O τέλειος ηλεκτροκινητήρας της Mahle και οι σπάνιες γαίες

O τέλειος ηλεκτροκινητήρας της Mahle και οι σπάνιες γαίες

Έναν ηλεκτροκινητήρα που συνδυάζει δύο μεγάλες αρετές, τη δυνατότητα να δουλεύει πολύ κοντά στο μέγιστο της ισχύος του, χωρίς να χρειάζεται για την κατασκευή του τις λεγόμενες σπάνιες γαίες ανακοίνωσε ότι κατασκεύασε η γνωστή εταιρεία Mahle.

Oι αναμφισβήτητες αρετές του ηλεκτροκινητήρα και τα πλεονεκτήματα της απόδοσής του σε σχέση με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης δεν σημαίνουν ότι και αυτός δεν επιδέχεται βελτιώσεων – κάτι που έχουν αντιληφθεί και οι κατασκευαστές υποσυστημάτων η μεγάλη εταιρεία Mahle, που ενώ που παλιότερα ήταν γνωστή περισσότερο γιατί εξαρτήματα κινητήρων εσωτερικής καύσης (όπως τα έμβολα) τώρα έχει μπει για τα καλά στο χώρο της ηλεκτροκίνησης, με το τελευταίο πόνημά της να ακούει στο όνομα “perfect motor” (τέλειος ηλεκτροκινητήρας). Βλέπετε, εν μέσω της αυξανόμενης ζήτησης - και – σε ηλεκτροκινητήρες κάθε κατασκευαστής αρχίζει να ψάχνει τα σημεία στα οποία θα δώσει το κάτω κάτι παραπάνω και η Mahle έχει ήδη μπει στη διαδικασία να προτείνει μία σειρά από «ιδιαίτερους» ηλεκτροκινητήρες, όπως ο «τέλειος», τον οποίο παρουσίασε στην πρόσφατη έκθεση κινητικότητας του Μονάχου.

Αυτός, λοιπόν, ο «τέλειος ηλεκτροκινητήρας» έχει την ιδιομορφία ότι συνδυάζει τα πλεονεκτήματα δύο προγενέστερων καινοτομιών της Mahle του κινητήρα MCT (Magnet-free Contactless Transmitter / Χωρίς Μαγνήτη Ανέπαφη Μετάδοση) αισθητή και SCT (Superior Continuous Torque / Ανώτερη Συνεχής Ροπή). Με Απλά λόγια θα μπορούσαμε να πούμε ότι έχουμε έναν ηλεκτροκινητήρα ο οποίος από τη μία είναι σε θέση να δουλεύει αδιάκοπα πολύ κοντά στο μέγιστο της ισχύος του, ενώ από την άλλη δεν χρειάζεται για την κατασκευή του «σπάνιες γαίες» αφού η λειτουργία του δεν βασίζεται σε μόνιμους μαγνήτες αλλά σε μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τις αντίστοιχες περιελίξεις.

Το γεγονός ότι δεν απαιτούνται σπάνιες γαίες για την κατασκευή κινητήρα τεχνολογίας MCT τον καθιστά πιο φιλικό προς το περιβάλλον, προσφέροντας επίσης πλεονεκτήματα όσον αφορά το κόστος και την ασφάλεια των πρώτων υλών. Επιπλέον ο ηλεκτροκινητήρας MCT διαθέτει, σύμφωνα με τη Mahle, υψηλή ανθεκτικότητα, επειδή η απαραίτητη μετάδοση ηλεκτρικών ρευμάτων μεταξύ των περιστρεφόμενων και ακίνητων μερών μέσα στον κινητήρα είναι ανέπαφη οπότε δεν προκύπτουν φθορές - άρα, ο ηλεκτροκινητήρας δεν χρειάζεται συντήρηση. Επιπλέον, ο ηλεκτροκινητήρας MCT με βάση τα χαρακτηριστικά της απόδοσής του δείχνει ιδιαίτερα κατάλληλος για την κίνηση οχημάτων.

Από την άλλη, o ηλεκτροκινητήρας SCT είναι ο πιο ανθεκτικός που διαθέτει στη γκάμα της και όπως είπαμε μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλή ισχύ για απεριόριστο χρονικό διάστημα – κάτι που κατέστη δυνατό χάρη σε ένα νέο καινοτόμο σύστημα ψύξης λαδιού που όχι μόνο κάνει τον ηλεκτρονικό κινητήρα στιβαρό, αλλά ταυτόχρονα επιτρέπει επίσης την αξιοποίηση της απορριπτόμενης θερμότητας που παράγεται, για άλλους σκοπούς από το όχημα. Η εξαιρετικά συμπαγής κατασκευή του είναι ακόμα ένα πλεονέκτημα, καθώς μειώνει κόστος υλικού και βάρος - είναι ένας ελαφρύτερος κινητήρας που εκτός των άλλων δίνει τη δυνατότητα να αυξηθεί το ωφέλιμο φορτίο στα επαγγελματικά οχήματα.

Ο ηλεκτροκινητήρας MCT παρουσιάζει λοιπόν υψηλή απόδοση σε μεγάλο εύρος στροφών, ενώ ο ηλεκτροκινητήρας SCT, από την άλλη πλευρά, έχει σχεδιαστεί για να επιτυγχάνει τις υψηλότερες αποδόσεις στα βελτιστοποιημένα κύρια σημεία λειτουργίας. Βασικό πλεονέκτημα  του ηλεκτροκινητήρα SCT είναι, είναι όπως είπαμε, η συνεχής υψηλή απόδοση ισχύος, λειτουργώντας στο 93% έως 100% της μέγιστης ισχύος του, όπως αποδεικνύουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων. Αυτή η άνευ προηγουμένου ικανότητα, η οποία είναι μοναδική στην αγορά, του δίνει τη δυνατότητα να χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά οχήματα κάθε είδους, ακόμη και κάτω από πολύ απαιτητικές συνθήκες. Ως τέτοια κλασικά παραδείγματα αναφέρει η Mahle την κίνηση ηλεκτρικού φορτηγού σε ορεινές διαδρομές ή τις επαναλαμβανόμενες επιταχύνσεις ενός ηλεκτρικού ΙΧ.

Ο “perfect motor” συνδυάζει λοιπόν τη μόνιμα υψηλή ισχύ, με την «ανέπαφη» (και συνεπώς χωρίς φθορές) μετάδοση ισχύος με τη μέγιστη απόδοση και την απουσία σπάνιων γαιών. «Με αυτή τη μοναδική τεχνολογική εργαλειοθήκη για ηλεκτρικούς κινητήρες, μπορούμε να προσφέρουμε στους πελάτες μας εξατομικευμένες λύσεις ηλεκτροκίνησης για οποιαδήποτε κατηγορία οχήματος, εφαρμογή ή ακόμα και φιλοσοφία μάρκας», δήλωσε ο Arnd Franz, Πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου και Διευθύνων Σύμβουλος του Ομίλου Mahle. 

Όσο για τις σπάνιες γαίες θα πρέπει να πούμε ότι παρόλο που ενδεχομένως δεν είναι τόσο σπάνιες, η εξόρυξη και η επεξεργασία τους συνοδεύεται από μια σειρά προβλήματα όπως η ραδιενέργεια, η οποία συνδέεται με την παρουσία υψηλών συγκεντρώσεων ουρανίου (U), θορίου (Th) και άλλων ραδιενεργών στοιχείων. Πάντως η ζήτηση για αυτές αυξάνεται καθώς έχουν ένα πλήθος βιομηχανικών χρήσεων – και προϊόντα υψηλής τεχνολογίας, πέραν των ηλεκτροκινητήρων (φωτοβολταϊκά, λαμπτήρες χαμηλής κατανάλωσης, λέιζερ, κινητά τηλέφωνα, οθόνες υγρών κρυστάλλων κ.α.). 

Θυμίζουμε ότι Σπάνιες Γαίες είναι τα μέταλλα τα οξείδια των οποίων είναι γαιώδους μορφής και ονομάστηκαν έτσι καθώς θεωρήθηκαν σπάνια στοιχεία όταν πρωτοανακαλύφθηκαν, ενώ λέγονται επίσης και λανθανίδες από το όνομα του πρώτου στοιχείου της κατηγορίας τους στον Περιοδικό πίνακα στοιχείων του Μεντελέγιεφ. Παρουσιάζουν δε σχεδόν τις ίδιες φυσικές και χημικές ιδιότητες.

Για λόγους ευκολίας οι σπάνιες γαίες υποδιαιρούνται σε τρεις υποομάδες: 1η Υποομάδα: λανθάνιο, δημήτριο, πρασεοδύμιο, νεοδύμιο, προμήθειο και σαμάριο. 2η Υποομάδα: ευρώπιο, γαδολίνιο και τέρβιο. 3η Υποομάδα: δυσπρόσιο, όλμιο, ύττριο, έρβιο, θούλιο, υτέρβιο και λουτέτσιο.