Kia Corporation y Hyundai Motor Company han presentado el sistema de tracción universal en las ruedas, llamado 'Uni Wheel', en el 'Uni Wheel Tech Day' en Seúl, Corea. Este sistema de propulsión de vehículos que cambiará paradigmas revolucionará el diseño de futuros dispositivos de movilidad.
Uni Wheel es un sistema de tracción a las ruedas funcionalmente integrado que mejora drásticamente el espacio disponible dentro de un vehículo eléctrico (EV) al mover los componentes principales del sistema de tracción al espacio vacío dentro del cubo de la rueda. Para ello, Kia y Hyundai Motor han diseñado una estructura completamente nueva para el sistema de propulsión.
En los vehículos con motor de combustión interna (ICE), la potencia se transmite desde el motor a través de la transmisión y a las ruedas a través de ejes de transmisión y juntas homocinéticas. En los vehículos eléctricos, el motor y la transmisión se reemplazan por un motor y un engranaje reductor, pero el método final de transmisión a las ruedas es el mismo.
Uni Wheel abre nuevas posibilidades y permite una configuración de piso plano moviendo el engranaje reductor de un EV dentro del cubo de la rueda, ubicando un motor individual compacto cerca de cada rueda, reduciendo la longitud de los ejes de transmisión.
El sistema libera significativamente más espacio interior en comparación con los sistemas de propulsión convencionales, lo que permitirá futuros productos de movilidad optimizados para diversas aplicaciones, como los vehículos especialmente diseñados (PBV).
"Nos complace mostrar ideas innovadoras que podrían cambiar las reglas del juego en el futuro mercado de la movilidad", dijo Jongsool Park, miembro principal del Instituto de Desarrollo de Tecnología Avanzada de Hyundai Motor Group. "Perfeccionaremos la tecnología para que los clientes puedan experimentar la movilidad de una manera completamente diferente y nueva".
Impulsar la movilidad del futuro a través de nuevas tecnologías
Los avances recientes en electrificación, conducción autónoma y tecnologías de conectividad están transformando los productos de movilidad en espacios habitables. El enfoque de Kia y Hyundai Motor en la utilización del espacio en futuras arquitecturas de vehículos aumentará aún más el valor para el cliente y, como resultado, brindará a los propietarios experiencias de usuario más ricas.
Uni Wheel utiliza una configuración especial de engranajes planetarios que consta de un engranaje solar en el centro, cuatro piñones a cada lado y una corona que rodea esta disposición. La energía generada por el motor se transmite al engranaje solar, que a su vez engrana los piñones para hacer girar la corona. Este está conectado a la rueda para conducir el vehículo.
Los piñones de Uni Wheel están conectados entre sí para formar dos enlaces, y este mecanismo de enlace múltiple permite el movimiento multieje de Uni Wheel para permitir una amplia gama de articulación de la suspensión.
Un sistema de transmisión convencional que utiliza una junta homocinética normal sufre una disminución en la eficiencia y durabilidad a medida que aumenta el ángulo de deflexión del eje de transmisión al viajar sobre superficies onduladas y con baches. Uni Wheel puede transmitir potencia casi sin cambios en la eficiencia, independientemente del movimiento de las ruedas, lo que garantiza una alta durabilidad y comodidad de marcha.
Cuando se combina con una suspensión neumática electrónica que puede ajustar la altura de manejo según la situación de conducción, esta puede aumentarse para estabilizar el vehículo en carreteras en mal estado o disminuirse en conducción a alta velocidad para mejorar la potencia y la estabilidad.
Al mover el engranaje reductor al cubo de la rueda, la alta relación de reducción de Uni Wheel ofrece una salida de par significativa y permite un motor eléctrico más compacto. Con control independiente de hasta cuatro eficientes unidades de propulsión eléctrica, Uni Wheel también permite niveles sin precedentes de vectorización del par para aumentar la capacidad dinámica y ofrecer altos niveles de dirección y estabilidad de conducción.
Más eficiencia, más espacio interior
El concepto Uni Wheel libera espacio dentro del vehículo que antes no estaba disponible para los usuarios. Al reubicar muchos componentes del sistema de propulsión en el cubo de la rueda y reducir el tamaño del motor eléctrico sin impacto en el rendimiento, el espacio adicional disponible dentro de la carrocería del vehículo se puede utilizar como espacio de carga adicional, como un maletero más grande o un "frunk". .
También es posible alejarse de la disposición de asientos convencional diseñada pensando en el conductor, creando nuevas disposiciones y diseños interiores para la era de la conducción totalmente autónoma. Utilizar este espacio para mejorar la capacidad de la batería también puede mejorar la autonomía, lo que significa que los usuarios pueden alcanzar la autonomía de un vehículo eléctrico grande sin que crezca el tamaño físico del vehículo.
Los desarrollos que permite Uni Wheel también aumentarán significativamente el espacio para los pasajeros. Las baterías de los vehículos eléctricos se ubican convencionalmente en la parte baja de la carrocería de un vehículo, lo que requiere una altura de manejo elevada, lo que a menudo reduce el espacio para los pasajeros por el volumen de la batería. Sin embargo, Uni Wheel optimiza el embalaje de la batería, minimizando la pérdida de espacio para los pasajeros.
Esta será una característica valiosa para los PBV, que necesitan maximizar el espacio interior ofreciendo un diseño de piso bajo y plano. La plataforma de piso plano habilitada por Uni Wheel permite una gran flexibilidad y escalabilidad cuando se trata de PBV, lo que permite el diseño de varios tipos de carrocería según el caso de uso previsto.
Uni Wheel es muy flexible y fácilmente adaptable a todo tipo de vehículos eléctricos, incluidos los vehículos eléctricos de pasajeros y de alto rendimiento, ya que el sistema puede implementar las mismas funciones de tren motriz y engranaje reductor necesarias para los vehículos eléctricos convencionales.
Además de vehículos de distintos tamaños, Uni Wheel también se puede aplicar a otros tipos de dispositivos de movilidad, como sillas de ruedas, bicicletas y robots de reparto. Dependiendo de los requisitos de estas diferentes formas de movilidad, Uni Wheel se puede ampliar para trabajar con tamaños de ruedas tan pequeños como cuatro pulgadas y tan grandes como 25 pulgadas o más. Además, la capacidad de Uni Wheel para mover el eje de rotación de la rueda hace posible crear formas de movilidad personal que pueden subir escaleras tan suavemente como una escalera mecánica.
Kia y Hyundai Motor verifican continuamente la estabilidad, eficiencia y durabilidad de Uni Wheel a través de varias pruebas para perfeccionar su desarrollo y continuarán sus esfuerzos para mejorar su eficiencia ajustando la relación de transmisión reductora y mejorando el sistema de lubricación y enfriamiento.
Kia y Hyundai Motor han solicitado y registrado ocho patentes relacionadas con Uni Wheel en Corea del Sur, Estados Unidos y Europa.