Ketika pengemudi model Mercedes AMG masa depan menginjak pedal gas mobil performa listrik mereka, mereka akan mendapatkan keuletan ekstra dari baterai dari sesuatu yang terdengar langsung dari “Kembali ke masa depan.”
Tidak, bukan kapasitor fluks, tetapi motor fluks aksial.
Mercedes-Benz AG dan Ferrari NV beralih ke motor listrik jenis ini untuk menghasilkan torsi yang memukul kepala. Motor fluks aksial jauh lebih kecil daripada motor radial yang banyak digunakan, namun memiliki pukulan yang lebih kuat.
Motor kelas atas seperti ini akan sangat penting bagi merek seperti AMG dan Ferrari saat mereka berlomba untuk menggemparkan kendaraan berperforma tinggi yang menghasilkan prestise dan keuntungan besar. Semua EV menawarkan sensasi akselerasi instan, dari Nissan Leaf hingga Tesla Model S Plaid. Sedangkan di zaman pembakaran, waktu yang lebih cepat dari jalur dan kecepatan tertinggi yang lebih tinggi dicapai dengan lebih banyak silinder mesin, pabrikan akan membedakan EV kinerja dengan mendapatkan hasil maksimal dari baterai dengan motor yang lebih ringan dan lebih efisien.
“Rasio power-to-weight benar-benar rekor nomor, dan jauh lebih baik daripada motor konvensional,” kata Markus Schaefer, chief technology officer Mercedes, tentang platform kendaraan listrik AMG yang akan datang. “Ini akan memanfaatkan ukuran motor yang kecil.”
Dengan setiap penekanan akselerator, pengemudi EV mendorong ratusan – dan dalam beberapa kasus ribuan – ampere arus listrik ke kumparan tembaga. Ketika kumparan ini diberi energi, mereka menjadi elektromagnet dengan gaya tarik menarik dan tolak menolak. Gaya magnet yang diciptakan oleh stator stasioner yang mengelilingi rotor yang berputar menghasilkan torsi yang memutar roda kendaraan.
Pada motor aksial, daripada memiliki putaran rotor di dalam stator, rotor berbentuk cakram berputar di samping stator pusat. Hal ini menyebabkan aliran arus — fluks — untuk bergerak secara aksial melalui mesin, daripada keluar secara radial dari pusat. Karena motor menghasilkan torsi pada diameter yang lebih besar, bahan yang dibutuhkan lebih sedikit. Yasa, produsen motor yang berbasis di Oxford, Inggris yang digunakan dalam hibrida plug-in SF90 dan 296 GTB Ferrari, hanya menggunakan beberapa kilogram besi untuk statornya, mengurangi massa mesin sebanyak 85%.
Motor Yasa adalah gagasan Tim Woolmer, yang karyanya menjadi fokus PhD teknik elektro di Universitas Oxford. Dalam beberapa tahun setelah mendapatkan gelar doktor, Jaguar Land Rover membuat rencana untuk menggunakan motor Yasa di C-X75, hibrida-listrik dua tempat duduk dengan tenaga kuda yang cukup untuk menyaingi Porsche 918 Spyder, McLaren P1 dan Ferrari LaFerrari. Sementara JLR akhirnya membatalkan proyek karena kendala keuangan, motor Yasa menemukan jalan mereka ke hypercar hybrid Koenigsegg Regera, diikuti oleh Ferrari SF90.
Pada bulan Juli tahun lalu, Mercedes mengumumkan telah mengakuisisi Yasa dengan jumlah yang tidak diungkapkan dan akan menempatkan motornya dalam model AMG yang dijadwalkan untuk diluncurkan mulai tahun 2025.
“Jika Anda melihat sejarah otomotif secara umum, perusahaan otomotif ingin memiliki mesin, teknologi inti mereka, secara internal,” kata Woolmer dalam sebuah wawancara. “Baterai, motor, ini adalah teknologi inti mereka sekarang. Mereka menyadari pentingnya memiliki diferensiasi jangka panjang di ruang-ruang ini, jadi mereka harus membawanya sendiri.”
Aspek terpenting dari motor aksial adalah potensi faktor bentuk, menurut Malte Jaensch, profesor drivetrain seluler berkelanjutan di TUM School of Engineering and Design di Munich. Ukurannya yang lebih kecil memungkinkan pembuat mobil untuk menempatkan satu motor di setiap roda, yang tidak mungkin dilakukan dengan motor radial.
Menempatkan motor di setiap roda — atau setidaknya satu di setiap gandar — dapat menghasilkan performa berkendara EV yang luar biasa. Inovasi ini memungkinkan untuk vectoring torsi yang lebih baik mengontrol berapa banyak daya yang dikirim motor ke setiap roda individu untuk meningkatkan kelincahan. Menikung berkecepatan tinggi dapat membantu pengemudi AMG dan Ferrari mengatasi deru mesin delapan, 10, atau 12 silinder mereka yang hilang.
Motor Yasa juga dapat sepenuhnya menghilangkan kebutuhan akan powertrain pada apa yang disebut skateboard di bawah tengah EV, kata Woolmer. Itu akan membuka lebih banyak ruang bagi para insinyur untuk mengemas baterai, membuat lebih banyak ruang untuk ruang bagasi depan dan belakang yang lebih besar, atau memungkinkan para desainer bereksperimen dengan ide-ide aerodinamis baru.
Ukuran kecil dan bobot ringan dari motor aksial tidak hanya menguntungkan mobil berperforma tinggi. Mereka juga menemukan rumah di kedirgantaraan, membuat Yasa mengeluarkan divisi penerbangan listriknya Evolito tahun lalu. Kendaraan listrik tercepat di dunia, pesawat listrik Rolls-Royce Plc yang disebut Spirit of Innovation, menggunakan tiga motor fluks aksial untuk menggerakkan baling-balingnya. Pesawat ini dapat melakukan perjalanan sekitar 380 mil (612 kilometer) per jam, membuatnya lebih cepat dari pesawat tempur Spitfire yang ditenagai oleh mesin Rolls-Royce V12.
“Yang penting adalah efisiensinya,” kata Matheu Parr, pemimpin proyek Spirit of Innovation di Rolls-Royce. “Ini memungkinkan Anda menjaga bobot pesawat tetap rendah.”
Motor aksial tidak selalu menjadi lonceng kematian motor radial, yang menghasilkan kecepatan tertinggi yang lebih tinggi. Hal ini menyebabkan Ferrari menggunakan dua motor radial di gandar depan SF90, bersama dengan motor aksial di gandar belakang. Untuk 296 GTB, penanganan dianggap lebih penting, jadi hanya motor aksial yang lebih ringan yang digunakan antara mesin dan transmisi.
“Ini hanya masalah pengalaman berkendara seperti apa yang ingin Anda rancang untuk pelanggan Anda dengan mesin tertentu,” kata Davide Ferrara, manajer motor listrik Ferrari. “Suara yang berbeda membuat nada manis.”
Video terkait: