Четвъртък, 20 Октомври 2011 10:59

Мотори в колелата вместо двигатели между тях

От
С четири такива електромотора в колелата стават чудеса от ефективност

Карали ли сте някога кола без скоростна кутия? Ами без мотор? Хъъ, що за идиотски въпроси, нали? Но не, има такъв вариант, който с времето ще започне да намира все по-широко приложение. Чисто и просто става дума за концепция, с която електрическа кола може да се задвижва с помощта на монтирани в колелата й електромотори и ако се замислите това решение би било наистина елегантно. Дори това да не е най-подходящата дума, такава система със сигурност елиминира пилеещи енергия устройства като трансмисия, карданни валове и диференциали, което пък би способствало за по-модулен подход в задвижването и би спестило допълнително пространство пак за устройства, но съхраняващи или произвеждащи енергия. Харесва ли ви? Ако отговорът е да, страхотно, но се съмняваме, че цялата тази работа е по вкуса на компаниите, произвеждащи двигатели, скоростни кутии и всякакви други свързани компоненти, освен ако с времето не приемат (всъщност в един момент може и да нямат избор), че трябва да се пренасочат към производство на нови, модерни компоненти...

Като много други неща и електромоторите в колелата са отдавна измислена технология, която в синхрон с нашите възможности се е променила много с времето. Първият 'главинен' (както още се нарича) мотор е патентован в далечната 1884 г. и след като изчезва за десетилетия, започва отново, макар и бавно, да си проправя път в света на автоелектромобилите.

И напълно оправдано. Електромоторите, монтирани директно в колелата, не само намаляват фрикционната загуба на енергия и спестяват място, но технологията може да се интегрира в множество различни платформи, включително електрически коли, зареждаеми хибриди и модели с горивни клетки, и дори във велосипеди или пък в авто- или електробуси. Засега никой от големите автопроизводители не предлага серийно модели с електромотори в колелата, все пак електромобилите тепърва (наново) си пробиват път, но с все повече прототипи, демонстрирани на различни форуми, като супер електрическия Mercedes-Benz E-Class, който Brabus показа на Автосалон Франкфурт 2011, вероятността за разпространение на технологията се увеличава.

Невероятно - прилича на каляска, а е с подобна на днешните електромобилни технологии
Невероятно - прилича на файтон, а има като днешните електромобилни технологии

История

Smith Motor Wheel от 1915 г.
Smith Motor Wheel от 1915 г.
Най-познатото ранно превозно средство с електромотори в колелата е дело на младия Фердинанд Порше - известно като Lohner-Porsche Mixte Hybrid. Както и Chevrolet Volt, този хибрид е разполагал с батерия, която може да захранва електромоторите с енергия в продължение на около 50 км, както и с бензинов двигател, осигуряващ 'сок' за изминаване на по-дълги разстояния след изчерпване на заряда в батерията. Освен в коли, концепцията е намерила място и в някои от ранните мотоциклети. Представен на пазара през 1915 г., Smith Motor Wheel (отдясно) е продаден в над 60,000 броя, преди технологията да бъде продадена на Briggs & Stratton, които продължават да я предлагат. С поевтиняването на конвенционалните задвижващи системи, които познаваме днес, главинните мотори почти изчезнали от пазара, докато компании като Crystalyte не започнали да ги вграждат във велосипеди в по-скорошни времена. По-рано през това десетилетие пък автопроизводители като GM, Toyota и Mitsubishi стартираха програми за разработка на главинни мотори; още по-скоро фирми като PML Flightlink (сега Protean Electric - чиито мотори има в колелата на въпросния Brabus, за който става дума в началото на статията) и Raser, показаха обещаващи разработки на електромотори за вграждане в колела.

Как работят електромоторите в колелата

Най-простият дизайн е обикновено интегриране на електрически мотор в главината на колелото. Когато към статорните бобини вътре в електромотора се подаде енергия, се генерира електромагнитно поле и външната част на мотора се опитва да го следва, завъртайки колелото, за което е закрепена. Siemens eCorner (виж долното видео) и Michelin Active Wheel не се ограничават само с мотори и вграждат в колелото окачване и други системи.

Предимства и недостатъци

Вече стана сума за това, че с поставяне на електромотори в колелата, способни да ги задвижват само с подаваната от батерия електроенергия, задвижващата система се опростява, с което може да се намаляват загубите на енергия, разпилявана излишно от различните системи и агрегати, съставляващи конвенционалните задвижващи системи. С премахването на различни компоненти пред дизайнерите се отварят много повече възможности и те могат да се концентрират върху аеродинамиката, оптимизирано оформление на вътрешното пространство и въобще за по-естетически и функционални решения. Друго предимство е контролът. С усъвършенствани компютърни системи може да се контролира скоростта на всяко колело, което подобряване синхронизирането за по-ефективно сцепление на обикновено въртящите се с до известна степен различна скорост отделни колела. Ако индивидуалните скорости се контролират правилно, управлението и зацепването би следвало да се подобрят.

Хубаво е положителните неща да са отпред, но да видим какво има в другата посока. Един от традиционните недостатъци на този тип електромотори е силният им принос за увеличаване на теглото на носещата система (окачване, колела и свързани компоненти), а това е предпоставка за влошаване на управлението. По-добрите съвременни продукти се справят донякъде с този недостатък с демферни функции, по-ниско тегло и новаторски дизайн, но това все още е параметър, който изисква внимание. Друг недостатък е цената. С два, а понякога и четири специални устройства за задвижване, като главинните електромотори, цената на един електромобил може много да се покачи, да не говорим за опасности като дупки, бордюри и всякакви подобни пътни 'греди', които могат лесно да увредят електромоторите. Толкова близо до стъпващата на пътя гума и то като част от окачването, електромоторите в колелата трябва да са способни да поемат удари. Защото гумите се лепят лесно, но едва ли поправката на скъп специфичен електромотор ще бъде такава 'песен'.

Lightning GT - 0-100 за 4 сек. - по секунда на електромотор :)
Lightning GT - 0-100 за 4 сек. - по секунда на електромотор :)

Кои марки/модели използват технологията

Отново, електрическите коли тепърва започват да си пробиват път на пазара и като цяло автопроизводителите се опитват да се придържат към познатите на потребителя неща в една кола, така че засега решението с мотори в колелата не се запътва към поточните линии, но това не означава, че няма марки и модели, които вече са се ориентирали към тази технология. Един впечатляващ пример е невероятният Lightning GT - луксозен спортен електромобил, който ускорява от 0 до 100 км/ч за четири секунди и използва същите Hi-Pa Drive електромотори като в хибридният MINI прототип и Volvo ReCharge концепцията. Компанията, създател на този продукт, Protean Electric, има свой собствен изцяло електрически проект под формата на Ford 150 пикап и както ви напомнихме по-горе, участва в електрифицирания от Brabus Mercedes-Benz E-Class.

Друго супер интересно творение е т.нар. Michelin Active wheel, многофункционален модул (както прекрасно се вижда и на снимката), който намира място в шикозния Venturi Volage.

'Активното' колело на Мишлен, засега с ограничено приложение...
'Активното' колело на Мишлен, засега с ограничено приложение...

Като една изключително обещаваща технологии електромоторите за колела се развиха значително в последните 20 години и е сигурно, че ако не в масово производство, ще се използват в отделни модели на малки автопроизводители в близко бъдеще. Ако технологията ви допада или имате някакви въпроси, използвайте полето за коментари отдолу.

[От: Autoblog Green]

Прочетено 12398 пъти Последна корекция Събота, 28 Декември 2013 09:54
Мартин Хаджистойков

Този имейл адрес е защитен от спам ботове. Трябва да имате пусната JavaScript поддръжка, за да го видите.