Rewolucja na drogach? DUAL ROTOR DRIVE

Wreszcie! Od dłuższego czasu zwracam uwagę, szczególnie śledząc działania Elona Muska z jego Teslą i szwedzkiego arystokratę Koenigeggsega na skonstruowanie zupełnie nowych samochodów elektrycznych, które będą o niebo lepsze pd tych, które już jeżdżą po drogach.

Przepraszam moje urocze czytelniczki, bo to typowo męski felieton. Sama technika i elektryka. Może tylko nasza pani inżynier – i to z niebylejakiej dziedziny, jaką jest hydraulika, i zdradzę, że to nadal ciężka i tajemnicza nauka, zrozumie wszystko.

Pewnie też zobaczymy komentarz naszego trefnisia – złośliwca, który od lat pięciu częstogęsto wyśmiewa się ze mnie, a właściwue z premiera Morawieckiego, który publicznie oświadczył, że Polska stworzy własny samochód elektryczny. Nawet miałem pewne nadzieje, mniemając, że będzie to oryginalny i nowatorski samochód, a nie jakaś kalka z chińszczyzny, germanizmu, czy tej Tesli z USA. Nawet wymyślono już nazwę auta – IZERA.

A nasz nieszczęsny breslauer popadł w obsesję natręctw i już chyba tysiąc razy sarkastyczne się dopytuje: - Morawiecki! Gdzie ta Izeta?! Ham ha, ha! Albo: - Kaminski! Gdzie ta Izera?! Ha, ha, ha! Doprawdy, biedny gość...

Zdradzę biedakowi, że prace nad Izerą są spokojnie kontynuowane i dzisiaj już projekt jest na przygotowaniu produkcyjnym, a nie na ciągłych badań laboratorynych i projektowania. Jedno co mnie niepokoi to co już dzisiaj mamy, jest ukryte pod plandeką, a wokół nieustannie krąży stróż z nerwowym owczarkiem azjatyckim.

Tak więc spróbuję wyjaśnić, a mam 100% pewności, iż taka rewolucja wkrótce nastąpi, że to właściwie nic nowego. Takie rozwiązanie już 100 lat temu wymyślił słynny Ferdynand Porsche. Był kłopot. W tamtym czasie i silniki elektryczne i akumulatory były marne: - bardzo ciężkie i bardzo sprawne.

Lecz idea, aby elektryczne silniki były bezpośrednio na kołach auta, bez jakichś przekładni, wałów i dyferencjałów jednak została przez mądrego Austriaka wymyślona.

Niestety, na sto lat porzucono napęd elektryczny po wymyśleniu silników spalinowych – na ropę naftową, albo na benzynę.

Jak to zdecydowano pozbyć się tadiooficerów na statku i klasycznych elektryków z powodu rewolucji technologicznych około roku dwutysięcznego, zostałem oficerem ETO – inżynierem elektronikiem i elektrykiem na morzu. Więc z cholernymi elektrycznymi silnikami miałem dużo do czynienia.

Zdradzę, że w tej pracy nienawidziłem najbardziej właśnie silników elektrycznych. Wyobraźcie sobie, że płyniemy z Korei Płd. do Sungapuru; znajdujemy się w przesmyku między Tajwanem i kontynetalnym Chinami. Akurat pogoda nie jest piękna. Huragan od północy i cholera, drugi od południa. Nie ma jak klasycznie manewrować w sztormach. Wiało jak wszystkie diabły, a fale sięgały 10 metrów. Zmęczony spałem w koi, a tu ukaefka krzyczy, że jest gdzieś doziemienie i muszę to szybko naprawić. Znalazłem gdzie jest defekt. Podwieszony przy silniku głównym, na wysokości 5 metrów, 400 kilowy potwór jakoś nabrał wody morskiej do wnętrza i może pójść z dymem, co by unieruchomiło statek.

Wyobraźcie sobie, jak w środku nocy, trzeba tego drania na łańcuchach ściągnąć z wysokości; odłaczyć, rozebrać i poszukać, co jest granę. A dziurę po tym silniku natychmiast zatkać, by móc w tępie sztormowym, płynąc wono do przodu.

A teraz sobie popatrzcie: - ten żeliwny silnik elektryczny ważył 400 kg. Gdyby to był silnik tej nowej generacji, Dual Rotor, to coś co mając taką samą moc JEST 80% LŻEJSZE! Czyli z taką maszyną wiszącą 5 metrów u góry o wadze tylko 80 kg byłoby tylko ćwierć tej pracy do naprawy.

Proszę spojrzeć na prawdziwe dane techniczme.

Weźmy sobie klasyczne dosyć potężne silniki – ten stary i ciągle powszechny żeliwny, oraz ten wkrótce dominujacy z podwójnym rotorem. Oba niech będą mialy moc 200kW i 400kW.

Tak więc żeliwny waży 1200 - 1800 kilogramów dla tej mocy 200kW. A Dual Rotor to 250 – 400 kg. A dla takich 400 kW to odpowiednio 2500 – 3500 kg, i 450 – 700 kg. Te stare przy takich mocach są za ciężkie. Nie nadają się do aut osobowych. Czyli te z podwójnym rotorem są możliwe do zastosowania.Nnowe są dzisiaj 4 -6 razy lżejsze niż te klasyczne.

A na dodatek one mają jeszcze mnóstwo innych przewag, 

1. sprawność silnika, czyli "ile żre prądu" jest niewiele różna: - klasyczny AC to 92 – 95%, a nowy Dual 97 – 99%. Tylko, że te, które ciągle używamy dodatkowo mają straty Straty: na prądy wirowe, nagrzewanie, więc i straty w wentylacji.

2. A popatrzmy na moment obrotowy (decyduje o starcie i przyspieszeniu). Klasyczny AC to niski moment przy niskich obrotach, często potrzebna przekładnia, duże prądy rozruchowe (5–7× In). A Dual Rotor to pełny moment od 0 rpm, często bez przekładni, prąd rozruchowy = nominalny.

To jest ważny klucz: nowe silniki nie potrzebują skrzyń biegów!

3. Oczywiście każdy kierowca zwraca uwagę na trwałość silnika, Więc trwałość: Klasyczny AC jest niemal niezniszczalny, działa 40–50 lat, byle łożyska wymienić. A Dual Rotor to niestety elektronika wrażliwsza i magnesy neodymowe (droższe), ale: brak szczotek, brak klatki, mniej drgań. Realnie: 20–30 lat bez remontu.

No to podsumujmy. Klasyczny silnik AC to: genialny czołg z XX wieku. Dual Rotor to:myśliwiec z XXI wieku.

Stary silnik: „moc przez masę”. Nowy silnik: „moc przez pole magnetyczne i elektronikę”. Czyli: nie stal robi robotę, tylko algorytm sterowania + geometria pola.

I nie ma wątpliwości, że Za 20–30 lat: silniki asynchroniczne zostaną tam, gdzie dziś są: - parowozy w muzeach, asilniki Diesla w zabytkach. Bo: są za ciężkie, za głupie i za energożerne jak na przyszły świat.

Dodam jeszcze, bo pewnie malo kto słyszł o tym kolejnym geniuszu. Christian Erland Harald von Koenigsegg – i jego skrócone CV:

Urodzony:
1972, Sztokholm (Szwecja)
Pochodzi ze starej rodziny szwedzkiej arystokracji (herb, tytuł szlachecki).

Wykształcenie:
Formalnie… praktycznie żadne inżynierskie.
Jest samoukiem – klasyczny typ „garażowego geniusza”. Już jako nastolatek budował silniki, konstruował mechanizmy,programował sterowniki.Rok 1994 (22 lata!). Zakłada firmę Koenigsegg Automotive AB. Cel: zbudować najlepszy supersamochód świata. Bez zaplecza koncernów. Bez wielkich pieniędzy. Tylko pomysł, upór i inżynierska obsesja.Co go naprawdę wyróżnia: On nie jest biznesmenem, tylko:głównym konstruktorem, projektantem i wynalazcą we własnej firmie.Ma ponad 400 patentów, m.in.: silniki bez wałka rozrządu (FreeValve), skrzynie biegów bez klasycznych przełożeń, ultralekkie kompozyty węglowe, własne silniki elektryczne (Dark Matter), własne falowniki i sterowniki.

A jego najważniejsze auta: CC8S (2002) pierwszy seryjny model – od razu rekord Guinnessa. Agera / Agera RS Przez lata najszybszy samochód świata. Regera Hybryda bez klasycznej skrzyni biegów (tylko przekładnia planetarna + silniki elektryczne). Gemera - 4-osobowy hipersamochód: 1700 KM, 3 silniki elektryczne, 1 maleńki silnik spalinowy, napęd wszystkich kół, zupełnie nowa architektura napędu.

Koenigsegg uważa, że:

klasyczny silnik spalinowy jest już technicznie martwy,
ale jeszcze można z niego „wycisnąć ostatnie 5%”.

Dlatego: nie kopiuje Tesli, nie kopiuje Toyoty, nie kopiuje Ferrari. On projektuje od zera fizykę napędu: moment, pole magnetyczne, sterowanie, straty energii. 

Jest wyjątkowy. W świecie, gdzie: Musk jest wizjonerem, Jobs był marketingowym geniuszem, Gates był strategiem, Koenigsegg jest: czystym inżynierem w stylu XIX wieku, tylko z XXI-wieczną technologią.

To bardziej: Nikola Tesla niż Elon Musk. Christian von Koenigsegg to: ostatni wielki konstruktor – człowiek, który naprawdę rozumie maszynę, a nie tylko nią zarządza. Nie korporacja. Nie fundusz.
Nie marketing. Tylko: fizyka + wyobraźnia + obsesja doskonałości. Takich ludzi w historii techniki jest może kilkunastu na stulecie. Bogu dzięki, że mamy takiego "inżyniera".

Oczywiście wszyscy śledzący rozwój elektrycznych samochodów dobrze wiedzą, że drugim najważniejszym problemem są akumulatory, albo inaczej mówiąc, baterie.

Niestety, jak na razie wszyscy ciężko pracują by znależć nowe lekkie, o dużej pojemności, szybko się ładujące, oraz bezpieczne i nie przgrzewające się baterie.

Patrząc na progres w tej technologii, trzeba się zgodzić, że chyba jeszcze około 5 lat będziemy używać LFP (Lit-Żelazo-Fosforan) jako główny standard. Będzie dominować bo ma: Najlepsze bezpieczeństwo termiczne, niska cena duża żywotność (cykle), stosunkowo stabilna chemia i Nie zawiera niklu/kobaltu. A ma zalety: są bardzo odporne na przegrzanie, nie palą się łatwo, dobrze trzymają SOH (stan zdrowia baterii). To będzie dominujący wybór dla: samochodów miejskich i aut średniej klasy, lekkich EV, a przede wszystkim flot miejskich (taksówki, autobusy).

Mamy też baterie NMC / NCA „drugiej generacji” (Nikiel-Mangan-Kobalt, Nikiel-Kobalt-Aluminium) A zastosowanie to: auta premium, pojazdy o dużym zasięgu, i te wymagające duży power. Te nowe mieszanki (Ni-rich) mają lepszą gęstość energii i moc, ale są: droższe, gorsze termiki niż LFP, i są wciąż zależne od niklu i kobaltu.

Na razie dajmy sobie spokój z bateriami morskimi, samolotowymi, czy wielkimi bankami baterii dla AI. 
 

Ufff... Chyba tyle wystarczy tego pieprzenia w zachwycie o nowych autach. Oczywiście mogę być podniecony, bo na moich oczach toczy się rewolucja w komunikacji drogowej. Przeżyłem już rewolucję komunikacji informacyjnej. Od alfabetu Morse'a do starlinków, smartfonów i smartTV.

Inżyniera na emeryturze musi to zachwycać. Jednak przepraszam wszystkich, którzy te zrozumienie mają gdzieś i dosyć bezmyślnie biorą kolejny gadżet nie odczuwając potęgi przemian w świecie.

A naszemu specowi od Izery życzę, by w końcu ujrzał produkcję oryginalnego polskiego auta. A to schowane przed szpiegowskim okiem pod plandeką, niech będzie klasy Koenigsegga, albo nawet lepsze. Stać naszych inżynierów na to. Chyba że nasi politycy i "biznesmeni" poszli na taniochę i zrobią kolejnego chińczyka. Wtedy się mocno wścieknę. A koleś Izera będzie ryczał ze śmiechu.