17-летний инженер разработал прототип двигателя, крутящий момент которого на 39 процентов больше, чем у существующих моделей.
Новость была опубликована в журнале Smithsonian Magazine. Роберт Сансоне занял первое место и выиграл 75 000 долларов на Международном конкурсе научных и инженерных достижений Regeneron для старшеклассников в этом году. Его новое изобретение может привести к революции в производстве электромобилей.
Более конкретно, это синхронный редукторный двигатель с повышенным КПД. Обычно они используются в насосах и вентиляторах, но до сих пор их потенциальное применение в контексте электромобилей не рассматривалось. Новая модель, разработанная Sansone, улучшает крутящий момент этих двигателей, которые имеют большое преимущество в том, что не требуют использования так называемых редкоземельных металлов.
Несмотря на свой молодой возраст, Сансоне уже успел выполнить около 60 инженерных проектов. На сегодняшний день ему удалось создать, в частности, анимированные руки, картинг и высокоскоростные кроссовки. Новый проект, принесший школьнику известность, потребовал всего год на разработку прототипа нового типа синхронного редукторного двигателя, обладающего большим крутящим моментом и эффективностью по сравнению с существующими моделями.
Прототип был изготовлен из 3D-печатной пластмассы, медных проводов и стального ротора. Усилия крупных игроков на рынке, таких как BMW, движутся в том же направлении. Инженеры, связанные с этой маркой, работают над созданием безмагнитных двигателей похожего устройства, что и у Сансоне. Большинство редкоземельных элементов добывается в Китае, что делает западную автомобильную промышленность сильно зависимой от их импорта. Создавая технологии, не требующие этих ресурсов, Запад, таким образом, мог бы сделать себя независимым от Востока.
В синхронных редукторных двигателях используется стальной ротор с прорезанными в нем воздушными прорезями. Этот ротор выровнен с вращающимся магнитным полем и генерирует его посредством магнитного сопротивления. Инженер-подросток решил убрать воздушные зазоры, чтобы включить дополнительное магнитное поле, используя больше материалов.
После пятнадцати подходов Sansone удалось создать прототип с увеличенным на 39 процентов крутящим моментом и увеличенным на 31 процент КПД при 300 оборотах в минуту по сравнению с обычно используемыми синхронными редукторными двигателями. С другой стороны, при 750 оборотах в минуту эффективность увеличилась на 37 процентов. К сожалению, молодой гений не хочет раскрывать точные характеристики своего оборудования, так как он собирается запатентовать его.