عادة ما تركز المحادثات السائدة حول السيارات الكهربائية على حجم الشاشات، أو سرعات البرامج، أو سعة البطارية، ولكن الثورة الهندسية الحقيقية تحدث بعمق داخل الهيكل. تريد مرسيدس-بنز إثبات هيمنتها الميكانيكية من خلال البدء في إنتاج واسع النطاق لمحرك كهربائي غير عادي للغاية. اختارت شركة صناعة السيارات الألمانية منشأتها التاريخية في برلين-مارينفيلدي لبناء نظام القيادة الجديد هذا. تم إنشاء هذا الموقع عام 1902، وهو أقدم مصنع في تاريخ العلامة التجارية الطويل. وبدلاً من إغلاقه، قامت الإدارة بتحويله إلى مركز عالي التقنية للسيارات الكهربائية المتميزة وتكنولوجيا الدفع المتقدمة.
تعتمد معظم المركبات الكهربائية الشائعة على الطريق اليوم على محركات التدفق الشعاعي التقليدية. في تلك الإعدادات، تندفع القوى المغناطيسية إلى الخارج مثل المتحدث الموجود على عجلة الدراجة. تبتعد مرسيدس عن معيار الصناعة هذا من خلال الرهان بشكل كبير على تقنية التدفق المحوري. في تصميم التدفق المحوري، تتدفق القوة الكهرومغناطيسية بالتوازي مع المحور الدوار بدلاً من أن تشع إلى الخارج. يسمح هذا التغيير للأجزاء الداخلية بالجلوس في تصميم مسطح على شكل قرص.
كما هو موضح في الصورة أعلاه، يوجد دوّاران مغناطيسيان يقعان في الجزء الثابت المركزي من اليسار واليمين. يتيح هذا الترتيب الميكانيكي الذكي للمهندسين تقليص الحجم الإجمالي للمحرك بشكل كبير وزيادة إنتاج الطاقة في نفس الوقت.
يظهر المحرك الجديد لأول مرة رسميًا في السوق داخل سيارة مرسيدس-AMG GT كوبيه ذات 4 أبواب عالية الأداء. ونظرًا لأن بنية التدفق المحوري تظل رفيعة بشكل ملحوظ، فإن عرض المحرك الكهربائي المثبت على المحور الأمامي يقل قليلاً عن 9 سم. أما المحركان الكهربائيان اللذان يقودان العجلات الخلفية، فهما أصغر حجمًا، حيث يبلغ عرض كل منهما حوالي 8 سم. يقوم المهندسون بإدخال محطات توليد الطاقة الرفيعة هذه مباشرة في وحدة محرك كهربائي مدمجة عالية الأداء. تجمع هذه الوحدة المحركات الرفيعة مع علبة تروس كوكبية صغيرة لتوفير مساحة قيمة.
يجب ألا يخلط السائقون بين الحجم المادي الصغير لهذه المحركات ونقص الأداء. يدور محرك المحور الأمامي بسرعات سريعة تتجاوز 15000 دورة في الدقيقة. عند العمل معًا داخل سيارة Mercedes-AMG GT كوبيه ذات الأربعة أبواب الكهربائية بالكامل، يخلق التصميم الفريد لمجموعة نقل الحركة تسارعًا شديدًا - تنطلق السيارة عالية الأداء من حالة التوقف إلى سرعة 100 كم/ساعة في 2.1 ثانية. بالنسبة للمشترين الذين يختارون حزمة السائق الاختيارية، فإنها تستمر في التسارع حتى تصل إلى سرعة قصوى تبلغ 300 كم / ساعة.
قامت شركة بريطانية YASA بإنشاء النماذج الأولية التي استخدمها مهندسو مرسيدس كنقطة انطلاق. رأت الشركة المصنعة الألمانية إمكانات كافية في التكنولوجيا لشراء YASA بالكامل في عام 2021. ولاختبار متانة التصميم قبل البدء في التجميع الشامل، قامت الشركة ببناء CONCEPT AMG GT XX. أكمل متظاهر التكنولوجيا هذا اختبار التحمل على مسار ناردو في إيطاليا، حيث قاد السيارة بشكل متواصل لمدة 7 أيام و13 ساعة. قطعت السيارة أكثر من 40 ألف كيلومتر خلال الجري وحققت 25 رقماً قياسياً مميزاً لسرعة المسافات الطويلة للمركبات الكهربائية.
يعد الانتقال من النموذج الأولي إلى خط التجميع الشامل بمثابة صداع سيء السمعة في صناعة السيارات. ولتحقيق ذلك، خصص مصنع برلين 30 ألف متر مربع من المساحة الأرضية للمشروع، وقام بنشر الآلات عبر ثلاث قاعات ضخمة وسبعة خطوط إنتاج. يجب على العمال إدارة عملية تجميع معقدة تتضمن 98 خطوة منفصلة. كان على الفريق الهندسي تصميم 65 خطوة من خطوات التصنيع هذه خصيصًا للعلامة التجارية، و35 من العمليات جديدة تمامًا على صناعة التصنيع العالمية، مما أدى في النهاية إلى أكثر من 30 طلب براءة اختراع جديد.
يخلق الشكل الفريد للمحرك مشاكل تصنيع خطيرة لفريق الإنتاج. يتعين على المصنع استخدام الأسلاك النحاسية المسطحة والمستطيلة لتشكيل الملفات الداخلية بدلاً من الأسلاك المستديرة الشائعة. يسمح الشكل المربع للمصنع بتعبئة المزيد من النحاس في الإطار الصغير، لكن ثني الأسلاك النحاسية السميكة بسرعات عالية حول الزوايا الحادة دون تمزيق الطبقة العازلة الواقية أمر صعب للغاية. يستخدم عمال التجميع أشعة الليزر الآلية للحام نهايات الأسلاك الدقيقة داخل مبيت ضيق. يجب أن يطبق الليزر الحرارة على الفور لتجنب ذوبان الهياكل البلاستيكية الموجودة بجوار نقاط اللحام مباشرةً.
هناك تحدٍ معقد آخر يتمثل في لحام ناقل الحركة بالليزر على أجزاء نظام نقل الحركة البلاستيكية. تتطلب هذه العملية دقة هندسية لتجنب إتلاف الأجزاء المحيطة. ولضمان إنتاج موثوق به، تستخدم مرسيدس-بنز برنامج الذكاء الاصطناعي البصري لفحص الوصلات في الوقت الفعلي. يحدد نظام الكاميرا المدعم بالذكاء الاصطناعي الموقع الدقيق لكل جزء، وينشئ مناطق أمان افتراضية فوق المناطق الهشة، ويوجه مسار الليزر. تعمل هذه العملية على إنشاء أختام تتحمل ضغط الزيت العالي وتتحمل الضغط البدني الشديد.
الجزء الأكثر دراماتيكية من خط التجميع بأكمله يحدث خلال خطوة يسميها عمال المصنع "الزفاف". هذا هو المكان الذي تقوم فيه الأذرع الآلية بخفض الجزء الثابت المركزي بين القرصين الدوارين الثقيلين. ونظرًا لأن الدوارات تحتوي على مغناطيس دائم، فإنها تتجاذب تجاه بعضها البعض بقوة هائلة تبلغ 9 كيلو نيوتن. يخلق هذا السحب المغناطيسي قوة تساوي حوالي 900 كجم. يجب أن يحافظ نظام التجميع الآلي على الجزء الثابت بثبات تام في المستوى المركزي الدقيق بين المغناطيسات، مما يسمح بتسامح بسيط مع الخطأ يقل عن 0.1 مم. يقوم برنامج كمبيوتر مخصص بمراقبة المحاذاة ويرسل تعديلات تصحيحية عالية التردد خلال آخر 0.5 ثانية من العملية.
تعمل خطوط التجميع عالية التقنية بجوار مجمع مصنع مرسيدس-بنز الرقمي. منذ عام 2022، استخدم هذا الحرم الجامعي شبكة MO360 الرقمية الخاصة بالشركة لاختبار برامج التصنيع الجديدة. يأتي إطلاق خط محرك التدفق المحوري في لحظة تاريخية مهمة للعلامة التجارية. إنه الآن عام 2026، أي مرور 140 عامًا بالضبط منذ أن حصل كارل بنز على براءة اختراع لسيارته الأصلية في عام 1886. للاحتفال، تقود شركة صناعة السيارات ثلاث سيارات سيدان من الفئة S إلى 140 موقعًا حول العالم في جولة ترويجية تستمر حتى أكتوبر.
سيقضي المسؤولون التنفيذيون في الشركات العام في الاحتفال بمركبات البنزين التاريخية ودفع الخيارات الكهربائية السائدة مثل CLA وGLC، لكن المستقبل الحقيقي للشركة يعتمد على هذه المحركات الكهربائية المعقدة. إن المنافسة على مستوى العالم تحتاج إلى كميات كبيرة وجودة متسقة. ومن خلال المخاطرة برأس مال كبير في 35 عملية تجميع عالمية لم تتم تجربتها، تراهن الشركة الألمانية على أن المحركات فائقة الرقة ستمنح سياراتها الكهربائية المتميزة ميزة دائمة على المنافسين الدوليين.
