Sistema de motor nas rodas

O sistema de motor nas rodas é um tipo de sistema de acionamento EV (veículo elétrico). Os motores elétricos são conectados diretamente na roda, onde os EVs convencionais apresentam um design e o motor a gasolina é substituído por um motor elétrico.

O que é motor na roda?

O princípio básico de um veículo equipado com motor elétrico nas rodas é simples. O motor de combustão interna normalmente encontrado sob o capô simplesmente não é necessário, ele é substituído por pelo menos dois motores localizados no cubo das rodas do veículo. Essas rodas contêm não apenas os componentes de freio, mas também todas as funcionalidades que antes eram executadas por o motor, transmissão, embreagem, suspensão e outras peças relacionadas.

Embora o conceito seja relativamente simples em teoria e os motores coloquem uma série de questões sobre desempenho, função e eficiência.

Nos últimos anos, temos visto alguns desenvolvedores de veículos migrando para uma configuração de trem de força onde o motor é montado dentro da roda, que é um sistema de motor na roda. Devemos admitir que há uma quantidade impressionante de novo espaço disponível quando os motores eléctricos são integrados nas rodas e temos a certeza que estes chamados motores de cubo ou motores nas rodas trazem certos benefícios, mas também criam alguns desafios.

Os motores nas rodas não são novos; no início do século 20, o primeiro veículo híbrido de Ferdinand Porsche usava motores elétricos montados no cubo em cada roda. Esses motores acionam a roda diretamente na roda, não há necessidade de caixa de câmbio ou eixo de transmissão. Ao usar uma caixa de redução a velocidade é reduzida e o torque é multiplicado. Mas com um motor integrado não há redução. Neste sistema, a velocidade da roda é igual à velocidade do motor, portanto o torque e a potência necessários precisam ser fornecidos em modo de acionamento direto.

Os motores integrados nas rodas estão diretamente expostos ao pó, à água salgada e a outros fluidos da estrada e também a vibrações e choques, o que reduz a sua esperança de vida. Essa é uma das principais razões pelas quais a Ford decidiu abandonar os conceitos de motor nas rodas em que estavam trabalhando para o novo F-150 elétrico em 2008.

Os quatro motores nas rodas, também conhecidos como Quad-Motor Drive. Esses quatro motores fornecem potência instantânea e ajustam independentemente o torque em cada roda para controle preciso em todas as condições e controlar a potência no nível individual dos motores permitirá a vetorização de torque.

O que é vetorização de torque?

Basicamente, a vetorização de torque é uma tecnologia que distribui a potência do motor pelos lados esquerdo e direito do veículo. Com a vetorização de torque, um lado da roda no eixo pode ir mais rápido ou mais devagar que o outro.

A vetorização de torque visa melhorar a resposta e o manuseio da direção por meio da distribuição do torque entre as rodas do veículo.

Como o In-Wheel Motor EV é diferente de outros carros?

Para veículos com motor IC tradicional, o sistema de transmissão consiste em um sistema mecânico convencional, como motor, transmissão, escapamento, eixo de transmissão e diferencial.

Num VE convencional o motor é substituído por um motor elétrico com inversor e um conjunto de baterias instaladas na traseira ou na base do veículo.

No caso dos EVs que utilizam motores nas rodas, todos os subsistemas mecânicos do trem de força são eliminados e substituídos por acionamento direto e por motores que não necessitam de eixo de transmissão, pois estão conectados diretamente às rodas.

Sobre Design

Produzir um veículo que utilize motores elétricos nas rodas é um processo muito mais complexo do que apenas arrancar o motor e depois enfiar os motores elétricos no espaço não utilizado dentro da roda. Este tipo de motor elétrico é projetado para funcionar em veículos híbridos para melhorar a eficiência dos veículos totalmente operados por bateria e até mesmo dos veículos elétricos movidos a célula de combustível.

A quantidade de energia gerada por esses motores nas rodas pode variar dependendo do fabricante e do tamanho do motor a ser usado. O motor elétrico é instalado dentro da roda e fornece energia diretamente às rodas, sem a necessidade de qualquer transmissão.

A ideia de instalar o motor dentro do aro da roda de um VE é uma escolha acertada, desta forma pode-se garantir que a potência total do motor esteja disponível no volante sem quaisquer perdas de transmissão mecânica.

Esses motores elétricos nas rodas fornecem torque suficiente para cada aplicação?

O torque desempenha um papel importante no tempo de resposta e no desempenho de qualquer automóvel. Num veículo equipado com motores elétricos nas rodas, há bastante torque disponível quase que instantaneamente.

Os motores elétricos produzem uma grande quantidade de torque e, como essa força é transmitida diretamente à roda, cada roda pode ser equipada com sensores para determinar quanto torque é necessário a qualquer momento.

Eficiência do motor nas rodas

O motor na roda sempre sofrerá movimento devido a perdas sem carga e perdas de carga parcial. porque os motores não podem ser desacoplados das rodas. Algumas empresas afirmam que a eficiência com motores nas rodas é maior porque não há caixa de câmbio, embora uma caixa de câmbio sempre introduza um pouco de ineficiência, as caixas de câmbio de uma ou duas velocidades que são normalmente usadas para EVs são muito mais eficientes do que as complexas caixas multi- transmissões de estágio vistas no trem de força do motor de combustão.

Essa perda de eficiência do veículo é supercompensada pelo fato de ser devido à caixa de câmbio. O motor elétrico pode funcionar em sua área operacional mais eficiente, resultando em um aumento na autonomia do veículo quando comparado a um sistema de acionamento direto, dependendo do caso de uso e do ciclo de condução.

Poder de ruptura regenerativo

Parte do design do motor nas rodas também oferece frenagem regenerativa, o que significa que o sistema captura parte de sua própria energia cinética durante a frenagem e a envia de volta para carregar a bateria.

Alguns híbridos, como o Toyota Prius e o Tesla Roadster, já incorporam esta tecnologia de travagem regenerativa que proporciona aos automóveis uma maior autonomia. Uma das maiores vantagens dos motores nas rodas é o fato de que a potência vai direto do motor diretamente para a roda, reduzindo a distância que a potência percorre e aumentando a eficiência do motor. Por exemplo - Em condições de condução na cidade, um motor de combustão interna pode funcionar com apenas 20% de eficiência, o que significa que a maior parte de sua energia é perdida ou desperdiçada através dos métodos mecânicos empregados para levar a potência às rodas, mas no motor nas rodas, no mesmo diz-se que o ambiente opera com cerca de 90% de eficiência.

Será este o futuro dos Veículos Elétricos?

A engenharia da Porsche desenvolveu um sistema de controle de torque para um sistema de transmissão de veículo elétrico de quatro motores que permite aos SUVs elétricos lidar com a capacidade de um carro esportivo mesmo nas condições mais difíceis. Devido à capacidade de resposta muito mais rápida de um motor elétrico em comparação com um motor IC, o sistema de controle de tração EV pode responder muito mais rapidamente.

Num veículo eléctrico, o binário é controlado puramente electronicamente, o que funciona consideravelmente mais rápido do que as embraiagens mecânicas. Cada milissegundo de software inteligente distribui as forças de tal forma que o veículo sempre se comporta de forma neutra, mas a solução da Porsche não é apenas a tração integral, ela utiliza motores separados, um deles controlando cada roda do veículo.

Existem vantagens e desvantagens em vários motores; mais motores aumentam o custo e a complexidade, mas eliminam a necessidade de um eixo de transmissão e proporcionam mais controle. Os motores também podem aumentar o peso não suspenso, o que pode ter alguns efeitos negativos no manuseio e na qualidade do passeio.

Por exemplo - torna-se possível girar as rodas 90 graus e dirigir para a esquerda ou para a direita ou até mesmo girar no lugar em vez de apenas dirigir para frente ou para trás. Isto acrescenta outra dimensão à forma como o carro pode se movimentar e facilita a navegação em espaços apertados.

O novo rivian r1t possui um motor para cada roda. Este sistema de transmissão com motor quádruplo permite que o caminhão rivian se comporte como um sedã esportivo na estrada e 4 por 4 fora de estrada com facilidade, o que supostamente torna o r1t o caminhão mais rápido do mundo.

Vantagens do motor na roda

Os motores nas rodas são fáceis de instalar e substituir, acrescentam flexibilidade, pois podem ser usados ​​para alimentar veículos com tração traseira ou dianteira, bem como veículos com tração integral, sem muita alteração na corrente de transmissão, são compactos em tamanho como todo o motor está dentro da roda Os motores nas rodas proporcionam alta eficiência devido à falta de perdas mecânicas do diferencial da transmissão e dos eixos de transmissão e fazem com que o carro funcione mais silenciosamente com o controle eletrônico do motor. Isso significa que recursos como ABS, controle de tração e até mesmo controle de cruzeiro podem ser controlados com mais eficiência.

Desvantagens dos motores nas rodas

O maior desafio enfrentado pelos motores nas rodas é a questão do peso não suspenso. O peso não suspenso é a massa de todos os componentes, incluindo a estrutura, o motor, os passageiros e a carroceria, que não são suportados pela suspensão do veículo. O peso não suspenso inclui rodas, freios e sobe e desce sobre quaisquer solavancos e buracos e tenta seguir os contornos da estrada e com os motores do cubo sendo parte do peso não suspenso do veículo, eles sofrerão o impacto de cada buraco e curva de alta velocidade .

Também ficarão expostos à sujeira da estrada, lama, poeira, água e sal da estrada, o que pode reduzir a vida útil dos motores. Os motores nas rodas são mais caros do que um único motor montado no eixo traseiro.

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Sistema de motor nas rodas foi publicado originalmente em Vida de Chatbots no Medium, onde as pessoas continuam a conversa destacando e respondendo a essa história.

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• Source: https://chatbotslife.com/in-wheel-motor-system-ce373de6d1ae?source=rss—-a49517e4c30b—4