Mercedes-Benz, elektrikli eksenel akılı motorun seri üretimine başladı
(media.mercedes-benz.com)- Eksenel akılı motor Berlin-Marienfelde fabrikasında büyük ölçekli seri üretime giriyor ve ilk kez yeni Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé’nin seri üretim yüksek performanslı elektrikli tahrik sisteminde kullanılıyor
- Üretim, yaklaşık 30.000 m² büyüklüğündeki 3 salonda ve 7 hatta gerçekleştiriliyor; toplam 98 sürecin 65’i Mercedes-Benz’te ilk kez kullanılırken 35’i ise dünya çapında yeni süreçler
- Üretim teknolojisinin geliştirilmesiyle 30’dan fazla patent başvurusu yapıldı; lazer teknolojisi, akıllı kontrol, yapay zeka tabanlı kalite denetimi ve otomasyon süreçleri bir araya getiriliyor
- Dikdörtgen bakır tel bobinler, lazerle bakır birleştirme, polimer lazer kaynağı ve nihai montajın hassas kontrolü; yüksek güç yoğunluğu ve seri üretimi mümkün kılıyor
- Berlin-Marienfelde, 1902’de kurulan Mercedes-Benz’in en eski üretim üssü ve bu üretimle birlikte yüksek performanslı elektrik motoru üretim yetkinliği merkezi konumuna yerleşiyor
Mercedes-Benz eksenel akılı motorun seri üretimini başlattı
- Mercedes-Benz, Berlin-Marienfelde fabrikasında yeni elektrikli eksenel akılı motorun büyük ölçekli seri üretimine başladı
- Bu fabrika, 1902’de kurulan Mercedes-Benz’in en eski üretim üssü ve onlarca yıldır küresel güç aktarma sistemi üretim ağının bir parçası
- 2022’den bu yana Berlin-Marienfelde’de Mercedes-Benz Digital Factory Campus da bulunuyor
- Mercedes-Benz, bu üssü yüksek performanslı elektrik motoru üretimi için bir yetkinlik merkezi olarak yapılandırdı
- Yeni motor, yeni Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé’nin seri üretim aracında dünyada ilk kez kullanılıyor
Üretim ölçeği ve süreçler
- Eksenel akılı motorun seri üretimi, bir dönem karmaşıklığı nedeniyle neredeyse hayata geçirilmesi zor görülüyordu; ancak Berlin-Marienfelde’de büyük ölçekli üretime dönüştü
- Tüm üretim, 98 süreç adımından oluşuyor ve bunların 65’i Mercedes-Benz’te ilk kez kullanılıyor
- 35 süreç dünya çapında yeni süreçler ve geliştirilen teknolojiler 30’dan fazla patent başvurusuna yol açtı
- Üretim, yaklaşık 30.000 m² alana sahip 3 salon ve 7 üretim hattında yürütülüyor
- Üretim; ileri seviye otomasyon süreçleri, lazer teknolojisi, akıllı kontrol, yapay zeka tabanlı kalite denetimi ve uzman çalışanların bilgi birikimini birleştiriyor
Vizyonundan seri üretime
- Eksenel akılı motorun seri üretimi; hassasiyet, süreç kararlılığı ve otomasyon açısından yüksek gereksinimlere sahip
- Motorun kompakt yapısı ve yüksek güç yoğunluğu nedeniyle seri üretime uygun yeni üretim prosedürleri ayrıca geliştirildi
- Yüksek güç yoğunluğu için statorda dikdörtgen bakır teller kullanılıyor; böylece aynı alana yuvarlak tellere kıyasla daha fazla bakır sığdırılabiliyor
- Bakır tellerin yüksek hızda dar yarıçaplara uygun şekilde bükülmesi gerekiyor; kırışma, yalıtım hasarı veya kesit daralması oluşmamalı
- Mercedes-Benz, partnerleriyle birlikte yüksek hassasiyeti endüstriyel üretim hızıyla birleştiren özel süreçler geliştirdi
Stator bobin bağlantısı ve lazer kaynağı
- Stator içindeki bobin paketinin kablolaması da teknik olarak zorlu bir süreç
- Her bobinin uç kısmı, son derece sınırlı alanda uygun kablolama için kullanılan bakır telle bağlanmalı
- Bitişik plastik yapıların ısıyla zarar görmemesi gerektiğinden hassas bakır tel lazer birleştirme yöntemi kullanılıyor
- Bu yöntem, kaynak noktasına verilen enerjiyi en aza indirirken çok kısa süreç süreleri sağlıyor
Lazer tabanlı yüksek hassasiyetli polimer kaynağı
- Tahrik sistemindeki plastik parçaların eşzamanlı lazer geçirgen kaynağı, yüksek geometrik hassasiyet ve minimum düzeyde invaziv enerji girişi gerektiriyor
- Çevredeki alanlara zarar verilmemesi için lazer enerjisi girişi hassas biçimde kontrol ediliyor
- Yapay zeka tabanlı optik gerçek zamanlı kalite denetimi, bağlantı durumunu anında kaydediyor ve süreç kararlılığını destekliyor
- Parça birleştirme öncesi hazırlıkta yapay zeka tabanlı görüntü işleme, parçaların tam konumunu algılıyor
- Hassas alanlar için sanal koruma bölgeleri tanımlanıyor ve lazer yalnızca belirlenmiş yüzeyleri işliyor
- Bu şekilde birleştirilen parçalar yağ basıncına dayanıyor ve yüksek mekanik yüklere karşı da direnç gösteriyor
Yüksek hassasiyetli nihai montaj
- Nihai montaj kurum içinde “marriage” olarak adlandırılıyor; burada stator, mıknatıslı iki rotor diski arasına yerleştirilip sabitleniyor
- Parçalara en fazla 9kN manyetik kuvvet etki ediyor; bu da yaklaşık 900kg’a karşılık geliyor
- Aynı anda statorun manyetik merkez düzlemine göre 0,1 mm’den düşük toleransı koruması gerekiyor
- Yenilikçi kontrol algoritmaları, sürecin son 0,5 saniyesinde yüksek frekanslı kontrol darbeleriyle konumu düzeltiyor
- Nihai montajın kilit noktası kuvvetin kendisinden çok akıllı kontrol, hassas sensörler ve doğru süreç işletimi
Eksenel akılı motorun yapısı ve performansı
- İngiliz elektrik motoru uzmanı YASA, eksenel akılı motorun temel prensibine dayanan yenilikçi bir prototip geliştirdi ve mevcut motor da bunun üzerine kurulu
- Mercedes-Benz, 2021’de YASA’yı tamamen bünyesine kattıktan sonra ürün ve üretim süreçlerini geliştirmeyi sürdürdü
- Geliştirme, otomotivde seri üretim, yüksek performans ve sürekli yük dayanımı gereksinimlerine uyacak şekilde ilerledi
- Ön akstaki eksenel akılı motor dakikada 15.000 devrin üzerine çıkan dönüş hızlarına ulaşıyor
- Geleneksel radyal akılı motorlardan farklı olarak eksenel akılı motorlarda elektromanyetik akı, dönme eksenine paralel akıyor
- Ana bileşenler disk biçiminde yerleştiriliyor ve iki rotor statoru iki yandan sandviç gibi çevreliyor
- Bu yapı, son derece kompakt motor tasarımı, yüksek güç ve tork yoğunluğu ile tahrik sistemi paketlemesinde esneklik sağlıyor
- Yeni Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé’de ön aks motorunun genişliği yaklaşık 9 cm, arka akstaki iki motorun her biri ise yaklaşık 8 cm genişliğinde
- 3 eksenel akılı motor, her aksın High Performance Electric Drive Units(HP.EDU) sistemine entegre ediliyor ve kompakt tek girişli planet dişli şanzımanla aynı gövde içinde birleştiriliyor
Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé ve Digital Factory Campus
- Yeni Mercedes-AMG GT 4-Door Coupé, tamamen elektrikli bir performans modeli ve 0’dan 100km/h hıza en fazla 2,1 saniyede ulaşıyor
- Driver’s Package ile azami hız 300km/h seviyesine çıkıyor
- CONCEPT AMG GT XX teknoloji aracı, bir önceki yıl Nardò’da 7 gün 13 saat boyunca 40.000km’den fazla yol kat etti ve 25 uzun mesafe rekoru kırdı
- Mercedes-AMG GT 63 4-Door Coupé’nin birleşik enerji tüketimi 21.0~17.9kWh/100km, birleşik CO₂ emisyonu ise 0g/km
- Mercedes-AMG GT 55 4-Door Coupé’nin birleşik enerji tüketimi 21.0~17.8kWh/100km, birleşik CO₂ emisyonu ise 0g/km
- Digital Factory Campus, 2022’den bu yana küresel Mercedes-Benz üretim ağında üretimin dijitalleşmesinde merkezi bir rol üstleniyor
- Bu kampüs, MO360 üretim ekosistemine dayanan dijital uygulamaların geliştirilmesi ve test edilmesi için gerçek üretim ortamı olarak kullanılıyor
- Berlin-Marienfelde, elektrikli yüksek performanslı tahrik sistemleri, dijital üretim ve akıllı otomasyonu bir araya getirerek yeni teknolojileri ölçeklenebilir ve kalite güvenceli seri üretim süreçlerine aktarma görevini üstleniyor
1 yorum
Hacker News görüşleri
Mercedes birkaç yıl önce Yasa(İngiltere) şirketini satın aldı ve şimdi seri üretim hızını artırıyor
Eksenel akı motorunu açıklayan ve fabrikayı da gösteren güzel bir video var
https://youtu.be/B2Hl4c1iZK0?si=VfDYARyuaPVj1nKm
Gerçekten, gerçekten küçük
Buraya koydum
https://azimi.me/axial-flux-motor-explainer/
Sanırım Çin'in gelişmiş elektronik sanayisinin öncü elektrikli araçları bu kadar hızlı geliştirip yinelemeli olarak iyileştirebilmesinin başlıca nedenlerinden biri bu
Daha doğrusu, elektrik motorlarıyla çalışmak için gereken makinelerin ve çalışma alanının, içten yanmalı motorun metal parçaları ve aktarma organlarındaki çeşitli güç aktarım bileşenleriyle çalışılan durumlardan nasıl farklı olduğuna dair bir düşünce bu. Videodaki çalışma alanı, birçok kişinin hayal ettiğinden daha küçük
Böyle motorlar bir sonraki nesil Formula E araçlarına girerse viraj performansında muazzam iyileşmeler görebiliriz. Mevcut nesilde zaten aktif dört tekerlekten çekiş var ve bence bu motorlar daha iyi tork kontrolü sağlayabilir
Görünüşe göre eksenel akı fikrinin aslı 1820'ler civarında ortaya çıkmış ama üretimi kolay değilmiş; ardından radyal akı ortaya çıkıp bugüne kadar devam etmiş. Yani bir bakıma bu yıl eksenel akı geri dönüyor
Motor hafiflediğinde diğer parçaların da birlikte hafiflemesi gereken zincirleme hafifleme etkisi konusu da çok ilginç
Özellikle rejeneratif frenleme performansının o kadar iyi hale gelmesi ve yakın gelecekte frenlere gerek kalmayabilecek olması kısmı etkileyiciydi. Böyle olursa ağırlık ve parça sayısı yine azalır
Doğru şekilde kurulduğunda torkları inanılmaz oluyor ve bu torku üretmek için de çok fazla enerji gerekmiyor. Kişisel olarak en sevdiğim yanı, yapısı gereği tamamen fırçasız olması ve temiz tutulmasının kolay olmasıydı
Yazı herhangi bir noktada elektrikli eksenel akı motorunun ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu anlatsaydı çok daha iyi olurdu
“Geleneksel radyal akı motorlarının aksine, eksenel akı motorunda elektromanyetik akı dönme eksenine paralel akar. Temel bileşenler disk biçimli bir yapıda düzenlenir ve iki rotor statoru iki yandan sıkıştırır. Bu tasarım özellikle kompakt bir motor yapısı, yüksek güç ve tork yoğunluğu ile aktarma sisteminin paketlenmesinde yeni serbestlikler sağlar. Yeni Mercedes-AMG GT 4-Door Coupe'da ön aks motorunun genişliği 9 cm'den biraz az, arka akstaki iki motorun her biri ise yaklaşık 8 cm genişliğinde. Üç eksenel akı motoru, aks başına sözde High Performance Electric Drive Units(HP.EDU) içine entegre edilir ve tek bir gövde içinde kompakt giriş planet dişli kutusuyla birleştirilir”
Ayrıca burada ele alınan YASA teknolojisinin kendisi hakkında da bir video var: https://youtu.be/m507ryWhc6c
Robotun 60 kg yük taşıyıp 20'den fazla kat merdiveni oldukça hızlı çıkmasını görmek gerçekten etkileyiciydi. Küçük form faktörden çıkan yüksek tork çok etkileyiciydi ve anladığım kadarıyla özellikle ölçek büyütülüp üretime geçildiğinde daha da karmaşık hale geliyor
Üretilen akı eksene paralel olan ince bir motordur ve standart kalıcı mıknatıslı senkron motor(PMSM) gibi inverter tarafında aynı sürüş algoritmaları uygulanarak kullanılabilir
Çok havalı. Gerçek ürünlerde eksenel akı motorlarını daha sık görmek sevindirici; ileride yeni standart olup olmayacağını görmek ilginç olacak
Malzeme maliyeti düşerse seri üretim maliyeti gerçekten de radyal akı motorlarından daha düşük olabilir
Yine de yüksek performanslı premium araçlar dışında en az 10 yıl daha radyal akı motorlarının baskın kalacağını düşünüyorum. Radyal akı yaklaşımı zaten yeterince kanıtlandı; eksenel akının ise sahada güvenilirliğini kanıtlaması için birkaç yıla daha ihtiyacı var
Daha yüksek yükler ve gerilimler, daha sıkı toleranslar nedeniyle özellikle kitlesel pazar trimlerinde eksenel motorların genel güvenilirliği daha düşük olabilir. Mercedes muhtemelen premium araçlarında güvenilirlik ve performans için fazladan güvenlik payıyla tasarım yapıyordur
Radyal akı çoğu kullanım için zaten “yeterince iyi”. Eksenel akının verimlilik, form faktör ve ağırlık avantajları güzel ama darboğaz bunlar değil. Radyal motorlar da zaten verimli, oldukça hafif ve küçük. Ağırlığı asıl belirleyen unsur batarya
YASA bunu duyurduğunda ve MB onu satın aldığında hatırlıyorum
Elektrik motoru tasarımında etkileyici bir teknoloji ve ilerleme; bunu bir şekilde ticari kullanıma sokmaya çalıştıklarını görmek güzel
“Motor”un ne olduğunu biliyorum, “elektrik”in de ne anlama geldiğini biliyorum ama eksenel akılı elektrik motorunun ne olduğunu hiç bilmiyorum
Doc Brown'ın zaman yolculuğunda kullandığı şey olmadığına oldukça eminim ama belki de öyledir
Haftada bir kadar, bu sitede olmak için fazla aptal olduğumu düşündüğüm bir gün oluyor; bugün de o gün. DuckDuckGo ile araştırmaya gidiyorum
Düzenleme: Aslında oldukça basitmiş. Wikipedia maddesi burada
https://en.wikipedia.org/wiki/Axial_flux_motor
Biraz daha fazla şema olsa iyi olurdu ama temel fikri anlamayı oldukça kolaylaştırıyor
1980'lerden bir Toyota pickup'a, yani Back to the Future'daki gibi bir araca motor swap yapmak istiyorum
100 bg'lik 22R'yi 150~250 bg yakıt enjeksiyonlu sıralı 4 silindirli ya da turbodiesel bir motorla değiştirip termal verimi %20~25'ten yaklaşık %40'a çıkarmak ve yakıt ekonomisini neredeyse iki katına çıkarmak istiyorum
Sorun şu ki modern motorların çoğu enlemesine yerleştiriliyor. Adaptör plakasıyla her türlü şanzımana uydurabilirsiniz ama o zaman motor yangın duvarına doğru fazla geriye gider ve yüksek basınçlı yakıt pompası gibi parçalara erişmek zorlaşır. Bu parçalar, önden çekişli araçlarda kolay erişim için sıkça şanzıman tarafına takılır. Planlı eskitme gibi hissettiriyor
Bu yüzden birinin, motor ile şanzıman arasına yerleştirilebilen, 4~6 inç kalınlığında, 100~200 bg (100kW) sınıfı bir eksenel akılı motor ekleme modülü çıkarmasını isterdim. İsteğe bağlı olarak basit bir batarya yönetim sistemi (BMS) ve yaklaşık 5kWh depolama eklenip 15~20 mil elektrikli menzil ve rejeneratif frenleme temelli hibrit yakıt ekonomisi sunulsa harika olurdu
Bildiğiniz bir ürün varsa duymak isterim. Yoksa internet piyangosunu kazananlar, herkesin henüz istediğini fark etmediği bu yeni ürüne yatırım yapıp büyük para kazanabilir
Ama ithal etmeniz gerekebilir ve ABD'de gerçekten çok nadirdir
Kesinlikle katılıyorum. Tacoma'm için de daha fazla seçenek olmasını isterdim
Meksika'dan soldan direksiyonlu bir Hilux getirmeyi de düşünüyorum
En büyük sorun muhtemelen invertör ve kontrol yazılımı olacaktır
Buradaki ilginç kısım motorun kendisinden çok üretim olabilir
Prototipten güvenilir şekilde seri üretilebilen bir ürüne geçmek genelde zor olan kısımdır
Birkaç yıldır eksenel akılı elektrik motorlarının araç başına 100 pound, hatta birkaç yüz pound ağırlık azaltacağına dair abartılı beklentiler görüyorum
Bu duyuru bunun gerçekten yavaş yavaş olmaya başladığı anlamına mı geliyor?
Toplam ağırlık ve uzun vadeli dayanıklılık açısından batarya motordan daha önemli ama yine de her türlü iyileştirme faydalıdır
YASA'nın başarısının gerçeğe dönüşmesini görmek sevindirici ama Birleşik Krallık'ın bir sonraki teknolojik atılımı tam anlamıyla değerlendirebilmesi için gerçekten kendine çeki düzen vermesi gerekiyor
Bu video sayesinde eksenel akılı motorun ne olduğunu ve radyal akıdan nasıl farklılaştığını anladım
Bu tür bir gücü mümkün kılan malzeme bilimi de, mühendislik ve üretim de etkileyici
https://www.youtube.com/watch?v=dCO633KE7RA