Sistema de motor en rueda

El sistema de motor en la rueda es un tipo de sistema de accionamiento EV (vehículo eléctrico). Los motores eléctricos están conectados directamente en la rueda donde los vehículos eléctricos convencionales cuentan con un diseño y el motor de gasolina se sustituye por un motor eléctrico.

¿Qué es el motor en la rueda?

El principio básico detrás de un vehículo equipado con motor eléctrico en las ruedas es simple. El motor de combustión interna que normalmente se encuentra debajo del capó simplemente no es necesario; se reemplaza con al menos dos motores ubicados en el eje de las ruedas del vehículo. Estas ruedas contienen no solo los componentes de frenado, sino también toda la funcionalidad que anteriormente realizaba. el motor, transmisión, embrague, suspensión y otras partes relacionadas.

Aunque el concepto es relativamente simple en teoría, los motores plantearán una serie de preguntas sobre el rendimiento, la función y la eficiencia.

En los últimos años, hemos visto a algunos desarrolladores de vehículos moverse hacia una configuración de tren motriz donde el motor está montado dentro de la rueda que es un sistema de motor en la rueda. Debemos admitir que hay una cantidad impresionante de nuevo espacio disponible cuando los motores eléctricos están integrados en las ruedas y seguro que estos llamados motores de cubo o motores en las ruedas vienen con ciertos beneficios pero también crean algunos desafíos.

Los motores en las ruedas no son nuevos, a principios del siglo XX, el primer vehículo híbrido de Fernando Porsche utilizó motores eléctricos montados en cubos en cada rueda. Estos motores impulsan la rueda directamente a la rueda, no hay necesidad de una caja de cambios o eje de transmisión. Cuando se utiliza una caja reductora, la velocidad se reduce y el par se multiplica. Pero con un motor In-wheel no hay reducción. En este sistema, la velocidad de la rueda es igual a la velocidad del motor, por lo que el par y la potencia necesarios deben suministrarse en un modo de transmisión directa.

Los motores de rueda están expuestos directamente al polvo, agua salada y otros fluidos de la carretera y también a vibraciones y golpes que acortan su vida útil. Esa es una de las principales razones por las que Ford finalmente decidió deshacerse de los conceptos de motor en las ruedas en los que estaban trabajando para el nuevo F-150 eléctrico en 2008.

Los cuatro motores en las ruedas también conocidos como Quad-Motor Drive. Estos cuatro motores brindan potencia instantánea y ajustan el par de forma independiente en cada rueda para un control preciso en todas las condiciones y el control de la potencia en el nivel individual de los motores permitirá la vectorización del par.

¿Qué es la vectorización de par?

Básicamente, la vectorización de par es una tecnología que distribuye la potencia de un motor entre el lado izquierdo y el lado derecho del vehículo. Con la vectorización de torque, un lado de la rueda en el eje puede ir más rápido o más lento que el otro.

La vectorización de par tiene como objetivo mejorar la respuesta de la dirección y el manejo a través de la distribución del par entre las ruedas del vehículo.

¿En qué se diferencia In-Wheel Motor EV de otros autos?

Para un vehículo con motor de combustión interna tradicional, el sistema de transmisión consta de un sistema mecánico convencional, como motor, transmisión, escape, eje de transmisión, diferencial.

En un EV convencional el motor se reemplaza por un motor eléctrico con inverter y un juego de baterías instaladas en la parte trasera o en la base del vehículo.

En el caso de los EV que utilizan motores In-wheel, se eliminan todos los subsistemas mecánicos del tren motriz y se reemplazan por motores de transmisión directa y serán motores que no necesitan ningún eje de transmisión, ya que están conectados directamente a las ruedas.

Acerca del diseño

Producir un vehículo que utilice motores eléctricos en las ruedas es un proceso mucho más complejo que simplemente arrancar el motor y luego meter los motores eléctricos en el espacio no utilizado dentro de la rueda. Este tipo de motor eléctrico está diseñado para funcionar en vehículos híbridos para mejorar la eficiencia de los vehículos que funcionan con batería completa e incluso los vehículos eléctricos alimentados por celdas de combustible.

La cantidad de energía generada por estos motores en las ruedas puede variar según el fabricante y el tamaño del motor a utilizar. El motor eléctrico está instalado dentro de la rueda y proporciona energía a las ruedas directamente sin necesidad de ninguna transmisión.

La idea de instalar el motor dentro de la llanta de la rueda en un EV es una elección correcta, de esta manera se puede garantizar que la salida total de potencia del motor esté disponible en la rueda sin pérdidas de transmisión mecánica.

¿Estos motores eléctricos en las ruedas proporcionan suficiente torque para cada aplicación?

El par juega un papel importante en el tiempo de respuesta de cualquier automóvil y en su rendimiento. En un vehículo equipado con motores eléctricos en las ruedas, hay mucho torque disponible casi instantáneamente.

Los motores eléctricos producen una gran cantidad de par y, dado que esa fuerza se transmite directamente a la rueda, cada rueda puede equiparse con sensores para determinar cuánto par se requiere en un momento dado.

Eficiencia del motor en rueda

El motor en la rueda siempre sufrirá movimientos por pérdidas sin carga y pérdidas con carga parcial. porque los motores no se pueden desacoplar de las ruedas. Algunas empresas afirman que la eficiencia con los motores en las ruedas es mayor porque no hay caja de cambios, aunque una caja de cambios siempre introduce un poco de ineficiencia, las cajas de cambios de una o dos velocidades que se usan normalmente para los vehículos eléctricos son mucho más eficientes que las complejas cajas de cambios múltiples. transmisiones de etapa vistas en el tren motriz del motor de combustión.

Esta pérdida de eficiencia del vehículo se compensa en exceso por el hecho de que se debe a la caja de cambios. El motor eléctrico puede funcionar en su área operativa más eficiente, lo que da como resultado un aumento en la autonomía del vehículo en comparación con un sistema de transmisión directa, según el caso de uso y el ciclo de conducción.

Poder de rotura regenerativo

Parte del diseño del motor en la rueda también ofrece frenado regenerativo, lo que significa que el sistema captura parte de su propia energía cinética mientras se detiene y la envía de vuelta para cargar la batería.

Algunos híbridos como el toyota prius y el tesla roadster ya incorporan esta tecnología de frenado regenerativo que proporciona a los automóviles una mayor autonomía de conducción. Una de las mayores ventajas de los motores en rueda es el hecho de que la potencia va directamente del motor directamente a la rueda, lo que reduce la distancia que recorre la potencia y aumenta la eficiencia del motor. Por ejemplo: en condiciones de manejo en la ciudad, un motor de combustión interna solo puede funcionar con una eficiencia del 20 %, lo que significa que la mayor parte de su energía se pierde o se desperdicia a través de los métodos mecánicos empleados para llevar la potencia a las ruedas, pero en el motor de rueda en la misma Se dice que el entorno funciona con una eficiencia de alrededor del 90%.

¿Es este el futuro de los vehículos eléctricos?

La ingeniería de Porsche ha desarrollado un sistema de control de par para la transmisión de un vehículo eléctrico de cuatro motores que permite que los SUV eléctricos se manejen con la capacidad de un automóvil deportivo incluso en las condiciones más difíciles. Debido a la capacidad de respuesta mucho más rápida de un motor eléctrico en comparación con un motor IC, el sistema de control de tracción EV puede responder mucho más rápido.

En un vehículo eléctrico, el par se controla de forma puramente electrónica, lo que funciona considerablemente más rápido que los embragues mecánicos. Cada milisegundo, el software inteligente distribuye las fuerzas de tal manera que el vehículo siempre se comporta de manera neutral, pero la solución de Porsche no es solo la tracción total, sino que utiliza motores separados, uno que controla cada rueda del vehículo.

Los motores múltiples tienen ventajas y desventajas, más motores aumentan el costo y la complejidad, pero eliminan la necesidad de un eje de transmisión y brindan más control. Los motores también pueden aumentar el peso no suspendido, lo que puede tener algunos efectos negativos en el manejo y la calidad de conducción.

Por ejemplo, es posible girar las ruedas 90 grados y conducir hacia la izquierda o hacia la derecha o incluso girar en el lugar en lugar de simplemente conducir hacia adelante o hacia atrás. Esto agrega otra dimensión a la forma en que el automóvil puede moverse y facilita la navegación en espacios reducidos.

El nuevo rivian r1t cuenta con un motor para cada rueda. Este tren motriz de motor cuádruple permite que el camión rivian se maneje como un sedán deportivo en carretera y 4 por 4 fuera de carretera con facilidad. Según se informa, esto convierte al r1t en el camión más rápido del mundo.

Ventajas del motor en la rueda

Los motores en las ruedas son fáciles de instalar y reemplazar, agregan flexibilidad, ya que se pueden usar para impulsar vehículos con tracción trasera o delantera, así como con tracción en todas las ruedas sin cambiar mucho la cadena de transmisión. Son de tamaño compacto como el motor completo. está dentro de la rueda Los motores en las ruedas brindan una alta eficiencia debido a la ausencia de pérdidas mecánicas del diferencial de transmisión y los ejes de transmisión y hacen que el automóvil funcione de manera más silenciosa con el control electrónico del motor. Esto significa que características como el ABS, el control de tracción e incluso el control de crucero podrían manejarse de manera más eficiente.

Desventajas de los motores en las ruedas

El principal desafío al que se enfrentan los motores en las ruedas es el tema del peso no suspendido, el peso no suspendido es la masa de todos los componentes, incluido el bastidor, el motor, los pasajeros y la carrocería, que no están soportados por la suspensión de un vehículo. El peso no suspendido incluye ruedas, frenos y se desplaza hacia arriba y hacia abajo sobre cualquier bache y bache y trata de seguir los contornos de la carretera y con los motores de cubo como parte del peso no suspendido del vehículo, sufrirán el impacto de cada bache y giro de alta velocidad. .

También estarán expuestos a la suciedad, el barro, el polvo, el agua y la sal de las carreteras que pueden reducir la vida útil de los motores. Los motores en las ruedas son más caros que un solo montaje de motor en el eje trasero.

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Sistema de motor en rueda Fue publicado originalmente en Vida de chatbots En Medio, donde la gente continúa la conversación destacando y respondiendo a esta historia.

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