Велосипед подал идею: оказалось, двухступенчатая коробка передач Inmotive идеально подходит для электромобилей
Создатели электромобилей, когда-либо выпускавшихся серийно, отказались от типичной трансмиссии и начали поставлять транспортные средства с модернизированным редуктором. Это редкий электромобиль, который имеет более одной передачи переднего хода. Даже в этом случае автомобили, такие как Porsche Taycan и Rimac C_Two, имеют только пару передаточных чисел — одно для более низких скоростей для движения по городским дорогам, а другое для движения по автобану.
Причина использования односкоростного редуктора
Причина этого довольно проста: средняя силовая установка с электроприводом имеет красивую кривую крутящего момента и исключительную эффективность, начиная с состояния, близкого к состоянию покоя. Это дает ему более широкий оптимальный рабочий диапазон, чем у двигателя внутреннего сгорания. Как только вы начинаете добавлять шестерни, вы начинаете накапливать избыточную вращающуюся массу, трение и насосные потери, которые могут быстро уменьшить любую выгоду, которую вы могли бы увеличить в противном случае. Но одна канадская компания заново изобрела трансмиссию. Вдохновилась она весьма необычным источником: плавающим велосипедом.
Исходя из вышеупомянутых факторов, две скорости — это предел для трансмиссии электромобиля. Хотя это вряд ли изменится в ближайшее время, но дизайн трансмиссии может измениться благодаря Inmotive.
Откуда взялась идея
Идея создания коробки передач Inmotive Ingear возникла у технического директора Энтони Вонга. Он долго размышлял о том, как изменить конструкцию трансмиссии велосипеда для использования в электромобилях. Обычные велосипедные трансмиссии используют переключатели, один из которых расположен на шатуне, а другой — на кассете задней звездочки.
Они воздействуют на цепь с боковой стороны, чтобы перевести ее на более высокую или низкую передачу. Концепция Вонга заключалась в том, чтобы цепь оставалась неподвижной, а именно шестерни совершали движение по горизонтальной траектории.
И это действительно гениальное решение. Есть две ведущие шестерни. Большая из них разбита на пять сегментов. Они сдвигаются в сторону один за другим каждый раз, когда происходит переключение на более высокую передачу.
Эти сегменты шестерни ждут, пока не окажутся в открытом пространстве между цепью, чтобы переместиться. Поэтому они не создают трения о цепь. Когда последний из пяти сегментов отодвигается, цепь входит в зацепление с меньшей шестерней, расположенной под ней.
Преимущества новой системы
У этой системы много преимуществ. Например, указывается на диапазон до 15 процентов больше у Inmotive, чем у использовавшихся ранее редукторов. Также создатели указывают на улучшение на 20 процентов ускорения и максимальной скорости.
Поскольку в цепи и шестернях используются прямые, а не косые зубья, осевая нагрузка на корпус полностью отсутствует, что означает меньшее трение и меньшие требования к охлаждению, чем в существующих двухскоростных коробках передач электромобилей.
В сочетании с тем фактом, что для эффективной работы система не требует насоса высокого давления, это делает ее более эффективной.
Что касается стоимости, то производитель утверждает, что стоимость должна быть примерно на 150 долларов (11 тыс. рублей) дороже, чем типичный односкоростной редуктор.
Возможные перспективы
На данный момент Inmotive подписал контракты на разработку системы с двумя глобальными OEM-производителями и ведет переговоры еще с несколькими. Компания надеется вывести Ingear на рынок в течение трех лет. Возможно, это не единственный производитель, способный реализовать эту идею. Компания заявляет, что ее дизайн масштабируемый. Это означает, что его можно адаптировать ко всему, от велосипедов до ветряных турбин.