Wszechobecny przegub homokinetyczny to niezbędny element, który można znaleźć praktycznie w każdym samochodzie z napędzaną niezależną osią. Jest to niezawodny koń pociągowy świata motoryzacji, skutecznie przenoszący moc z silnika na koła, nawet gdy koła poruszają się w górę i w dół lub skręcają. Jest to prosta, solidna i sprawdzona konstrukcja. Ale zostaw Hyundaiowi i Kia wyzwanie zakwestionowania status quo poprzez ich niekonwencjonalne dzieło, Uni Wheel.
Uni Wheel, charakteryzujący się konstrukcją przypominającą pudełko, może wyglądać jak coś z filmu science fiction, ale w rzeczywistości jest to realna koncepcja zaprojektowana w celu zastąpienia tradycyjnych przegubów homokinetycznych. Posiada szczelinę, przez którą centralne koło słoneczne może poruszać się w górę i w dół, a także przegubowe ramiona wypełnione czterema przekładniami planetarnymi każde. Te koła zębate współpracują ze sobą, aby przenieść moc na koło zębate koronowe połączone z rzeczywistym kołem. Jest to odejście od konwencjonalności, a jego twórcy twierdzą, że ma to kilka zalet. Jednakże, jak w przypadku każdej przełomowej innowacji, pojawia się wiele pytań i sceptycyzmu.
Jednym z głównych problemów tradycyjnych przegubów homokinetycznych, zwłaszcza poddawanych działaniu ekstremalnych kątów, jest ich tendencja do przedwczesnego zużywania się. Jest to często obserwowane w pojazdach z dużym prześwitem. Uni Wheel rozwiązuje ten problem, eliminując zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne przeguby homokinetyczne oraz skracając wał napędowy. Teoretycznie powinno to skutkować poprawą wydajności i trwałości.
Aby Uni Wheel działało, w pobliżu zespołu Uni Wheel umieszcza się pojedyncze silniki elektryczne, co wymaga dwóch silników na oś. Takie podejście eliminuje masę nieresorowaną związaną z silnikami umieszczonymi w kołach, uwalniając jednocześnie cenną przestrzeń w środku pojazdu. Choć brzmi to obiecująco, rodzi pytania dotyczące lokalizacji innych kluczowych komponentów, takich jak sterowniki, falowniki i pokładowe ładowarki. Przeniesienie silników nie musi koniecznie oznaczać zmniejszenia ogólnej złożoności.
Pozytywną stroną jest to, że Uni Wheel obsługuje wewnętrznie redukcję napędu, skutecznie łącząc funkcje przegubu homokinetycznego i redukcji napędu w jedną całość. Stanowi to wyraźną poprawę opakowania i powinno zmniejszyć wagę, przy zachowaniu wszystkich pozostałych parametrów. Dostarczanie mocy i wydajność pozostają niezmienne w całym zakresie ruchu koła Uni Wheel. Zarówno Hyundai, jak i Kia podkreślają skalowalność Uni Wheel, dzięki czemu nadaje się on do szerokiego zakresu zastosowań, od wózków inwalidzkich, przez roboty, po samochody.
Istnieją jednak uzasadnione obawy. Skomplikowane zazębienie w kole Uni Wheel powoduje potencjalne punkty zużycia i może generować tarcie, hałas, wibracje i szorstkość – czynniki, które inżynierowie tradycyjnie starają się minimalizować. Przekładnie znane są z charakterystycznego wycia, natomiast przeguby homokinetyczne pracują ciszej.
Pojawia się kolejne intrygujące pytanie dotyczące przydatności Uni Wheel do zastosowania na osi kierowanej. Chociaż film pokazuje zakręty pod niewielkim kątem, podczas których silniki obracają się wraz z kołem, nie jest jasne, czy jest wystarczająco dużo miejsca, aby umożliwić sterowanie z pełną blokadą na osi poziomej. W osłonach pokazanych na końcu wału, od strony koła, mogą znajdować się przeguby homokinetyczne, które mogą być bardziej odpowiednie do manewrów kierowniczych. Jeśli tak jest, to trudno to uprościć – jest wręcz przeciwnie.
Na koniec warto rozważyć kwestię hamulców ciernych. Hamowanie regeneracyjne, choć skuteczne w codziennej jeździe, może nie wystarczyć do zatrzymania awaryjnego. Zamontowanie hamulca na wale napędowym wewnątrz silnika może zwiększyć długość i głębokość zespołu Uni Wheel, potencjalnie komplikując jego konstrukcję.
Koncepcja Uni Wheel jest niezaprzeczalnie fascynująca i ukazuje ducha nieszablonowej inżynierii. Zapewnia szereg potencjalnych korzyści, w tym zwiększoną wydajność, zmniejszone zużycie i zwiększoną przestrzeń w ramie lub w nadwoziu na dodatkowe funkcje lub ładunek. Jednakże budzi również uzasadnione obawy dotyczące hałasu, zużycia i przydatności do stosowania z osiami kierowanymi. Na razie pozostaje to koncepcją i z niecierpliwością czekamy na dalszy rozwój i testy w rzeczywistych warunkach ze strony Hyundai i Kia.
Ciekawie będzie porównać zalety i wady Uni Wheel z najnowszymi ultralekkimi silnikami w kołach - takimi jak te stworzone przez Orbis Electric, ze zintegrowanymi hamulcami tarczowymi. W rzeczywistości silniki te prawdopodobnie zasługują na osobny artykuł, ponieważ firma twierdzi, że oferuje „EV w pudełku” – prostą 3-godzinną konwersję na EV dla dowolnego pojazdu. To duży wniosek, który warto zbadać.
