet – például a városban cammogásnál vagy az állóhelyből elindulásnál – az axiálfluxusú motor ott is 90 százalék felett teljesít.
A Mercedes a szárnyai alá vette
A németek látták a lehetőséget a motorban ezért a Yasával közösen elkezdték megoldani a legnagyobb konstrukciós nehézségeket. Egy kerekasztal-beszélgetésen elmondták, hogy a hűtéssel sokat szenvedtek és végül finom olajcsatornákkal oldották meg, hogy ne melegedjen túl az állórész. De különlegesek a tekercsek is, hiszen a hagyományosnak mondható, henger alakú kábelek helyett laposat használnak a motorok 18 szegmensében, amikre összesen nagyjából 50-70 méter vezetéket hajtanak fel. Ez azért jó, mert precízebben fektethették egymásra a tekercseken a kábeleket, amiknek a csatlakoztatását lézeres forrasztással oldották meg. Egy spéci gép lézernyalábbal nagyjából másfél másodpercenként létrehoz egy kötést, amiből összesen 39 darab kell egy motorban. A megoldás előnye, hogy kevesebb a légrés a tekercsekben, amiket speciális, orientált szemcseszerkezetű vasmagok köré tekernek fel. A sok apró trükknek hála a motor ezen része már önmagában hatékonyabb, mint az eddigi megoldások.
Az állórészt egy kompozit konzolba helyezik – hiszen az kellően erős és nem vezeti az áramot –, amit a nyomásálló, alumínium házban rögzítenek. A két oldalán még van egy-egy vezető szeparátor műanyag, amiket szintén lézeres eljárással hegesztenek. Végül ezek mellé jönnek a macisajt alakú mágnesekkel ellátott tárcsák, azaz maga a forgórész. Nem árulták el, hogy milyen típusú mágneseket használnak, de egy speciális anyagról van szó, ami rendkívül erős. Ha csak összetologatnák a motor elemeit, a két mágnes hihetetlen olyan erővel ugrana össze, hogy kárt okozna a belső alkatrészekben és tönkre tenné a precíz illesztéseket. Éppen ezért egy speciális géppel lassan történik az összeszerelés és több száz kiló húzóerőnek tartanak ellen a gépek. Ezek iszonyat masszív alkatrészek, hiszen vörösen izzanak a megmunkálás során, a présgépek pedig egyszerre nagyjából 3000 tonnával formálják meg a kazettás korongokat. Extrém tartósra edzik, hiszen a Mercedes rendszerében akár a 15 500-as percenkénti fordulatot is elérhetik és csúnya károkat okozna, ha ilyen léptékben szétrepülne valami.
A rotorok illesztése után mesterséges intelligencia által vezérelt robotok átvizsgálják a motort és ha minden rendben, rákerül a fedél. A folyamat során nagyjából száz olyan precíz lépés van, ami vagy a Mercedesnek új, vagy világviszonylatban is az elsők között van. A gyártás jelentős része gépiesített, de emberek nélkül nem működne, ezért fontos, hogy jól képzett szakemberekkel, harmóniában működjön a gépsor és az AI. Ezzel kapcsolatban a kerekasztalnál arról beszéltek, hogy a beszállítók sem voltak felkészülve az axiálfluxusú villanymotorra. Nekik is ki kellett fejleszteniük a speciális gépsorokat, hiszen ilyet eddig csak nagyon kevesen csináltak – például nem volt csak úgy a polcon egy 900 kilós rotorillesztő-gép.
Hol találkozhatsz vele?
Bár a liftmechanikáknál már használják, a kisebb repülőkben és a drónokban pedig serényen kísérleteznek vele, az autóiparban egyelőre nem általános az axiálfluxusú villanymotor. A felsőpolcos márkák közül például a Ferrari és a Koenigsegg használja, illetve egy startuppal karöltve nemrég a Renault is elkezdett fejleszteni egy kicsi, könnyű és mindenek előtt olcsó megoldást. Jelenleg talán a Mercedes és a Yasa koprodukciója áll a legközelebb a széleskörű alkalmazáshoz, bár elmondták, hogy a speciális megoldások miatt a gyártás – ezáltal a végtermék – egyelőre kifejezetten drága. Éppen ezért eleinte csak az AMG sáfárkodik majd a különleges a villanymotorral és ezzel engedik majd piacra a pusztító GT 4Door Coupé mindkét változatát. Úgy látják, hogy még néhány évig eltarthat, mire a hagyományos Mercedesekhez is lekopik a technológia.
Az autó mind a két esetben három villanymotort használ, amikből kettő a hátsó, egy pedig az első tengelyre került. Ez utóbbi csak gyorsításnál és rekuperációnál száll be a buliba, ezen túl egy kuplung lekapcsolja a hajtásról, így csökkentve a veszteséget és növelve a hatótávot – ami nagyjából 700 kilométer körül alakul. A hátsó egységben két nagyobb villanymotor van, amik egyenként 25 kilót nyomnak, tehát a súlyuk még együttesen is elhanyagolható a GT 4Door Coupé 2,4 tonnájához képest. Ezek egy fém tömbbe kerültek – a fesszabályzókkal és a hűtőkör olajpumpáival együtt –, de így is képesek külön-külön hajtani a kerekeket, ezért nem volt szükség differenciálműre, illetve a torque-vectoringot is a számítógép szimulálja. A motorok egyenként leadható maximális teljesítményét nem árulták el, de a rendszer együttesen 1170 lóerőt tud, amivel még a súlyos kupé is 2,4 másodperc alatt futja a 0-100-at. Sőt, fordulaton sem tűnik el az ereje, hiszen a 200 km/h-hoz is alig 6,4 másodpercre van szüksége, míg a végsebességet a bolygóműves áttétellel ellátott motorok fordulatszáma miatt csak 300 km/h-nál szabályozzák le.
Még bőven van hova tovább
A speciális gyártási folyamatok és a kis volumen miatt az axiálfluxusú villanymotor egyelőre drága. Azonban idővel ez a két tétel változni fog – előbbi csökken, utóbbi nő –, így a hagyományos utcai autókban is megjelenhet a forradalmi megoldás. Nem a teljesítményt hajhásszák majd vele, hanem kihasználják a kompakt méretét és alacsony tömegét, így minden eddiginél nagyobb első és hátsó csomagtartókra számíthatunk. Emellett a felépítéséből fakadó hatékonysága valószínűleg extra hatótávban realizálódik majd, az alacsony fordulaton elérhető nyomatéka és kicsi vesztesége pedig a városi közlekedésnél jelent majd komoly versenyelőnyt. Nem lennék meglepve, ha az akkumulátorok párhuzamos fejlődése miatt egy éven belül eljutnánk az 1000 kilométeres lélektani határhoz a hatótávban.
A Mercedes bekebelezett partnere, a Yasa nagyjából minden évben rámutat arra, hogy milyen potenciál rejlik a technológiában. Gajdán Miki egy 2022-es átfogó cikkében azt írta az axiálfluxusú villanymotorról, hogy a teljesítmény-súly aránya hamarosan átlépheti a kilogrammonként 10 kW-ot. Azóta nem telt el sok idő, de tavaly a Yasa bemutatta a legújabb szériáját, aminek a csúcsa minden eddigi ember alkotta motornál jobb aránnyal bír. Az egész egység mindössze 12,7 kg, miközben a tengelyen mért teljesítménye eléri a 750 kW-ot, azaz közel 1020 lóerőt – így a teljesítmény-súly aránya 59 kW (80 lóerő) kilogrammonként. Benzinnel ehhez óriási 8-16 hengeres motorokat fejlesztenek bődületes kompresszorokkal vagy turbófeltöltőkkel, míg árammal csupán három narancssárga kábelre és egy húsosabb rollerkerékre emlékeztető korongra van szükség.
Jó, ennél azért egy összetettebb dologról van szó és ennek a kiszolgálásához valószínűleg nagyon komoly feszültségszabályozóra, illetve akkumulátorra lehet szükség, de a dolog egyik oldala már megvan és ez 10-20 évvel ezelőtt még szakmai körökben is boszorkányságnak minősült volna. Ma pedig ez a valóság és ideje hozzászoknunk ahhoz, hogy minden nap egyel kevesebb a lehetetlen.
További cikkeink
