Uni Wheel: com’è fatto il sistema di trazione che rivoluzionerà la mobilità

Hyundai e Kia hanno presentato Uni Wheel, ovvero l’Universal Wheel Drive System, un innovativo sistema di trazione che rivoluzionerà la progettazione dei futuri dispositivi di mobilità.

Uni Wheel è un sistema di trazione integrato che migliora notevolmente lo spazio disponibile all’interno di veicoli elettrici, spostando i componenti principali del sistema di trazione nello spazio libero all’interno delle ruote.

Con i sistemi di trasmissione tradizionali, nei veicoli con motore a combustione interna la potenza viene trasmessa dal motore attraverso il cambio e alle ruote tramite alberi di trasmissione e giunti omocinetici. Nei veicoli elettrici di oggi, il motore e la trasmissione sono sostituiti da un motore e da un riduttore, ma il metodo finale di trasmissione alle ruote è lo stesso.

"Uni Wheel" apre nuove possibilità e consente una configurazione a pianale piatto spostando il riduttore all’interno delle ruote, posizionando un motore compatto vicino a ciascuna di esse e riducendo al minimo la lunghezza degli alberi di trasmissione. In questo modo si libera spazio interno significativamente maggiore rispetto a quanto ottenuto attraverso i sistemi di trasmissione convenzionali, consentendo di realizzare dispositivi di mobilità di nuova generazione ottimizzati per diverse applicazioni, come i Purpose Built Vehicles (PBV).

La mobilità del futuro avanza grazie alle nuove tecnologie

Gli avanzamenti della tecnologia automotive nei temi dell’elettrificazione, della guida autonoma e della connettività stanno trasformando i prodotti per la mobilità. Uni Wheel sfrutta una speciale configurazione di ingranaggi planetari composta da un ingranaggio centrale, quattro pignoni per parte collegati in serie e una corona dentata che circonda questa disposizione. La potenza generata dal motore viene trasmessa all’ingranaggio centrale, che a sua volta innesta i pignoni per far ruotare la corona, collegata alla ruota.

I pignoni di Uni Wheel sono collegati tra loro per formare due bracci: questo meccanismo consente un movimento multi-asse per accomodare un’ampia gamma di articolazioni delle sospensioni.

Un sistema di trasmissione convenzionale che utilizza un normale giunto continuo soffre di una riduzione dell’efficienza e della durabilità all’aumentare dell’inclinazione del semiasse quando si percorrono superfici accidentate e ondulate. Di fatto Uni Wheel è in grado di trasmettere la potenza senza variazioni di efficienza, indipendentemente dal movimento della ruota, garantendo un’elevata affidabilità e un miglior comfort di guida.

In combinazione con sospensioni pneumatiche elettroniche in grado di regolare l’altezza del veicolo in base alla situazione di guida, questa può essere aumentata per stabilizzare il veicolo su strade sconnesse, o diminuita per la guida ad alta velocità, migliorando l’efficienza e la stabilità.

Spostando il sistema di trazione sul mozzo della ruota, l’elevato rapporto di riduzione di Uni Wheel offre una notevole coppia in uscita e consente l’utilizzo di un motore elettrico più compatto. Grazie al controllo indipendente di fino a quattro efficienti motori elettrici, uno per ciascuna ruota, Uni Wheel consente anche livelli torque vectoring senza precedenti per aumentare le capacità dinamiche e fornire elevate qualità di trazione e stabilità di guida.

Più efficienza e più spazio interno con il sistema Uni Wheel

Uni Wheel permette di liberare spazio all’interno del veicolo, trasferendo molti componenti del sistema di trazione nel mozzo della ruota e ridimensionando il motore elettrico senza alcun impatto sulle prestazioni. Lo spazio extra reso disponibile può essere utilizzato ad esempio come spazio di carico aggiuntivo.

Questo sistema permette anche di abbandonare la tradizionale disposizione dei sedili intorno al conducente, creando nuovi layout per l’era della guida completamente autonoma. Inoltre, l’utilizzo di questo spazio per ulteriori celle delle batterie può anche migliorare l’autonomia di guida, senza aumentare le dimensioni dei veicoli.

Uni Wheel consente inoltre di incrementare lo spazio per i passeggeri. Le batterie dei veicoli elettrici sono convenzionalmente posizionate in basso nel pianale del veicolo che si traduce spesso in un’altezza maggiore del pavimento dell’abitacolo, riducendo lo spazio a bordo: Uni Wheel ottimizza l’ingombro della batteria riducendo al minimo la perdita di spazio per i passeggeri.

Questa è una caratteristica preziosa per tutti i veicoli elettrici, ma in modo particolare per i "purpose built vehicles" che devono massimizzare lo spazio interno offrendo un design a pavimento piatto e basso. Così, Uni Wheel incrementa flessibilità e scalabilità, consentendo la progettazione di vari tipi di carrozzeria a seconda del caso d’uso previsto.

La tecnologia Uni Wheel, inoltre, può essere applicata a numerosi tipi di dispositivi di mobilità, come ad esempio sedie a rotelle, biciclette e robot per le consegne. A seconda dei requisiti, Uni Wheel può essere adattato per lavorare con ruote di dimensioni da 4 a oltre 25 pollici.

Infine, la capacità di Uni Wheel di spostare l’asse di rotazione della ruota consente di creare forme di mobilità personale su ruota in grado di salire le scale con la stessa facilità di una scala mobile.

Mentre continuano i test e le verifiche per migliorare efficienza, stabilità e durabilità del sistema, Hyundai e Kia hanno registrato otto brevetti relativi a Uni Wheel in Corea del Sud, Stati Uniti ed Europa.