Das allgegenwärtige Gleichlaufgelenk ist eine wesentliche Komponente, die in praktisch jedem Auto mit angetriebener Einzelachse zu finden ist. Es ist das zuverlässige Arbeitspferd der Automobilwelt und überträgt die Kraft effizient vom Motor auf die Räder, selbst wenn sich die Räder auf und ab bewegen oder drehen. Es handelt sich um ein einfaches, robustes und bewährtes Design. Aber überlassen Sie es Hyundai und Kia, mit ihrer unkonventionellen Kreation, dem Uni Wheel, den Status Quo herauszufordern.
Das Uni Wheel, das sich durch seine kastenartige Struktur auszeichnet, mag wie etwas aus einem Science-Fiction-Film aussehen, aber es ist tatsächlich ein echtes Konzept, das herkömmliche Gleichlaufgelenke ersetzen soll. Es verfügt über einen Schlitz für die Auf- und Abbewegung des zentralen Sonnenrads sowie Gelenkarme, die mit jeweils vier Planetenrädern gefüllt sind. Diese Zahnräder arbeiten zusammen, um die Kraft auf einen Zahnkranz zu übertragen, der mit dem eigentlichen Rad verbunden ist. Es ist eine Abkehr vom Konventionellen und seine Entwickler behaupten, dass es mehrere Vorteile bietet. Allerdings gibt es wie bei jeder bahnbrechenden Innovation Fragen und Skepsis.
Eines der Hauptprobleme bei herkömmlichen Gleichlaufgelenken, insbesondere wenn sie extremen Winkeln ausgesetzt sind, ist ihre Tendenz zu vorzeitigem Verschleiß. Dies wird häufig bei Fahrzeugen mit großer Bodenfreiheit beobachtet. Das Uni Wheel geht dieses Problem an, indem es sowohl innere als auch äußere Gleichlaufgelenke eliminiert und die Antriebswelle verkürzt. Theoretisch sollte dies zu einer verbesserten Effizienz und Langlebigkeit führen.
Damit das Uni Wheel funktioniert, werden einzelne Elektromotoren in der Nähe der Uni Wheel-Baugruppe platziert, sodass zwei Motoren pro Achse erforderlich sind. Dieser Ansatz eliminiert die ungefederten Massen, die bei Radnabenmotoren auftreten, und schafft gleichzeitig wertvollen Platz in der Fahrzeugmitte. Das klingt zwar vielversprechend, wirft jedoch die Frage auf, wo sich andere wichtige Komponenten wie Controller, Wechselrichter und Bordladegeräte befinden werden. Die Verlagerung der Motoren bedeutet nicht zwangsläufig eine Reduzierung der Gesamtkomplexität.
Positiv ist, dass das Uni Wheel die Antriebsuntersetzung intern übernimmt und die Funktionen des Gleichlaufgelenks und der Antriebsuntersetzung effektiv in einer einzigen Einheit vereint. Dies stellt eine deutliche Verpackungsverbesserung dar und sollte bei sonst gleichen Bedingungen zu einer Gewichtsreduzierung führen. Leistungsabgabe und Effizienz bleiben auch im gesamten Bewegungsbereich des Uni Wheel konstant. Sowohl Hyundai als auch Kia heben die Skalierbarkeit des Uni Wheel hervor, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist, von Rollstühlen über Roboter bis hin zu Autos.
Allerdings gibt es berechtigte Bedenken. Die kompliziert ineinandergreifenden Zahnräder im Uni Wheel führen zu potenziellen Verschleißstellen und können Reibung, Lärm, Vibration und Härte erzeugen – Faktoren, an deren Minimierung Ingenieure traditionell arbeiten. Zahnräder sind für ihr charakteristisches Jammern bekannt, während Gleichlaufgelenke tendenziell leiser arbeiten.
Eine weitere spannende Frage stellt sich hinsichtlich der Eignung des Uni Wheels für den Einsatz auf einer lenkbaren Achse. Während das Video Kurven mit kleinem Winkel zeigt, bei denen sich die Motoren mit dem Rad drehen, ist unklar, ob genügend Platz vorhanden ist, um eine voll einschlagende Lenkung auf der horizontalen Achse unterzubringen. Die gezeigten Manschetten am Radende der Welle könnten Gleichlaufgelenke beherbergen, die für Lenkmanöver besser geeignet sein könnten. Wenn das der Fall ist, dann ist das kaum eine Vereinfachung – ganz im Gegenteil.
Abschließend ist die Frage der Reibungsbremsen eine Überlegung wert. Regeneratives Bremsen ist zwar für den Alltagsbetrieb wirksam, für Notbremsungen reicht es jedoch möglicherweise nicht aus. Durch die Montage einer Bremse an der Antriebswelle innen am Motor könnte die Uni-Wheel-Baugruppe länger und tiefer werden, was möglicherweise ihre Konstruktion verkompliziert.
Das Uni Wheel-Konzept ist unbestreitbar faszinierend und verkörpert den Geist innovativer Ingenieurskunst. Es bietet eine Reihe potenzieller Vorteile, darunter verbesserte Effizienz, geringerer Verschleiß und mehr Platz im Rahmen oder in der Karosserie für zusätzliche Funktionen oder Ladung. Allerdings gibt es auch berechtigte Bedenken hinsichtlich der Geräuschentwicklung, des Verschleißes und der Eignung für lenkbare Achsen. Derzeit handelt es sich noch um ein Konzept, und wir warten gespannt auf die weitere Entwicklung und Praxistests von Hyundai und Kia.
Es wird interessant sein, die Vor- und Nachteile des Uni Wheel mit den neuesten ultraleichten In-Wheel-Motoren zu vergleichen – wie denen von Orbis Electric mit integrierten Scheibenbremsen. Tatsächlich verdienen diese Motoren wahrscheinlich einen eigenen Artikel, da das Unternehmen behauptet, ein „EV in a box“ anzubieten – eine einfache 3-Stunden-EV-Umrüstung für jedes Fahrzeug. Das ist eine große Behauptung, die es wert ist, untersucht zu werden.
