In-Hub Motors biến chiếc Hyundai khiêm tốn này thành một con quái vật trên băng
Tương lai của hiệu suất xe điện không nằm ở mui xe mà nằm ở bánh xe. Động cơ trong trục, còn được gọi là động cơ trong bánh xe, thể hiện sự thay đổi căn bản trong thiết kế xe điện bằng cách đặt hệ thống truyền động trực tiếp bên trong mỗi bánh xe. Công nghệ này biến một chiếc Hyundai khiêm tốn thành một con quái vật được điều khiển chính xác trên băng, mang lại khả năng bám đường và sự nhanh nhẹn vô song. Mặc dù khái niệm này đã có từ thời Ferdinand Porsche vào năm 1900 nhưng những tiến bộ hiện đại cuối cùng đã đưa nó trở thành xu hướng phổ biến, hứa hẹn sẽ định nghĩa lại cách chúng ta nghĩ về hệ thống truyền động điện và động lực học của xe.
Con đường dài của công nghệ động cơ bánh xe
Động cơ trong trung tâm không phải là một ý tưởng mới. Ferdinand Porsche đã tiên phong cho ra đời phiên bản đầu tiên cách đây hơn một thế kỷ. Công nghệ này đã chứng tỏ độ tin cậy chắc chắn của nó trong môi trường khắc nghiệt: Phương tiện di chuyển trên mặt trăng của NASA đã sử dụng chúng vào những năm 1970. Bất chấp lịch sử đầy hứa hẹn này, động cơ bánh xe vẫn là một giải pháp thích hợp. Họ phải đối mặt với những thách thức về trọng lượng không có lò xo và độ bền khi sử dụng trên đường. Trong nhiều thập kỷ, chúng chủ yếu được nhìn thấy trong các ứng dụng chuyên dụng và gần đây hơn là trên xe đạp điện phổ biến.
Tại sao động cơ In-Hub vẫn chưa trở thành xu hướng chủ đạo (Cho đến bây giờ) Một số rào cản chính trong lịch sử đã ngăn cản việc áp dụng rộng rãi động cơ bánh xe trên ô tô:
Trọng lượng không có lò xo: Việc tăng thêm khối lượng cho bánh xe có thể tác động tiêu cực đến sự thoải mái khi lái xe và khả năng xử lý trên các bề mặt gồ ghề. Bao bì & Độ bền: Động cơ phải chịu được những cú sốc lớn, mảnh vụn trên đường và tiếp xúc với môi trường. Chi phí & Độ phức tạp: Việc tích hợp hệ thống điện và điều khiển cho bốn động cơ độc lập là cực kỳ tốn kém.
Những đột phá gần đây về vật liệu, điện tử công suất và phần mềm hiện đang giải quyết những vấn đề này, mở đường cho thế hệ xe điện hiệu suất mới.
Từ nghĩa địa khởi nghiệp đến đột phá về hiệu suất Câu chuyện về động cơ bánh xe đã có bước chuyển mình đầy kịch tính với Lordstown Motors. Công ty khởi nghiệp này đã lên kế hoạch ra mắt xe bán tải Endurance, nhằm giới thiệu các động cơ trong trung tâm cải tiến của Elaphe Propulsion Technologies. Thật không may, Lordstown đã gia nhập nghĩa địa của các công ty khởi nghiệp xe điện thất bại và Endurance đã bị hủy bỏ. Đây có thể là dấu chấm hết cho công nghệ động cơ này trong lĩnh vực ô tô.
Khả năng phục hồi của Elaphe và Dự án Hyundai Ice Trong khi Lordstown thất bại thì nhà cung cấp động cơ của nó, công ty Elaphe của Slovenia, lại không làm như vậy. Elaphe tiếp tục cải tiến công nghệ động cơ trong bánh xe của mình. Sự kiên trì của họ đã dẫn đến một dự án trình diễn đáng kinh ngạc: một chiếc xe Hyundai đã được sửa đổi biến thành một con quái vật trên băng. Bằng cách lắp mỗi bánh xe một động cơ Elaphe mô-men xoắn cao, các kỹ sư đã tạo ra một chiếc xe có vectơ mô-men xoắn hoàn hảo. Trên băng, điều này có nghĩa là độ ổn định và khả năng kiểm soát đáng kinh ngạc, vì sức mạnh được truyền tức thời và chính xác đến từng bánh xe để điều chỉnh các đường trượt và tối đa hóa độ bám.
Cách động cơ In-Hub tạo ra quái vật băng Lợi ích về hiệu suất của động cơ trong trục là rất lớn, đặc biệt là trong điều kiện lực kéo thấp. Đây chính là điều khiến cho chiếc Hyundai cải tiến trở nên chiếm ưu thế.
Vector mô-men xoắn tức thời Với một động cơ ở mỗi bánh xe, máy tính của xe có thể điều khiển lực tới từng góc một cách độc lập và ngay lập tức. Điều này được gọi là vectơ mô-men xoắn.
Khắc phục tình trạng Oversteer: Nếu bánh sau trượt ra ngoài (oversteer), hệ thống sẽ tác dụng thêm lực vào bánh trước bên ngoài để kéo xe thẳng. Khắc phục Understeer: Nếu bánh trước đẩy rộng (understeer), nó sẽ phanh bánh sau bên trong để giúp xe quay. Tối đa hóa lực kéo: Sức mạnh luôn được truyền tới bánh xe với độ bám cao nhất, giống như hệ thống AWD tiên tiến nhưng nhanh hơn và chính xác hơn nhiều.
Kiến trúc xe đơn giản hóa Việc loại bỏ động cơ trung tâm, hộp số, trục truyền động và bộ vi sai truyền thống giúp đơn giản hóa chiếc xe. Điều này giúp tiết kiệm trọng lượng và giải phóng không gian cho pin hoặc hàng hóa. Truyền động trực tiếp từ động cơ trong bánh đến lốp cũng hiệu quả hơn về mặt cơ học. Sự thay đổi kiến trúc này cũng quan trọng như việc chuyển từ máy nghe nhạc chuyên dụng sang điện thoại thông minh. Giống như bạn có thể tìm kiếm các lựa chọn thay thế iPod ngày nay, ngành công nghiệp ô tô đang tìm kiếm các lựa chọn thay thế cho cách bố trí hệ thống truyền động hàng thế kỷ.
Tương lai của hiệu suất và xe điện hàng ngày "Quái vật băng Hyundai" không chỉ là một trò đóng thế; đó là một bằng chứng về khái niệm. Ưu điểm của động cơ trong trung tâm còn mở rộng ra ngoài đường băng giá cho đến việc lái xe hàng ngày và khả năng di chuyển trong tương lai. Chúng ta có thể mong đợi được nhìn thấy công nghệ này lần đầu tiên trên các phương tiện hiệu suất cao và các ứng dụng đặc biệt, nơi ưu điểm điều khiển của chúng là tối quan trọng. Khi chi phí giảm xuống, họ có thểcho phép thiết kế xe mới với không gian nội thất chưa từng có và nền tảng mô-đun. Hãy tưởng tượng một tương lai nơi các bản cập nhật phần mềm an toàn và xử lý sẽ cải thiện hiệu suất ô tô của bạn chỉ sau một đêm, tất cả nhờ vào tính chất linh hoạt, được xác định bằng phần mềm của động cơ bánh xe độc lập.
Kết luận Hành trình của động cơ trong trung tâm từ sự tò mò những năm 1900 đến việc tạo ra một con quái vật Hyundai trên băng là minh chứng cho sự đổi mới không ngừng. Mặc dù vẫn còn những thách thức nhưng tiềm năng của công nghệ về hiệu suất, độ an toàn và thiết kế mang tính biến đổi là không thể phủ nhận. Khi các công ty như Elaphe tiếp tục cải tiến các hệ thống này, giấc mơ về một "khung gầm lăn" thực sự được điều khiển bằng phần mềm sẽ trở thành hiện thực gần hơn. Bị cuốn hút bởi công nghệ định hình tương lai của tính di động và giải trí? Khám phá thêm các ý tưởng và thiết bị tiên tiến tại Seemless, nơi chúng tôi chia nhỏ những cải tiến quan trọng.
