Rekord helyett demonstráció, az optimum mindenek felett!

A Mercedes-AMG Concept GT XX rekordkísérlete első pillantásra egy látványos PR-eseménynek tűnik: 25 megdöntött távolsági rekord, 5479 km megtétele 24 óra alatt, és a Föld egyenlítőjének megfelelő távolság levezetése nyolc napon belül. Az Autótechnika nézőpontjából azonban nem a puszta számok és a rekordhájp a lényegesek, hanem az, hogy milyen üzemi állapotot tudott tartósan fenntartani a hajtáslánc. Nekünk ez a fő lényeg!

De röviden: mi is volt a projekt?

A Mercedes-AMG Concept GT XX projekt egy extrém technológiai demonstráció és validációs teszt volt, amelynek célja az elektromos hajtás határainak feszegetése és a jövő technológiáinak bizonyítása: a jármű nyolc nap alatt teljesítette a Föld egyenlítőjének megfelelő 40 075 km-es távolságot a nardói tesztpályán, miközben 25 távolsági rekordot döntött meg, köztük az elektromos autók 24 órás rekordját 5479 km-rel; a hangsúly nem a végsebességen, hanem a tartós terhelhetőségen volt, annak demonstrálásán, hogy megfelelő hőmenedzsmenttel az elektromos hajtás napokon át képes fenntartani a nagyjából 300 km/h-s tempót és az extrém gyorstöltési ciklusokat túlmelegedés vagy teljesítményvesztés nélkül; a projekt egyfajta „laboratórium kerekeken”, amely olyan megoldásokat tesztelt éles üzemben, mint az axiális fluxusú villanymotorok, a közvetlen folyadékhűtéses akkupack és a Formula–1 ihlette energiamenedzsment, amelyek a jövőbeni AMG.EA platform alapját adják; ahogy a tesztpilóta George Russell is megfogalmazta, ez a kísérlet a belső égésű motorok állóképességét ötvözte az elektromos hajtás tisztaságával és precizitásával.

Ez a projekt nem csupán egy rekorddöntés, hanem egy rendszerszintű stresszteszt is volt, amely megmutatta, hol vannak jelenleg az elektromos hajtás határai, és hogyan lehet azokat a hőmenedzsment segítségével kitolni.

Nem a csúcssebesség, hanem az optimum

A kísérlet során tartott 300 km/h-s állandó sebesség nem véletlen választás volt, hanem mérnöki döntés eredménye. A Mercedes-AMG elemzése szerint ez a tempó jelentette azt az optimumot, ahol a pályasebesség, a töltési idők és a termikus egyensúly együttesen a legjobb összidőt eredményezték. A fejlesztők nem arra keresték a választ, hogy mennyi az autó végsebessége, hanem arra, mekkora teljesítmény tartható fenn napokon át anélkül, hogy a rendszer túlmelegedne vagy az akkumulátor degradálódna.

A stratégiát a Formula–1 ihlette: a folyamat egy előre kiszámított ritmust követett, ahol az autó felgyorsult a célsebességre, majd a töltési megálló előtt rekuperációval lassított, hogy optimális hőmérséklettel és sebességgel érkezzen a bokszba.

A hűtés, mint főszereplő

A projekt egyik legfontosabb tanulsága, hogy az elektromos nagy teljesítményű hajtásnál a szűk keresztmetszetet nem a motor ereje, hanem a hőmenedzsment jelenti. A GT XX esetében a több mint 3000 darab hengeres cellát (3.6-3.7 V) - elektromosan nem vezető folyadékkal - közvetlenül a cellák szintjén hűtötték. Ez a megoldás lehetővé tette, hogy az akkumulátor nagyon szűk, átlagosan 45 Celsius-fokos hőmérsékleti ablakban maradjon még a legextrémebb terhelés – a folyamatos száguldás és a nagy teljesítményű (850 kW) gyorstöltés – közben is.

A rendszer "agya" az úgynevezett Central Coolant Hub (CCH), amely a különböző hőmérsékleti igényű komponensek (akkumulátor, motorok, teljesítményelektronika) hűtését koordinálja. Ez a technológia biztosítja, hogy az autó a hagyományos elektromos járművekkel ellentétben ne kényszerüljön teljesítménycsökkentésre a túlmelegedés miatt, hanem folyamatosan maximális teljesítményt legyen képes leadni.

Axiál-fluxus motor és töltési stratégia

A hajtáslánc alapját három axiál-fluxusú villamos gép adja, amelyek közül kettő a hátsó tengelyen, egy pedig az elsőn kapott helyet,. Ezek a motorok nemcsak erősebbek, hanem lényegesen nagyobb teljesítménysűrűséget kínálnak kisebb tömeg mellett. A hátsó motorok folyamatos üzemben dolgoznak, míg az első tengelyen lévő egység szükség esetén, booster-jelleggel segíti a hajtást.

A töltési teljesítmény elérte a 850 kW-ot, ami lehetővé tette, hogy mindössze öt perc alatt mintegy 400 kilométernyi hatótávot töltsenek vissza az autóba. A valódi áttörés azonban itt is a stabilitásban rejlik: a közvetlen hűtésnek köszönhetően a rendszer képes volt ezt a hatalmas töltési teljesítményt újra és újra felvenni anélkül, hogy pihenőidőre lett volna szükség a hűléshez. Ez már nem egy egyszeri sprintre optimalizált demonstrátor volt, hanem egy töltési ciklusokkal tervezett, strapabíró hajtáslánc.

Aerodinamika a hatékonyság szolgálatában

A 300 km/h-s sebességnél a hajtási energia mintegy 83 százaléka a légellenállás leküzdésére fordítódik, ezért az aerodinamika kulcsfontosságú volt. A GT XX légellenállási együtthatója (Cd) mindössze 0,19 volt. Ezt olyan megoldásokkal érték el, mint a speciális AIRPANEL légterelő rendszer, amely csak szükség esetén nyitja meg a hűtőnyílásokat, egyébként zárt állapotban tartja őket a légellenállás csökkentése érdekében. Emellett a jármű hátulján plazma-aktuátorokat is teszteltek, amelyek mozgó alkatrész nélküli, nagyfeszültséggel működtetett aktív aerodinamikai eszközök, amelyek a levegő helyi ionizálásával a határréteg áramlását szabályozzák, ezáltal befolyásolva a légellenállást és az áramlásleválást. Fizikailag mozgó alkatrészek nélkül képesek befolyásolni a légáramlást.

A jövő technológiájának validációja – de nem tömegmodell jövő karácsonyra

Fontos leszögezni, hogy a Concept AMG GT XX nem egy utcai használatra szánt konfiguráció, amellyel jövő karácsonyra számolhatunk, és nem is egy közvetlen előképe egy sorozatgyártású modellnek. Sokkal inkább egy ipari tudásdemonstráció és validációs extrémteszt. A benne tesztelt technológiák – különösen az axiál-fluxus motorok és a közvetlen akkumulátorhűtés – azonban már jövőre megjelennek az AMG.EA architektúrára épülő sorozatgyártású modellekben,.

Ahogy a teszten résztvevő F1-es pilóta, George Russell fogalmazott: „Ez a belső égésű motorok állóképessége az elektromos hajtás tisztaságával”. A kísérlet végső üzenete tehát nem az, hogy az elektromos autó gyorsabb, hanem az, hogy a teljesítmény akkor skálázható és tartható fenn hosszú távon, ha rendszerszinten – különösen a hőmenedzsment terén – uraljuk a technológiát.

Jules Verne-nek 80 napra volt szüksége a Föld megkerüléséhez; az AMG technológiája ezt nyolc nap alatt teljesítette, bizonyítva, hogy a tartós elektromos teljesítmény már nem a jövő, hanem a jelen.

Forrás: mercedes-benz.com, greencars.com, australiansciencejournals.com, media.daimler.com, dat.de, bosch.com, auto-motor-und-sport.de, motorsport-magazin.com, autozeitung.de, insideevs.com, carnewschina.com, twitter.com