Universal Wheel Drive System o Uni Wheel: è il nuovo e rivoluzionario sistema di trazione che porterà delle novità eccezionali nella progettazione dei futuri dispositivi di mobilità, presentato nelle scorse ore dalle Case automobilistiche Hyundai e Kia. Potremmo definirlo come un motore elettrico nella ruota: il sistema di trazione integrato migliora di parecchio lo spazio disponibile all’interno di veicoli elettrici, spostando i componenti principali del sistema di trazione nello spazio libero all’interno delle ruote.

Cosa accade oggi nei motori tradizionali

Nei veicoli con motore termico oggi – con i sistemi di trasmissione tradizionali – la potenza viene trasmessa dal motore attraverso il cambio e alle ruote attraverso alberi di trasmissione e giunti omocinetici. Nei veicoli elettrici odierni, il motore e la trasmissione vengono invece sostituiti da un motore e da un riduttore, ma il metodo finale di trasmissione alle ruote rimane praticamente identico.

Il rivoluzionario sistema creato da Hyundai e Kia, Uni Wheel, apre le porte a nuove opportunità e dà la possibilità di creare 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. Questa nuova disposizione consente di avere uno spazio interno più ampio rispetto a quello ottenuto attraverso i sistemi di trasmissione convenzionali, con la possibilità di realizzare dispositivi di mobilità di nuova generazione ottimizzati per diverse applicazioni, come i Purpose Built Vehicles (PBV).

Jongsool Park, Senior Fellow dell’Institute of Advanced Technology Development di Hyundai Motor Group, ha dichiarato: “Siamo lieti di presentare idee innovative che potrebbero cambiare le carte in tavola nel futuro mercato della mobilità. Perfezioneremo questa tecnologia al fine di offrire ai nostri clienti un’esperienza di mobilità completamente diversa e nuova”.

Nuove tecnologie per la mobilità del futuro

I prodotti per la mobilità del futuro si stanno trasformando e rivoluzionando man mano, diventando veri e proprio spazi di vita, grazie agli avanzamenti recenti in ambiti come elettrificazione, guida autonoma e tecnologie di connettività. Gli studi di Hyundai e Kia sull’uso degli spazi nelle architetture dei veicoli del futuro contribuiranno a incrementare il valore per i clienti e donare loro esperienze d’uso sempre migliori.

Il nuovo sistema presentato da Kia e Hyundai, Uni Wheel, sfrutta una configurazione di ingranaggi planetari molto particolare, composta da un ingranaggio centrale, quattro pignoni per parte collegati in serie ad esso 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: si tratta di un meccanismo rivoluzionario, che permette un movimento multi-asse per accomodare un’ampia gamma di articolazioni delle sospensioni.

Se guardiamo ai sistemi di trasmissione convenzionale che utilizzano un normale giunto continuo, sappiamo che soffrono di una riduzione dell’efficienza e della durabilità all’aumentare dell’inclinazione del semiasse quando si percorrono superfici accidentate e ondulate. Invece il nuovo Uni Wheel è in grado di trasmettere la potenza quasi senza variazioni di efficienza, indipendentemente dal movimento della ruota, assicurando un ottimo livello di affidabilità e comfort di guida.

In combinazione con sospensioni pneumatiche elettroniche che possono regolare l’altezza del veicolo in base a ogni determinata 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 del mezzo stesso.

Andando a spostare il sistema di trazione sul mozzo della ruota, il rapporto di riduzione molto elevato di Uni Wheel garantisce all’utente una notevole coppia in uscita e permette di utilizzare un motore elettrico più compatto. Grazie al controllo indipendente di fino a quattro efficienti motori elettrici, uno per ogni ruota, Uni Wheel dòà anche la possibilità di sfruttare livelli torque vectoring senza precedenti, per aumentare le capacità dinamiche e fornire elevate qualità di trazione e stabilità di guida.

Spazio interno ed efficienza maggiori

Il nuovo e rivoluzionario sistema Uni Wheel do Hyundai e Kia consente di liberare spazio all’interno del veicolo, trasferendo differenti componenti del sistema di trazione nel mozzo della ruota e ridimensionando il motore elettrico, senza impattare in alcuni modo sulle prestazioni garantite. Lo spazio extra reso disponibile può essere usato ad esempio come spazio di carico aggiuntivo (bagagliaio e “frunk”).

Grazie a Uni Wheel è possibile anche abbandonare la tradizionale disposizione dei sedili intorno al conducente, creando nuovi layout per una nuova era di guida, totalmente autonoma. Inoltre, l’utilizzo di questo spazio per ulteriori celle delle batterie può anche migliorare l’autonomia di guida, senza dover incrementare le dimensioni dei veicoli.

Uni Wheel dà anche la possibilità al costruttore di aumentare lo spazio per i passeggeri. Le batterie dei veicoli elettrici generalmente vengono inserite in basso nel pianale del veicolo, e questa posizione molto spesso porta a un’altezza maggiore del pavimento dell’abitacolo, riducendo lo spazio a bordo per tutti gli occupanti. Grazie a Uni Wheel anche questo non accadrà più, perché il nuovo sistema ottimizza l’ingombro della batteria riducendo al minimo la perdita di spazio per i passeggeri.

E si tratta senza alcun dubbio di una peculiarità molto interessante e preziosa per qualsiasi veicolo elettrico, ma in modo particolare per i PBV, che devono massimizzare lo spazio interno offrendo un design a pavimento piatto e basso. In questo modo Uni Wheel incrementa flessibilità e scalabilità, rendendo possibile la progettazione di vari tipi di carrozzeria a seconda del caso d’uso previsto.

La tecnologia Uni Wheel vanta un altro punto a favore fondamentale: 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, può essere adattato per lavorare con ruote di dimensioni molto ridotte (da 4’’) a molto grandi (anche oltre i 25’’).

La capacità del sistema Uni Wheel di spostare l’asse di rotazione della ruota permette inoltre di creare forme di mobilità personale su ruota in grado di salire le scale con la stessa facilità di una scala mobile. In questo momento stanno procedendo a ritmo sostenuto i test e le verifiche per migliorare efficienza, stabilità e durabilità dell’innovativo Uni Wheel, intanto i brand Hyundai e Kia hanno registrato otto brevetti relativi al sistema, in Corea del Sud, Stati Uniti ed Europa.