Menjač za električne automobile koji bi mogao da napravi revoluciju

Retko kada u svetu automobila „naletimo“ na neko inženjersko rešenje o kojem se nije razmišljalo ranije, ali Ingear višestepena transmisija  kanadske firme Inmotive, definitivno je genijalna.

Tehnički direktor, Antoni Vong, inače strastveni biciklista, započeo je razmišljanja o zupčanicima menjača na svom biciklu, pitajući se kako bi bilo da umesto što se lanac prebacuje preko zupčanika na bučan i nezgrapan način, smisli način da se zupčanici pomeraju ispod lanca. Rezultat se ogleda u prototipu menjača za električne automobile, za koji se očekuje da se podudara s efikasnošću spiralnog zupčanika s jednim stepenom prenosa, kada bude započeo s proizvodnjom. Inmotive tvrdi da upotrebom ovog koncepta postiže 7 do 15 odsto šira autonomija i 15 odsto bolje ubrzanje.

Ingear nije CVT i nisu mu potrebne spojnice ili sinhronizovana sprega. Sve to je zamenjeno ekstremno robusnim BorgWarner Morse Hy-Vo tihim lancem, koji ne samo što je tih, već je sposoban da se izbori s visokim obrtnim momentom. Elektromobili s jednostepenom transmisijom obično imaju sistem redukcionih zupčanika prvog i drugog stepena, a zatim se pogonska sila šalje u diferencijal, kao kod svakog drugog automobila, distribuirajući obrtni moment na točkove. Ingear sistem zamenjuje druge redukcione zupčanike i okružuje diferencijal, tako da nema potrebe za dodatnim prostorom. Lanac prenosi obrtni moment s nazubljenog točka na pogonski, a pogonski je taj gde se magija dešava.

Treći lančanik se koristi kao međuzupčanik, tako da lanac praktično formira trougao. Pogonski nazubljeni točak  se sastoji iz dva dela, većeg koji služi kao prvi stepen prenosa, dok se unutar njega nalazi manji dužeg prenosnog odnosa. Prvonavedeni je napravljen od segmenata koji mogu da se uvlače i pomeraju bočno, jedan po jedan, daleko od putanje lanca. Kako se svaki od segmenata udaljava, lanac se neprimetno i u deliću sekunde prebacuje na manji lančanik, aktivirajući viši stepen prenosa.

Kako se proces odigrava, lančanici i nižeg i višeg prenosa bivaju angažovani u sinergiji s lancem za nekoliko milisekundi, tako da nema prekida u isporuci obrtnog momenta, na isti način kao kod menjača s dvostrukom spojnicom ili CVT-a, ali jednostavnije i efikasnije. Tokom promene stepena prenosa, glavni pogonski motor mora znatno da smanji ili poveća brzinu, tako da njegova kontrolna jedinica koristi pozitivno ili negativno „punjenje obrtnim momentom“, da bi se osiguralo da promena bude potpuno uglađena. S tim u vezi, ovaj sistem može da poseduje „Sport“ i „Komfor“ režime, u zavisnosti od konfiguracije softvera. U realnoj eksploataciji, promena stepena prenosa se odigrava u milisekundama, uz manje od jedne rotacije točkova na asfaltu.

Vong je prvi put napravio radni model u spavaćoj sobi, koristeći malu CNC mašinu kupljenu na eBayu. Očekivao je  da će dovršeni protip vršiti promene stepena prenosa na do 300 o/min, imajući na umu stvari poput vetrogeneratora, ali je u praksi to bilo do 1.200 o/min. Rana rešenja su uključivala pogon preko jedinstvenog zupčastog remena od ugljeničnih vlakana, dokazavši da je sistem zatezanja funkcionalan, kao i da je prebacivanje stepena prenosa u potpunosti pouzdano.

Glavni inženjer na ovom projektu, Jarek Lutoslavski, uvideo je da bi dizajn trebalo pojednostaviti, kako bi se učinio izvodljivim i isplativim za potrebe automobila. To bi značilo gubitak polovine komponenti ranih verzija, bez ugrožavanja adekvatnog funkcionisanja. U okviru proizvodnje širokog obima, očekuje se da će najnoviji, pojednostavljeni dizajn koštati proizvođače automobila manje od 125 evra po jedinici. Ona se može prilagoditi tako da odgovara vozilima različite veličine, a za testiranje je iskorišćena Kia Soul EV.

Vrele Gume