Ce sunt sistemele de tracțiune în roată

Sistemele de tracțiune în roată reprezintă un ansamblu de motoare electrice amplasat direct la roțile unei mașini și ele sunt specifice exclusiv vehiculelor electrificate. Practic, în locul unui motor amplasat sub capotă, central sau în portbagaj, sistemele în roată (sau in-wheel cum se cheamă în engleză) sunt atașate direct de cel puțin două dintre roțile unui autovehicul electric.

Pentru că un motor electric în roată antrenează o singură roată, este nevoie de cel puțin două motoare pentru ca un vehicul să se deplaseze simetric; altfel spus, pentru ca roata de pe partea dreaptă și cea de pe partea stângă să depună un efort simetric pentru a nu pierde controlul. Acest tip de sisteme de tracțiune, deși nu foarte des utilizate în mașinile electrice de serie, are mai multe avantaje, dar și câteva provocări, pe care le vom descoperi curând.

Un motor amplasat în roată este mai mic chiar și decât un motor electric convențional pus pe o mașină electrică și evident mult mai mic decât un motor termic. Asta face ca sistemele în roată să fie și extraordinar de eficiente, pentru că ele acționează direct roata, fără componente adiacente, cum ar fi planetarele, iar astfel, toată puterea ajunge direct în roată și nu se pierde prin antrenarea altor componente.

De asemenea, precizia și timpul de răspuns deja foarte bune la un motor electric, devin și mai prompte.

Sistemele de tracțiune în roată, o invenție de peste 100 de ani

Primele sisteme de tracțiune cu motoare în roată au apărut la finalul secolului XIX și au fost dezvoltate de o companie vieneză numită Lohner & Co, ce a produs și prima mașină hibrid din lume. Aceasta avea un motor cu ardere internă și o baterie de tracțiune care antrena patru motoare electrice, amplasate în fiecare dintre cele patru roți ale mașinii.

Sursă foto: BMW

Părintele sistemelor de tracțiune în roată este Ferdinand Porsche, un nume care nu are nevoie de introducere în lumea automobilelor. În mod ironic poate, niciun model electric Porsche nu folosește în prezent sisteme de tracțiune în roată, dar cine știe, evoluția mașinilor electric poate ne va duce în punctul acela.

În prezent, BMW este unul dintre producătorii care lucrează activ la îmbunătățirea sistemelor de tracțiune în roată prin startup-ul companiei Garage. Sistemul, dezvoltat în colaborare cu compania bavareză DeepDrive, promite performanțe mai bune, dar și autonomii îmbunătățite față de modelele electrice actuale.

Totodată, unul dintre puținele modele de serie care folosește sisteme de tracțiune în roată este Mercedes-Benz G580 EQ, care utilizează patru motoare electrice pentru fiecare dintre cele patru roți ale sale și care îi permit SUV-ului performanțe îmbunătățite, dar și o mobilitate remarcabilă pe teren accidentat și nu numai. Practic, datorită motoarelor amplasate individual și acționate independent, mașina poate vira mai strâns și se poate chiar întoarce pe loc.

Modelele Neue Klasse de la BMW și Renault 5 E-Tech Turbo 3E vor utiliza același sistem de tracțiune pentru a oferi eficiență, performanță și siguranță îmbunătățite.

Avantajele sistemelor de tracțiune în roată

Printre avantajele sistemelor de tracțiune în roată amintim eficiența îmbunătățită și potențialul de performanță, dar și creșterea nivelului de siguranță pe care un astfel de sistem de tracțiune îl oferă.

Pentru că cel puțin două dintre cele patru roți ale unei mașini electrice sunt acționate independent de câte un motor electric cu răspuns instant, stabilitatea și manevrabilitatea sunt îmbunătățite exponențial. Asta ajută la un condus dinamic mai plăcut și mai precis, dar și la controlul tracțiunii pentru a păstra o aderență optimă în caz de urgență.

De asemenea, amplasarea acestor motoare la roată eliberează spațiu sub capotă sau în portbagaj, care poate fi utilizat ca spațiu suplimentar pentru depozitare sau chiar pentru baterii, iar centrul de greutate al mașinii este și el mai stabil.

Un alt beneficiu este eliminarea pieselor supuse la uzură și care se pot defecta, cum ar fi planetarele, ceea ce ajută la durabilitatea pe termen lung și poate reduce costurile de mentenanță.

Provocări asociate cu implementarea motoarelor în roată

Însă există câteva motive întemeiate pentru care aceste sisteme nu au ajuns încă pe mai multe modele de serie, mai ales pe cele mai accesibile. Unul dintre ele ar fi complexitatea asociată cu sistemele de tracțiune în roată. Unul dintre dezavantaje este faptul că motoarele în roată nu sunt sprijinite de suspensie, pentru că ele sunt amplasate sub aceasta. Jantele, anvelopele și sistemul de frânare sunt câteva dintre puținele componente ale unei mașini care nu sunt sprijinite de suspensie.

Prin adăugarea motoarelor în roată, greutatea crește, iar confortul și manevrabilitatea pot fi afectate.

Sursă foto: Honda

Un alt lucru de luat în calcul este expunerea la elemente, cum ar fi apa, noroiul sau praful, dar și alte posibile obstacole sau obiecte pe care roata le lovește în timpul mersului. Deși anvelopele și jantele sunt concepute pentru a fi mai elastice și a absorbi unele șocuri, motoarele nu au această proprietate, iar o bordură luată puțin mai tare sau un obstacol pe care îl lovești doar cu roata poate duce la o reparație mult mai costisitoare decât la o mașină obișnuită.

Motoarele în roată sunt mai costisitoare și mai complexe de produs și implementat la început. Chiar dacă pe termen lung, exploatarea lor corespunzătoare poate ajuta la reducerea generală a costurilor, inițial, producătorii trebuie să investească sume considerabile de bani în sistemele de tracțiune în roată pentru a le optimiza corespunzător și pentru a adapta șasiul la acest tren de rulare.

De asemenea, implementarea sistemelor de răcire în motor, necesară chiar și pentru cele electrice, este mult mai dificilă când ne referim la motoarele în roată, care sunt mai compacte și mai constrânse decât cele convenționale.

Concluzii sisteme de tracțiune în roată

Poate într-o zi vom vedea mașini electrice mai accesibile cu motoare electrice în roată care să îmbunătățească stabilitatea și eficiența la rulare, dar deocamdată, acest vis pare destul de îndepărtat. Producătorii vor căuta noi soluții pentru a îmbunătăți performanța mașinilor electrice, iar motoarele în roată sunt o posibilă soluție, dacă industria va reuși să depășească provocările din prezent.

Sursă foto: Nissan