Ηλεκτροκινητήρες στους τροχούς

Γιατί οι ηλεκτροκινητήρες να κινούν άξονες ενώ θα μπορούσαν να περιστρέφουν απευθείας τους τροχούς; Τα πλεονεκτήματα μιας τέτοιας λύσης είναι πολλά με κυριότερο την αμεσότητα ελέγχου της ροπής κάθε τροχού με ό,τι θετικό αυτό συνεπάγεται για τη δυναμική συμπεριφορά του αυτοκινήτου. Η Ferrari έχει καταθέσει ευρεσιτεχνία για ένα δικό της τέτοιο σύστημα, ενώ το τμήμα Εφαρμοσμένων Τεχνολογιών της McLaren συνεργάζεται με την Elaphe Propulsion Technologies από τη Σλοβενία για την περαιτέρω ανάπτυξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας, ώστε να καταστεί εφαρμόσιμη σε αυτοκίνητα μαζικής παραγωγής.

«Η δυνατότητα ελέγχου του συστήματος μετάδοσης κίνησης με απόλυτη ακρίβεια θα επιτρέψει και τη διαμόρφωση των χαρακτηριστικών μετάδοσης με διαφορετικό τρόπο», λέει ο Stephen Lambert, επικεφαλής του τμήματος Ηλεκτροκίνησης της McLaren. «Αυτό με τη σειρά του θα μας επιτρέψει να δώσουμε τον χαρακτήρα που πολλοί ισχυρίζονται ότι λείπει από τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα». Μια τέτοια εφαρμογή δεν θα βοηθήσει μόνο τα αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων. Οι ενσωματωμένοι στους τροχούς ηλεκτροκινητήρες μπορούν να προσφέρουν καλύτερο έλεγχο της πρόσφυσης και στην οδήγηση εκτός δρόμου. Απτή απόδειξη είναι το κλασικό Land Rover Defender «Reborn Electric» που οδηγήσαμε και το οποίο έχει μετατραπεί σε ηλεκτρικό με τέτοιους ηλεκτροκινητήρες από τη βρετανική Protean Electric.

Εκτός από τη σημαντική μείωση του θορύβου, η ανεξαρτησία κίνησης κάθε τροχού έχει ως αποτέλεσμα την πρακτικά μηδενική ολίσθηση και απώλεια πρόσφυσης ακόμα και κατά την οδήγηση σε βαλτώδη και ανώμαλα εδάφη. Ευπρόσδεκτα μπόνους είναι και η βελτιωμένη επιτάχυνση αλλά και η φινέτσα που αποκτά η κύλιση. Ποιο είναι λοιπόν το εμπόδιο; «Μια τέτοια τεχνολογία προσθέτει αρκετή πολυπλοκότητα στο αυτοκίνητο», μας λέει ο Dr. Stefan Hartung, πρόεδρος Τεχνολογίας και Μηχανικής της Bosch.

«Θα πρέπει πρώτα να περάσουμε σε πλήρως ασύρματη σύζευξη στο γκάζι, την πέδηση και το σύστημα διεύθυνσης. Δεν είμαι σίγουρος αν θα απαλλαγούμε ποτέ πλήρως από τους μηχανικούς άξονες. Η αλήθεια είναι πως η αυτοκινητοβιομηχανία έχει εστιάσει στην εξέλιξη πιο κόμπακτ ηλεκτροκινητήρων που όμως θα συνεργάζονται με άξονες και μηχανισμούς μετάδοσης. Είναι η κυρίαρχη τάση στον χώρο αυτή τη στιγμή».

Το μη αναρτώμενο βάρος είναι επίσης μια μεγάλη πρόκληση. Η προσθήκη ενός ηλεκτροκινητήρα απευθείας στον τροχό αυξάνει το βάρος του, κάτι που σίγουρα είναι επιζήμιο για τη δυναμική συμπεριφορά του τροχού και κατά συνέπεια για το οδηγικό αποτέλεσμα. Ωστόσο, ο Andrew Whitehead, διευθύνων σύμβουλος της Protean Electric, επισημαίνει πως το πρόβλημα δεν είναι τόσο μεγάλο. «Προσθέτουμε περίπου 35 κιλά σε κάθε τροχό», μας λέει ο Whitehead. «Ομως αυτό που έχει πραγματικά σημασία είναι η αναλογία μεταξύ αναρτώμενης και μη αναρτώμενης μάζας.

Στα οχήματα που πωλούνται σήμερα, τα όρια αυτής της αναλογίας είναι 5:1 έως 9:1 - με τα περισσότερα μοντέλα να κυμαίνονται μεταξύ 6,0 και 8,0. Ακόμα λοιπόν και αν αυξηθεί η μη αναρτώμενη μάζα, εφόσον η αναλογία παραμείνει εντός των επιτρεπτών ορίων, το αυτοκίνητο μπορεί να ρυθμιστεί για να συμπεριφέρεται όπως πρέπει. Τοποθετώντας λοιπόν τους ηλεκτροκινητήρες στο Defender πάμε από το 7,8:1 σε περίπου 6,7:1, οπότε δεν δημιουργείται κάποιο λειτουργικό πρόβλημα»._Jake Groves

Ο ηλεκτροκινητήρας τροχού της  Protean Electric
Ρότορας: Ο εξωτερικός ρότορας με τη μεγάλη διάμετρο αξιοποιεί στο έπακρο τη διαθέσιμη ροπή. Η πλήμνη του τροχού ευθυγραμμίζει τον ρότορα γύρω από τον στάτορα.
Ηλεκτρονικά ισχύος: Η τοποθέτηση των ευαίσθητων ηλεκτρονικών ισχύος στο εσωτερικό του ηλεκτροκινητήρα προσφέρει την απαραίτητη προστασία από εξωτερικούς παράγοντες κινδύνου.
Φρένα: Η τοποθέτηση των φρένων στο άκρο του κελύφους έχει γίνει με κριτήριο τη βελτιστοποίηση της ψύξης από τη ροή αέρα στον τροχό.