”Pannkaksmotorn” – en uppstickare på väg mot genombrott? 

2021-12-17 06:00  

Den sitter redan i bilar från Koenigsegg, McLaren och Ferrari – och snart även i Mercedes-Benz AMG-modeller. Kommer axialflödesmotorn att bli allmängods även i elbilar för vanligt folk? 

Elmotorerna i dagens elbilar kan visserligen skilja sig åt en hel del. Men samtliga är radialflödesmotorer, där magnetfälten uppstår vinkelrätt mot rotationsriktningen.

Läs mer: Elbilarna jagar prestanda – med elmotorn i fokus

Kusinen axialflödesmotorn bygger på en annorlunda princip, där magnetflödet i stället genereras parallellt med rotationsriktningen. Konstruktionsmässigt blir de mer tillplattade till formen och kallas därför pannkaksmotorer. 

En axialflödesmotor från brittiska Yasa, som numer är uppköpta av Daimler. Foto: Yasa

Motortypen har fördelar jämfört med radialflödesmotorer, framför allt en oöverträffad momenttäthet (Nm/L) eftersom hävarmen blir större. Även den specifika effekten (kW/kg) är generellt sett väldigt hög jämfört med en radialflödesmotor.

Det finns exempel upp till 14 kW/kg. Radialflödesmotorer har under 2010-talet typiskt legat kring några enstaka kW/kg, även om de har ökat de senaste åren. Med andra ord: det går att konstruera en väldigt stark axialflödesmotor som samtidigt är både lätt och kompakt.

Koenigsegg Regera

Dessa egenskaper är förstås orsaken till att de nu har börjat dyka upp i supersportbilar av hybridformat, till exempel McLaren Artura och Ferrari SF90 Stradale. I svenska Koenigsegg Regera sitter inte mindre än tre axialflödesmotorer från brittiska Yasa.

Koenigsegg Regera, med tre axialflödesmotorer från Yasa. Foto: Alastair Philip Wiper/View/REX/TT

Tyska Daimler köpte nyligen Yasa och planerar att starta egen tillverkning i en fabrik i Berlin. Planen är till en början att använda dem i AMG:s modeller, men Yasas grundare Tim Woolmer har sagt att Daimler vill pressa priset tillräckligt för att kunna använda dem tvärs hela elbilssegmentet

Men motortypen har förstås också nackdelar – främst ett ännu så länge rejält högre pris och att den i sammanhanget är en oprövad produkt  – vilket för biltillverkare är en kritisk fråga.

Yasa, Traxial och Phi Power

Det finns ett antal bolag som utvecklar axialflödesmotorer. Utöver Yasa utmärker sig även belgiska startupen Magnax som i somras stängde en finansieringsrunda om 16 miljoner euro, ledd av bilkomponenttillverkaren Hirschvogel Automotive. Numer är Magnax bilmotorverksamhet placerad i dotterbolaget Traxial. Ett tredje bolag är schweiziska Phi Power. 

Det finns flera varianter av axialflödesmotorer. De kan till exempel ha dubbel-rotor eller dubbel-stator. Så väl Yasa som Traxial använder sig av dubbel-rotorkonceptet där järnoket som normalt sett omsluter motorn är bortdesignat. På engelska kallas det för yokeless. 

En axialflödesmotor från belgiska Traxial, Magnax dotterbolag inriktat mot fordonsindustrin. Foto: Traxial

Fördelarna är högre verkningsgrad och specifik effekt jämfört med den vanligare dubbel-statorvarianten. Utmaningen är att det blir svårt att hålla ihop statorns olika komponenter utan järnoket, vilket i sin tur även gör kylningen av motorn komplicerad. 

– Yasa har löst det genom att göra en behållare till statorn där det flödar olja över kopparlindningarna. Det blir otroligt effektivt, säger Lars Hultman, som fram till nyligen jobbade på metallpulvertillverkaren Höganäs, med inriktning mot bilindustrin, till Ny Teknik.

Lars Hultman, konsult som tidigare jobbade med Yasa på sitt dåvarande jobb på metallpulvertillverkaren Höganäs. Foto: Privat

Tillverkningskostnaden en utmaning

Numer driver han egna konsultbyrån Evanze. Men han var med när Yasas grundare Tim Woolmer för flera år sedan kontaktade Höganäs för hjälp med utvecklingen kring vissa ingående komponenter, och har därför följt bolaget. 

Han tror att det är svårt att helt slå undan fötterna för den konventionella radialflödesmotorn – men har samtidigt en stark tro på axialflödesmotorn. 

– Frågan är hur man ska sänka tillverkningskostnaden. Kan man lösa det har vi nog en vinnare. Men vi är inte där ännu, säger han. 

Johan Kristensson

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt