From Chisato Horiuchi in Tokyo, Japan
Hình ảnh một con tàu được trang bị hệ thống điều động tàu điện thế hệ tiếp theo "HARMO" (Ảnh: Yamaha Motor)
"Động lực khử động cơ ngày càng mạnh mẽ trong ngành công nghiệp hàng hải. Cũng như trong ngành ô tô, các cuộc thảo luận về việc thắt chặt các quy định đã trở nên sôi nổi chủ yếu ở châu Âu. Đã có một phong trào hạn chế việc đưa tàu động cơ vào các khu vực cụ thể. Có vẻ như thì là ở "
Tôi đã có thể nhận được câu trả lời mà tôi đang hướng tới. Điều đó sẽ rất tuyệt, nhưng không phải vậy. Đó là một từ tôi nhặt được khi tôi đang lao vào bắn hai mũi tên và ba mũi tên trong khi di chuyển xa khỏi kịch bản của bài báo mà tôi đã mong đợi.
Diễn giả chính là ông Masaki Maejima, Trưởng dự án PJ Development Promotion G HARMO, Bộ phận phát triển trước của Yamaha Motor Marine. Công ty là nhà phát triển hệ thống điều động tàu điện thế hệ tiếp theo "HARMO", sẽ được bán ở châu Âu vào mùa xuân năm 2022.
Masaki Maejima, người phụ trách phát triển HARMO (Ảnh: Yamaha Motor)
Tôi muốn thú nhận lý do tại sao tôi lại hỏi Yamaha Motor cho cuộc phỏng vấn này. Theo sở thích, thỉnh thoảng tôi thuê một chiếc thuyền và đi câu cá. Tôi không thể không đảm bảo rằng HARMO có thể được sử dụng để câu cá.
HARMO được đặc trưng bởi độ yên tĩnh và khả năng hoạt động cao. Tôi đã ảo tưởng rằng áp lực lên cá sẽ được giảm bớt bằng cách điều khiển động cơ, điều này sẽ dẫn đến kết quả câu cá.
Theo tài liệu giải thích của HARMO, "Trong trường hợp có hai máy bay, bạn có thể di chuyển ngang bằng cách nghiêng cần điều khiển sang một bên, điều này hỗ trợ cho việc cập và neo đậu khó khăn." Tôi không được đi biển thường xuyên nên kỹ năng điều động tàu của tôi chậm tiến bộ. Anh hy vọng rằng mình có thể khắc phục được điểm yếu của mình trong việc cập bến và bến đỗ với sự trợ giúp của công nghệ.
Chuyên dụng cho các ứng dụng bay chậm
Với những ảo tưởng và kỳ vọng như vậy, tôi đã thành thật hỏi khi bắt đầu cuộc phỏng vấn, "Vậy còn câu cá khi sử dụng HARMO thì sao?"
"Đó có phải là câu cá ... Nó có thể hữu ích tùy thuộc vào cảnh, chẳng hạn như một khu vực nông gần bến cảng hoặc một hồ nước." Câu trả lời của ông Maejima không rõ ràng. Rõ ràng là tôi đã loại bỏ nó.
Lý do là HARMO "không thích hợp để chạy tốc độ cao" (ông nói. Tốc độ tối đa của một con tàu được trang bị HARMO là chậm nhất là 10 km một giờ, mặc dù nó phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của con tàu. Chắc chắn, rất khó để sử dụng trong câu cá đi xung quanh các điểm khác nhau. Trong khi bị thuyết phục bởi lời giải thích của ông Maejima, tôi không kiên nhẫn rằng kế hoạch bài báo đang sụp đổ. Trong khi giả vờ bình tĩnh, tôi quyết định khám phá một cách tiếp cận khác.
Điều tôi quan tâm là anh ta "chuyên sử dụng phương tiện bay chậm" (anh ta). Đó là một thị trường thích hợp. Đâu là bối cảnh mà hệ thống điện mới của Yamaha Motor có thể đóng một vai trò tích cực?
Khi được hỏi, công ty có kỳ vọng cao nhất đối với tàu du lịch đi lại giữa kênh rạch và đường thủy. Có vẻ như có nhu cầu như một bộ phận đẩy cho thuyền dân cư "nhà thuyền" được tìm thấy trong các kênh đào châu Âu. Công ty đã và đang khám phá các ứng dụng cho các hệ thống đẩy điện chuyên dụng tốc độ thấp bằng cách trưng bày các nguyên mẫu HARMO làm tài liệu tham khảo tại các cuộc triển lãm liên quan đến hàng hải và các cuộc triển lãm thuyền được tổ chức ở châu Âu.
Trạng thái của Genoa International Boat Show được tổ chức vào tháng 9 năm 2021 tại Genoa, Ý. HARMO hấp dẫn để ra mắt tại châu Âu (Ảnh: Yamaha Motor)
Bắt đầu phát triển vào khoảng năm 2011. Trong ngành công nghiệp hàng hải, nơi động cơ đang phát triển mạnh mẽ, tôi đã có một bờ vai hẹp, nhưng "tôi bắt đầu cảm nhận được làn sóng điện khí hóa khoảng ba đến bốn năm trước," ông nói. Động lực để khử động cơ và trung hòa carbon (hầu như không phát thải khí nhà kính), chủ yếu ở châu Âu, đã bắt đầu tràn ngập ngành vận tải biển.
Và câu chuyện trở lại từ đầu. Cuộc phỏng vấn bắt đầu với sự quan tâm gần như cá nhân, nhưng nó dẫn đến phạm vi phòng thủ của tác giả phụ trách lĩnh vực ô tô. Tôi quyết định hỏi về các tính năng kỹ thuật của HARMO khi tôi cảm thấy nhẹ nhõm hơn một chút.
Tất cả các bộ phận lái xe dưới nước
HARMO có một hệ thống truyền động động cơ độc đáo. Nó được gọi là "phương pháp truyền động vành", và cánh quạt được dẫn động bởi một động cơ gắn trên vành (mép) của cánh quạt. Nói một cách chính xác, một cuộn dây được đặt ở vành ngoài để đóng vai trò như một stator. Một nam châm được gắn trên mặt cánh quạt của chu vi bên trong để tạo thành một cánh quạt.
Cấu trúc HARMO. (A) Chân vịt được dẫn động bởi một động cơ gắn trên vành chân vịt. (B) Cuộn dây của rôto và nam châm của stato được đúc tương ứng để đảm bảo không thấm nước. Bằng cách giảm khoảng cách xuống một vài mm, hiệu suất của động cơ đã được cải thiện (Ảnh: Yamaha Motor)
Trong một động cơ gắn ngoài nói chung, một động cơ được đặt trên mặt nước và chuyển động quay của nó được truyền tới một chân vịt dưới nước thông qua một bánh răng giảm tốc, một trục truyền động, một trục các đăng, và những thứ tương tự. Vì lý do này, tiếng ồn và độ rung được tạo ra do chuyển động quay của động cơ và quá trình đan bánh răng. Mặt khác, hệ thống truyền động vành không có bánh răng, và động cơ, có thể là nguồn gây ồn, được đặt dưới nước, vì vậy nó "yên tĩnh đến tột độ" (Mr. Maejima).
Ngoài ra, “do cánh quạt quay ở rìa (vành) nên dễ sinh ra lực đẩy mạnh (lực đẩy) đặc biệt là ở tốc độ thấp”. Ở động cơ ngoài của động cơ khó tạo ra mômen xoắn lớn ở tốc độ thấp vì trục các đăng đi qua tâm cánh quạt bị quay.
Phương pháp truyền động vành đai cũng có những nhược điểm của nó. Vấn đề là vành trở thành một lực cản. Đặc biệt ở tốc độ cao, một lượng lớn áp lực nước dồn lên vành xe, dẫn đến mất lực đẩy. Vì lý do này, Yamaha Motor đã chuyên biệt hóa phương pháp này cho các tốc độ thấp.
Trong suốt 10 năm phát triển, nhiệm vụ khó khăn nhất là đảm bảo khả năng chống thấm nước của vành lái. Vì toàn bộ động cơ chìm trong nước, cần phải tạo khuôn các bộ phận điện như rôto và stato bằng nhựa thông.
Nếu nhựa bị nứt, nó sẽ nhanh chóng bị gỉ và hỏng do nước biển. Tuy nhiên, nếu đúc quá dày, khoảng cách giữa rôto và stato sẽ tăng lên và hiệu suất của động cơ sẽ giảm.
Vì lý do này, "chúng tôi lặp đi lặp lại việc thử và sai để làm cho khuôn mỏng hơn trong khi đảm bảo độ kín nước và độ bền", ông nói. Kết quả là, khoảng cách giữa rôto và stato có thể được rút ngắn xuống một vài mm.
Sự phát triển tiếp theo là phiên bản biển CASE
Ắc quy được kết hợp với hệ thống đẩy điện kiểu truyền động vành đai là ắc quy axit-chì có điện áp 48 vôn. Xem xét khối lượng của pin và khả năng gắn trên tàu, tôi nghĩ rằng "pin lithium-ion tốt hơn", nhưng có vẻ như không phải vậy. Ông Maejima nói, "Thay vào đó, pin axit-chì tốt hơn."
Bằng chứng về hoạt động trình diễn trên kênh Otaru ở thành phố Otaru, Hokkaido, đang được thực hiện trước khi ra mắt ở châu Âu. Trong cuộc trình diễn, một con tàu có tổng chiều dài 9,8 mét và sức chứa tối đa 46 người được trang bị hai hệ thống động lực dẫn động vành đai.
Hoạt động trên kênh Otaru (Ảnh: Yamaha Motor)
Và khối lượng của pin axit-chì kết hợp lên tới 500 kg. Trên thực tế, loại pin này giúp ổn định con tàu. Con tàu được sử dụng cho cuộc biểu tình ban đầu được trang bị động cơ 21 mã lực, và người ta nói rằng nó có một thỏi chì nặng 1000 kg làm trọng lượng ổn định. Do đó, pin axít chì có thể được lắp đặt mà không gặp bất kỳ sự cố lớn nào.
"HARMO có mối quan hệ cao với các hệ thống điều động tàu tự động. Chúng tôi muốn đẩy nhanh các nỗ lực của phiên bản hàng hải của CASE (được kết nối, lái xe tự động, chia sẻ, điện khí hóa)." Giờ đây, khi đã có thể đưa nó vào sử dụng thực tế sau khoảng 10 năm phát triển, ông Maejima hình dung ra bước phát triển tiếp theo. Chuyến đi của một hệ thống động cơ điện thích hợp chuyên về tốc độ thấp vẫn tiếp tục.
(Nikkei Cross Tech / Nikkei Automotive Hidenao Kume)
[Bài báo được dựng lại ngày 18 tháng 10 năm 2021 bởi Nikkei Cross Tech]
