Dlaczego niektóre dyski twarde są wyposażone w wentylatory, a inne nie?

Kiedy firma Fanatec wprowadziła na rynek podstawy kierownicowe Podium Wheel Base DD1 i DD2, stanowiły one pierwszą generację rozwiązań z napędem bezpośrednim przeznaczonych do wyścigów symulacyjnych na dużą skalę. Wykorzystywały one specjalnie zaprojektowany silnik typu outrunner, opracowany z myślą o zapewnieniu wysokiego momentu obrotowego i doskonałej responsywności.

W silnikach typu outrunner wirnik znajduje się na zewnątrz i obraca się wokół nieruchomego stojana. Taka konstrukcja znana jest ze swojej gęstości momentu obrotowego, co sprawia, że doskonale nadaje się do zastosowania w wysokiej klasy platformach mobilnych. Konstrukcja ta wiąże się jednak z pewnymi wyzwaniami termicznymi:

• Ciepło powstaje w stojanie, znajdującym się w środkowej części silnika
• Droga, którą musi pokonać ciepło, aby się ulotnić, jest dłuższa i mniej wydajna
• Wirnik zewnętrzny otacza stojan, ograniczając odprowadzanie ciepła
• Większa zawartość miedzi i większy pobór prądu powodują wzrost obciążenia termicznego

Ze względu na te cechy zarządzanie temperaturą od samego początku stanowiło kluczowy element prac inżynieryjnych.

Modele DD1 i DD2 były nie tylko wydajne, ale także ambitne pod względem technicznym. Wprowadzono w nich zintegrowane sterowanie silnikiem w podstawie oraz bezprzewodową transmisję danych i zasilania w środkowej części silnika (co pozwalało na swobodny obrót wału bez fizycznych połączeń). Osiągnięto to dzięki połączeniu komunikacji na podczerwień i sprzężenia indukcyjnego.

Taki stopień integracji spowodował dodatkowe komplikacje w zakresie termiki. System łączył w sobie:

• Wysoki ciągły moment obrotowy
• Zaawansowana elektronika wewnętrzna
• Bezkontaktowa transmisja energii i danych

Mimo szeroko zakrojonej optymalizacji samo chłodzenie pasywne okazało się niewystarczające. Firma Fanatec zastosowała pojedynczy wentylator o niskiej prędkości obrotowej, aby wspomóc przepływ powietrza przez obudowę. Podczas typowego użytkowania wentylator ten pracował niemal bezgłośnie, zapewniając jednocześnie stabilną temperaturę pracy przy długotrwałym obciążeniu.

Wraz z wprowadzeniem modelu CSL DD firma Fanatec przeszła na architekturę drugiej generacji opartą na specjalnie zaprojektowanym silniku typu inrunner. W tej konfiguracji wirnik obraca się wewnątrz nieruchomej obudowy zewnętrznej, co zasadniczo zmienia sposób odprowadzania ciepła.

Wbudowane grzejniki mają wyraźne zalety pod względem termicznym:

• Ciepło powstaje bliżej zewnętrznej powierzchni
• Zewnętrzna obudowa może bezpośrednio odprowadzać ciepło
• Ścieżki chłodzenia są krótsze i bardziej wydajne

Firma Fanatec połączyła to z technologią FluxBarrier, poprawiającą wydajność elektromagnetyczną i ograniczającą niepotrzebne wytwarzanie ciepła. W rezultacie powstała podstawa serwomechanizmu, która zapewniała wydajność niezbędną do generowania siły sprzężenia zwrotnego w wyścigach symulacyjnych, działając bez aktywnego chłodzenia.

Sama obudowa stała się częścią rozwiązania termicznego. Jej aluminiowa konstrukcja z żebrami pełni funkcję radiatora, a dodatkową zaletą jest wbudowanie rowków na nakrętki teowe, umożliwiających montaż boczny.

To podejście okazało się skalowalne. Modele ClubSport DD i ClubSport DD+ pozwoliły na zastosowanie tej samej architektury przy wyższych poziomach momentu obrotowego, zachowując jednocześnie całkowity brak wentylatorów. Wraz ze wzrostem wydajności poprawiła się również wydajność termiczna, co umożliwiło utrzymanie stałej mocy wyjściowej bez konieczności stosowania aktywnego chłodzenia.

Model Podium DD (2026) opiera się na tej samej konstrukcji silnika z wirnikiem wewnętrznym i technologii FluxBarrier i stanowi kamień milowy w dziedzinie wydajności termicznej – jest to pierwsza podstawa Fanatec, która przewyższa moment obrotowy oryginalnego modelu DD2, zachowując jednocześnie konstrukcję z chłodzeniem pasywnym.