Rara vez nos encontramos con algo en el mundo de la automoción que no se haya pensado antes, pero el diseño de la transmisión de varias velocidades Ingear de la empresa canadiense Inmotive es genial. El técnico jefe y ávido ciclista Anthony Wong comenzó a pensar en los cambios de cambio de su bicicleta y se preguntó cómo sería si, en lugar de cambiar la cadena a través de los engranajes de esa manera ruidosa y torpe, pudiera pensar en una forma de cambiar el cambio. engranajes debajo de la cadena. El resultado es un prototipo de transmisión de vehículo eléctrico que debería igualar la eficiencia de un engranaje helicoidal de una sola velocidad cuando llegue a producción. Inmotive afirma una mejora del 7-15% en la autonomía de un vehículo eléctrico que utiliza Ingear y una mejora del 15% en la aceleración
Ingear no es una CVT y no necesita embragues ni sincronizadores. Todo esto es reemplazado por una cadena silenciosa BorgWarner Morse Hy-Vo extremadamente robusta, que no solo es silenciosa sino que también es capaz de manejar un alto par. Los vehículos eléctricos de una sola velocidad normalmente tienen un reductor de primera etapa y un reductor de segunda etapa, por lo que un diferencial como cualquier otro automóvil que transmite par a las ruedas. El sistema Ingear sustituye al segundo reductor y rodea el diferencial, por lo que no se requiere espacio adicional. La cadena transmite el par de un piñón impulsor a un piñón impulsado y es en el piñón impulsado donde ocurre la magia.
Se utiliza una tercera rueda dentada como loca para que la cadena forme un triángulo. El piñón impulsado consta de dos partes: un piñón de engranaje bajo más grande y, en el interior, un piñón de engranaje alto más pequeño. La rueda dentada de baja velocidad está hecha de segmentos retráctiles que pueden moverse lateralmente, uno por uno, fuera del camino de la cadena. A medida que cada segmento se aleja, la cadena se mueve sin problemas y en una fracción de segundo hasta el piñón más pequeño, cambiando a una velocidad alta.
De esta forma, tanto la marcha alta como la baja engranan con la cadena durante un par de milisegundos, por lo que no hay interrupción del par, al igual que una caja de cambios de doble embrague o CVT pero más sencilla y eficiente. Cuando se produce un cambio, el motor de tracción principal debe reducir o aumentar significativamente la velocidad para que su controlador utilice un «llenado de par» positivo o negativo para garantizar que la transición sea completamente suave. Dicho esto, el sistema puede ejecutar los modos Sport y Comfort, dependiendo de cómo esté configurado el software. En realidad, la caja de cambios se completa en milisegundos y menos de una revolución de las ruedas de la carretera.
Wong primero hizo un modelo en un dormitorio de invitados usando una pequeña máquina CNC que compró en eBay. Se esperaba que un prototipo completo se moviera hasta 300 rpm, con cosas como turbinas eólicas en mente, pero en realidad lo hizo a 1200 rpm. Los intentos iniciales llevaron la transmisión a través de una correa dentada de fibra de carbono estándar, pero demostraron que el sistema de tensión funcionaba y que el cambio era completamente confiable. El ingeniero jefe del proyecto, Jarek Lutoslawski, se dio cuenta de que el diseño tendría que simplificarse para que fuera factible y económico de producir para la industria automotriz. Esto significaría perder la mitad de los componentes de las primeras versiones sin comprometer las funciones. En grandes volúmenes, se espera que el último diseño aerodinámico cueste a los fabricantes de automóviles menos de £ 108 por unidad. La unidad se puede escalar para adaptarse a vehículos de diferentes tamaños y se instala en un Kia Soul EV para su evaluación.
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