Většina majitelů aut příliš nepřemýšlí o kolech a pneumatikách na svých autech – a kdo je vlastně může vinit? Pokud vaše pneumatiky fungují tak, jak mají, obvykle není o čem přemýšlet. Existuje značné množství technologií, designu a výzkumu, které se týkají výroby dobré pneumatiky, ale když někdo kupuje nové pneumatiky, obvykle mě napadají pouze dvě věci:Kolik stojí? A jak dlouho vydrží?
Nicméně již více než deset let mnoho výrobců automobilů a výrobců pneumatik usilovně pracuje na změně způsobu, jakým majitelé automobilů přemýšlejí o pneumatikách a jak je používají. Přesněji řečeno, chtějí vzít zdroj energie vozidla, stejně jako mnoho dalších nedílných součástí fungujícího automobilu, a umístit to všechno do kola. Na základě toho popisu vás asi nepřekvapí, že tyto poněkud nové komponenty se nazývají motory v kolech. A společnosti jako Michelin doufají, že tato nová technologie způsobí revoluci v budoucnosti dopravy.
Základní princip vozidla vybavených elektromotory v kolech je jednoduchý. Spalovací motor běžně nacházející se pod kapotou zkrátka není potřeba. Je nahrazen minimálně dvěma motory umístěnými v náboji kol. Tato kola obsahují nejen brzdové komponenty, ale také všechny funkce, které dříve zajišťovaly motor, převodovka, spojka, odpružení a další související díly.
Ačkoli je tento koncept teoreticky relativně jednoduchý, motory uvnitř kol kladou řadu otázek ohledně výkonu, funkce a účinnosti. Na všechny tyto a další otázky se podíváme od začátku na další stránce.
Obsah
Výroba vozidla, které využívá elektromotory v kolech, je proces, který je mnohem složitější než pouhé vytržení motoru a následné nacpání elektromotorů do nevyužitého prostoru uvnitř kola. Tento typ elektromotoru je navržen tak, aby fungoval na hybridních vozidlech, vozidlech napájených bateriemi a dokonce i elektrických vozidlech poháněných palivovými články.
Množství energie generované těmito motory uvnitř kola se může lišit v závislosti na výrobci a velikosti motoru. Například společnost s názvem Protean Electric odhalila nákladní automobil Ford F 150 na výstavě Specialty Equipment Market Association (SEMA) v roce 2008. Protean upravil Ford F-150 EV odstraněním motoru V8 a přidáním čtyř elektromotorů do kola. nákladní auto. Každý ze čtyř motorů Protean Drive je schopen dodat každý přes 100 hp, celkem 400 hp ze všech čtyř motorů – mnohem více, než produkuje standardní motor V8. Každý motor vážil pouze 68 liber (31 kilogramů) a získával energii z 42 kWh lithium-iontové baterie, která poskytovala nákladnímu vozu dojezd 161 kilometrů před dobitím.
Počet motorů v kolech, které vozidlo skutečně používá, lze upravit tak, aby vyhovovaly požadavkům vozidla. Například ve většině případů budou dva motory dodávat dostatečný výkon; pokud však mluvíte o vozidle s pohonem všech kol (AWD) – ať už terénním náklaďáku nebo výkonném autě – samozřejmě by to vyžadovalo čtyři motory v kolech.
Dále se podívejme na systém Active Wheel společnosti Michelin, abychom lépe porozuměli tomu, jak tato technologie funguje.
V závislosti na výrobci může motor uvnitř kola obsahovat různé součásti, ale většina má stejné základní části. Jako náš příklad používáme systém Active Wheel společnosti Michelin.
Vnější strana motoru uvnitř kola má velmi malé odchylky ve srovnání se standardním kolem. Jakmile se však kolo sundá z vozidla, odkryjí se hlavní prvky systému elektromotoru uvnitř kola. Tato relativně malá plocha obsahuje brzdový systém, systém aktivního odpružení a elektromotor, který ve skutečnosti pohání kolo. Systém aktivního odpružení uvnitř kola je elektricky ovládaný systém, který dokáže reagovat za pouhé 3/1 000 sekundy a automaticky korigovat naklápěcí a naklápěcí pohyby.
Některé konstrukce motorů uvnitř kola nabízejí také to, čemu se říká regenerativní brzdění. To znamená, že systém zachytí část své vlastní kinetické energie při brzdění a pošle ji zpět, aby nabil baterii. Některé hybridy, jako je Toyota Prius a Tesla Roadster, již tuto technologii regenerativního brzdění obsahují, což umožňuje automobilům delší dojezd.
Jednou z největších výhod elektromotorů uvnitř kola je skutečnost, že výkon jde přímo z motoru přímo na kolo. Snížení vzdálenosti, kterou výkon urazí, zvyšuje účinnost motoru. Například při jízdě ve městě může spalovací motor běžet pouze s 20procentní účinností, což znamená, že většina jeho energie se ztrácí nebo se plýtvá mechanickými metodami používanými k přenosu výkonu na kola. Elektrický motor v kole ve stejném prostředí údajně pracuje s účinností přibližně 90 procent [zdroj:Lepisto].
Zní to docela dobře, že? Pokračujte ve čtení, abyste zjistili, jak elektromotor uvnitř kola neobětuje výkon a zároveň zvyšuje účinnost.
Doposud jsme se dozvěděli, že kombinace několika motorů v kolech může vydat více než 600 koní a že mohou přijímat vlastní energii při brzdění, ale co okamžitý výkon, který je někdy vyžadován na kolech? Jinými slovy, poskytují tyto elektromotory v kolech dostatek točivého momentu pro každou aplikaci? Koneckonců, točivý moment hraje důležitou roli v době odezvy a výkonu každého automobilu, že?
Ve vozidle vybaveném elektromotory uvnitř kol je k dispozici spousta točivého momentu – ve skutečnosti téměř okamžitě. Elektromotory produkují velké množství točivého momentu, a protože se tato síla přenáší přímo na kolo, ztrácí se při přenosu jen velmi málo. Každé kolo může být vybaveno senzory, které určují, kolik točivého momentu je v daném okamžiku potřeba. Podobné systémy nyní existují v autech na silnicích, ale doby odezvy jsou o něco pomalejší kvůli počtu zahrnutých součástí a složitějším elektrickým komunikačním cestám.
U vozidla vybaveného elektromotory uvnitř kola je několik hlavních systémů umístěno v samotném kole. Je tedy logické, že mnoho základních součástí tradičního automobilu lze odstranit. Na začátku tohoto článku jsme zmínili, že motor, převodovka, spojka, odpružení a další související díly mohou být eliminovány u vozidel vybavených elektromotory v kolech, protože komponenty v kole zvládají všechny tyto funkce. Tato náhrada mechanických funkcí funkcemi elektrickými se často nazývá technologie by-wire -- jako je například drive-by-wire nebo brake-by-wire.
Odstranění motoru umožňuje přidat do vozidla konstrukční a konstrukční vylepšení. K dnešnímu dni provedlo testování systému elektromotoru uvnitř kola mnoho výrobců automobilů a technologických společností, včetně Venturi Corporation of Monaco pro použití ve svém koncepčním vozidle Volage, ale otázky spolehlivosti, trvanlivosti a bezpečnosti je obtížné hlásit bez rozšířeného rozšíření. používání systému.
Další informace o elektromotorech do kola a společnostech, které vyvíjejí a testují technologii, naleznete na odkazech na další stránce.
Související články HowStuffWorks
