Hyundai e Kia hanno recentemente svelato una svolta significativa nel design dei veicoli elettrici: il sistema di trazione “Uni Wheel“. Questa innovazione rappresenta un cambiamento radicale nell’architettura dei veicoli elettrici, promettendo di rivoluzionare il settore.
Innovazione nel Design: Il Sistema Uni Wheel di Hyundai
Il sistema Uni Wheel di Hyundai sostituisce il tradizionale giunto a velocità costante (CV) con un insieme di ingranaggi posizionati direttamente all’interno del mozzo della ruota. Questa configurazione, sebbene complessa, offre vantaggi significativi. Tra questi, spiccano la riduzione delle dimensioni, un miglioramento della qualità di guida, una maggiore durata e, soprattutto, un’efficienza notevolmente aumentata. Questo potrebbe permettere l’uso di batterie più piccole mantenendo la stessa autonomia o, alternativamente, l’installazione di batterie più grandi per estendere l’autonomia.
Presentato nel mese di dicembre 2023, Hyundai e Kia hanno introdotto il rivoluzionario Universal Wheel Drive System (Uni Wheel), un sistema di trazione all’avanguardia destinato a ridefinire il design dei futuri mezzi di trasporto.
Uni Wheel rappresenta un sistema di trazione integrato che ottimizza lo spazio interno dei veicoli elettrici, allocando i componenti chiave del sistema di trazione all’interno dello spazio vuoto delle ruote. Nei veicoli tradizionali con motore a combustione interna, la potenza è trasmessa dal motore alle ruote attraverso il cambio, gli alberi di trasmissione e i giunti omocinetici. Nei veicoli elettrici moderni, anche se il motore e la trasmissione sono sostituiti da un motore elettrico e un riduttore, il meccanismo di trasmissione finale alle ruote rimane invariato.
Il sistema “Uni Wheel” introduce un concetto rivoluzionario, spostando il riduttore all’interno delle ruote. Questo permette di posizionare un motore compatto vicino a ogni ruota, minimizzando la lunghezza degli alberi di trasmissione. Questa innovazione libera un volume interno notevolmente maggiore rispetto ai sistemi di trasmissione tradizionali, facilitando lo sviluppo di nuovi dispositivi di mobilità ottimizzati per varie applicazioni, come i Purpose Built Vehicles (PBV).
Hyundai e Kia sono entusiasti di introdurre queste idee innovative che potrebbero rivoluzionare il futuro mercato della mobilità. L’obiettivo è perfezionare questa tecnologia per fornire ai clienti un’esperienza di mobilità radicalmente diversa e innovativa, come sottolineato da Jongsool Park, Senior Fellow dell’Institute of Advanced Technology Development di Hyundai Motor Group.
Uni Wheel Tech Day segna un passo importante verso la mobilità del futuro, caratterizzata da progressi significativi in settori come l’elettrificazione, la guida autonoma e le tecnologie di connettività. Questi sviluppi stanno trasformando i mezzi di trasporto in veri e propri spazi di vita. Le ricerche di Hyundai e Kia sull’uso degli spazi nelle architetture dei veicoli futuri mirano a incrementare il valore per i clienti, offrendo esperienze d’uso sempre più arricchenti.
Uni Wheel utilizza una configurazione speciale di ingranaggi planetari, composta da un ingranaggio centrale, quattro pignoni per lato collegati in serie ad esso, e una corona dentata che circonda l’insieme. La potenza generata dal motore è trasmessa all’ingranaggio centrale, che a sua volta attiva i pignoni per far ruotare la corona, collegata direttamente alla ruota. Questo sistema rappresenta un salto qualitativo nel campo della mobilità, promettendo un futuro di veicoli più efficienti, spaziosi e versatili.
I pignoni del sistema Uni Wheel sono interconnessi per creare due bracci, un’innovazione che permette un movimento su più assi per adattarsi a una vasta gamma di configurazioni delle sospensioni.
In un sistema di trasmissione tradizionale che impiega un giunto omocinetico standard, si verifica una diminuzione dell’efficienza e della durata con l’aumentare dell’angolazione dell’asse, specialmente su terreni irregolari e ondulati. Al contrario, Uni Wheel mantiene una trasmissione di potenza quasi costante in termini di efficienza, indipendentemente dai movimenti della ruota, assicurando così una maggiore affidabilità e un comfort di guida superiore.
Quando abbinato a sospensioni pneumatiche elettroniche che possono regolare l’altezza del veicolo in base alle condizioni di guida, Uni Wheel può aumentare l’altezza per una maggiore stabilità su strade dissestate o abbassarla per migliorare l’efficienza e la stabilità durante la guida ad alta velocità.
Posizionando il sistema di trazione direttamente sul mozzo della ruota, l’alto rapporto di riduzione di Uni Wheel fornisce una coppia di uscita significativa, permettendo l’uso di un motore elettrico più piccolo e compatto. Inoltre, grazie al controllo indipendente di fino a quattro motori elettrici efficienti, uno per ogni ruota, Uni Wheel offre livelli di torque vectoring senza precedenti, migliorando notevolmente le capacità dinamiche del veicolo e fornendo una trazione e una stabilità di guida eccezionali.
Versatilità e Applicazioni Future della Trasmissione Uni Wheel
Oltre all’uso in auto e camion elettrici, Hyundai afferma che le Uni Wheels possono essere impiegate in una vasta gamma di applicazioni di mobilità. Questo include veicoli con meno di quattro ruote, come scooter e motociclette, oltre a sedie a rotelle e robot per le consegne. Il progetto è attualmente protetto da otto brevetti in Corea del Sud, Stati Uniti ed Europa, sottolineando l’importanza e l’innovazione di questa tecnologia.
Nuova Trasmissione Hyundai: Un Passo Avanti per l’Efficienza
La nuova trasmissione Uni Wheel di Hyundai rappresenta un passo avanti significativo per l’efficienza e la funzionalità dei veicoli elettrici. Con la sua capacità di ridurre le dimensioni e aumentare l’efficienza, questa tecnologia potrebbe essere un elemento chiave nella prossima generazione di veicoli elettrici, offrendo ai consumatori prestazioni migliorate e maggiore autonomia.
Hyundai continua a dimostrare il suo impegno nell’innovazione e nello sviluppo di tecnologie all’avanguardia, consolidando la sua posizione come leader nel settore dei veicoli elettrici. Con la trasmissione Uni Wheel, l’azienda non solo migliora le prestazioni dei suoi veicoli ma apre anche la strada a nuove possibilità nel mondo della mobilità elettrica.
Uni Wheel rivoluziona la configurazione interna dei veicoli, spostando numerosi componenti del sistema di trazione all’interno del mozzo della ruota e riducendo le dimensioni del motore elettrico, senza compromettere le prestazioni. Questo libera spazio prezioso all’interno del veicolo, che può essere sfruttato per aumentare il volume del bagagliaio o per aggiungere un “frunk”.
Questo innovativo sistema apre la strada a nuove configurazioni dei sedili, superando il tradizionale layout centrato attorno al conducente. Ciò è particolarmente vantaggioso nell’era della guida autonoma. Inoltre, l’uso dello spazio liberato per integrare ulteriori celle batteria può estendere l’autonomia del veicolo senza aumentarne le dimensioni.
Uni Wheel migliora anche lo spazio disponibile per i passeggeri. Nelle auto elettriche, le batterie sono tipicamente posizionate sotto il pavimento, il che può aumentare l’altezza del pavimento dell’abitacolo e ridurre lo spazio interno. Uni Wheel ottimizza l’ingombro della batteria, minimizzando la perdita di spazio per i passeggeri.
Questa caratteristica è particolarmente preziosa per i Purpose Built Vehicles (PBV), che mirano a massimizzare lo spazio interno con un design a pavimento piatto e basso. Uni Wheel aumenta la flessibilità e la scalabilità, permettendo la progettazione di diversi tipi di carrozzeria in base all’uso specifico.
Inoltre, la tecnologia Uni Wheel può essere applicata a una vasta gamma di dispositivi di mobilità, come sedie a rotelle, biciclette e robot per le consegne. A seconda delle necessità, Uni Wheel può essere adattato per lavorare con ruote di dimensioni variabili, da molto piccole (4 pollici) a molto grandi (oltre 25 pollici).
Un altro vantaggio significativo di Uni Wheel è la sua capacità di modificare l’asse di rotazione della ruota, permettendo la creazione di dispositivi di mobilità personale capaci di salire le scale con la stessa facilità di una scala mobile.
Mentre Hyundai e Kia continuano a testare e perfezionare il sistema per migliorarne efficienza, stabilità e durabilità, hanno già depositato otto brevetti relativi a Uni Wheel in Corea del Sud, Stati Uniti ed Europa.
Pregi di Uni Wheel
- Ottimizzazione dello Spazio Interno: Uni Wheel libera spazio significativo all’interno del veicolo spostando componenti del sistema di trazione nel mozzo della ruota. Questo spazio extra può essere utilizzato per aumentare il volume del bagagliaio o per integrare ulteriori celle batteria, migliorando l’autonomia del veicolo.
- Miglioramento della Configurazione dei Sedili: La liberazione dello spazio interno permette una maggiore flessibilità nella disposizione dei sedili, favorendo configurazioni innovative, soprattutto in vista della guida autonoma.
- Efficienza e Affidabilità: Uni Wheel mantiene un’efficienza di trasmissione quasi costante, indipendentemente dai movimenti della ruota, il che potrebbe tradursi in una maggiore affidabilità e un miglior comfort di guida.
- Torque Vectoring Avanzato: Con il controllo indipendente di fino a quattro motori elettrici, Uni Wheel offre capacità di torque vectoring avanzate, migliorando la trazione e la stabilità di guida.
- Applicabilità Versatile: La tecnologia può essere adattata a una varietà di dispositivi di mobilità, dai veicoli tradizionali a dispositivi più specializzati come sedie a rotelle e robot per le consegne.
Difetti di Uni Wheel
- Complessità Tecnica: La complessità del sistema, con i suoi ingranaggi planetari e la trasmissione integrata nel mozzo della ruota, potrebbe presentare sfide in termini di manutenzione e riparazione.
- Costi di Produzione e Riparazione: La tecnologia avanzata e i componenti unici di Uni Wheel potrebbero comportare costi di produzione e riparazione più elevati rispetto ai sistemi di trasmissione tradizionali.
- Durabilità e Affidabilità a Lungo Termine: Sebbene Uni Wheel prometta maggiore efficienza e affidabilità, la durabilità a lungo termine di un sistema così innovativo rimane da verificare, soprattutto in condizioni di uso intenso e variabile.
- Peso e Bilanciamento del Veicolo: L’aggiunta di componenti nel mozzo della ruota potrebbe influenzare il peso e il bilanciamento del veicolo, con possibili ripercussioni sulla dinamica di guida e sul consumo di energia.
- Limitazioni di Design e Integrazione: Mentre Uni Wheel offre nuove possibilità di design, potrebbe anche presentare limitazioni in termini di integrazione con alcune architetture di veicoli elettrici esistenti, specialmente quelli che non sono stati progettati specificamente per accogliere questa tecnologia.
In conclusione, Uni Wheel rappresenta un passo significativo nell’innovazione dei sistemi di trazione per veicoli elettrici, offrendo numerosi vantaggi in termini di efficienza, spazio e flessibilità. Tuttavia, come con qualsiasi nuova tecnologia, presenta anche delle sfide e delle potenziali limitazioni che devono essere considerate e affrontate nel corso del suo sviluppo e implementazione.
