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Hitachi svela un motore elettrico compatto integrato dentro la ruota

Un nuovo motore elettrico collocato direttamente all'interno di una ruota.

Hitachi svela un motore elettrico compatto integrato dentro la ruota
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Filippo Vendrame
Filippo Vendrame
Pubblicato il 6 ott 2021

La crescita della mobilità elettrica ha rappresentato l'occasione per molte aziende di presentare nuove soluzioni e di portare avanti nuovi progetti di ricerca. Hitachi, per esempio, attraverso la joint venture Hitachi Astemo (Advanced Sustainable Technologies for Mobility), ha sviluppato un motore elettrico molto compatto che può essere integrato direttamente all'interno di una ruota. I vantaggi teorici di questa tecnologia sono diversi. Per esempio, eliminando il motore dalla piattaforma dell'auto, si va a risparmiare spazio che può essere utilizzato per installare una batteria di maggiore capacità.

Tuttavia, questa soluzione ha sempre avuto lo svantaggio di essere pesante. Un problema visto che il motore viene messo direttamente all'interno delle ruote. La soluzione sviluppata da Hitachi Astemo prova a risolvere questa criticità. Il propulsore è ancora in fase di sviluppo e quindi non sono stati comunicati moltissimi dettagli. Comunque, la soluzione realizzata dall'azienda prevede un sistema che combina motore, inverter e freno.

In tal modo è stato possibile integrare il tutto facilmente all'interno della ruota. Secondo l'azienda, si è ottenuto un rapporto potenza/peso di 2,5 kW/kg. Vale la pena di notare che la ruota prototipo è da 19 pollici. Il propulsore, invece, eroga potenza di 60 kW con 960 Nm di coppia. Si possono utilizzare 2 o 4 di queste unità sui veicoli. In questo modo è possibile disporre anche della trazione integrale, oltre che di prestazioni più elevate.

http://youtu.be/mnuQI83idEc

L'assenza degli organi della trasmissione, secondo l'azienda, permette di ridurre le perdite di energia del 30%, a tutto vantaggio dell'autonomia. Il produttore spiega poi che per migliorare le prestazioni del motore e per contenere le dimensioni complessive, i magneti sono stati posizionati in quello che è stato chiamato un "array Halbach" che viene spiegato così:

un array in cui l'orientamento del polo N di ciascun magnete viene ruotato di 90 gradi per creare un flusso magnetico ad alta densità su ciascuno dei poli magnetici di un motore.

Molta attenzione è stata prestata anche al raffreddamento. Per questo è stata ideata una soluzione che prevede che l'olio di raffreddamento circoli tra le varie parti andando a raffreddare i semiconduttori di potenza per poi essere inviato al motore per raffreddare direttamente le bobine. Questo particolare powertrain dovrebbe essere utilizzato, in futuro, sulla gamma di prodotti per la mobilità elettrica di Hitachi Astemo.

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Commenti Regolamento
W
Wolgifiocco cazzalaranda 01 Jan 1970 @ 00:00

60KW per ruota e ci credo che pesa 24kg
Pe me per girare in citta un motore integrato su ruote anteriori bastano 5kw per ruota per arrivare ai 50 km/h e vedi che la ruota ti pesa 5 kg.
Poi la potenza vera la metti dietro con motore elettrico più tradizionale.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Sulle strade di dove te pare: Se la strada è sconnessa si rallenta, non si studiano soluzioni da Parigi-Dakar

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00
I freni, come puoi notare dalle proporzioni, possono essere molto più piccoli e leggeri


Mi sembrava abbastanza chiaro... A parte che un freno che inchioda è un freno che ti manda a sbattere alla prima curva, i motori elettrici possono generare, in frenata, la stessa potenza che possono erogare quando accelerano, grazie al controllo elettronico delle bobine, quindi possono svolgere quasi per intero la funzione dei dischi freno. La potenza frenante rimanente la fornisce un disco tradizionale, che può essere molto più piccolo e leggero del solito

z
zdnko 01 Jan 1970 @ 00:00

sulle strade di roma?

z
zdnko 01 Jan 1970 @ 00:00

aspetta a prendere un marciapiede...

s
sailand 01 Jan 1970 @ 00:00

Assolutamente no! Il freno motore elettrico non potrà mai sostituire un freno in emergenza. Non ha né la capacità frenante ne l’indipendenza. Il recupero di energia rallenta, non inchioda!
D’altronde l’illustrazione è chiarissima: è solo una minicar che non può che avere prestazioni complessivamente ridotte e non per scarsa potenza ma per il complesso.

S
Sheldon Cooper 01 Jan 1970 @ 00:00

Si ho capito cosa intendi, quando prendi una buca perdi aderenza perchè la massa della ruota ha troppa inerzia e tende ad andare dritta invece di seguire il terreno spinta dalla molla.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Questioni di lana caprina, non è certo un sistema da usare in gara. Pesasse anche qualche kg in più non cambia assolutamente niente

P.s. I freni, come puoi notare dalle proporzioni, possono essere molto più piccoli e leggeri, il motore stesso fa da freno e recupera l'energia

s
sailand 01 Jan 1970 @ 00:00

Il mozzo tutt’al più lo integri, non lo togli, il semiasse e i giunti non fanno parte della massa gestita totalmente dall’ammortizzatore, il freno a disco se solo guardi il disegno c’è e d’altronde mai e poi mai si potrebbero abolire freni indipendenti da trazione e elettricità per ovvi motivi di sicurezza, lo stesso ovviamente la pinza dei freni.

s
sailand 01 Jan 1970 @ 00:00

Assolutamente no! C’è una fortissima differenza fra masse sospese e masse non sospese. Il peso prima delle sospensioni e dopo le sospensioni ha comportamenti dinamici profondamente diversi. Più una ruota pesa e più inerzia avrà che l’ammortizzatore non riuscirà a compensare totalmente con il risultato di avere più saltellamenti e quindi perdite di aderenza sia come tenuta di strada sia come capacità frenante.
Non è un caso che su auto sportive o addirittura agonistiche si usino ruote in leghe superleggere.
Il baricentro conta ma non è l’unico vincolo.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Aggiungi 24 kg ma togli mozzo, giunti, semiasse, disco e pinza freno. Alla fine non sarà poi molto il peso che aggiungi

s
sailand 01 Jan 1970 @ 00:00

24 chili in più alla ruota sono una enormità! Non esistono sospensioni in grado di gestire una tale massa che per inerzia salterebbe ad ogni sasso e non è questione di prestazioni ma di aderenza delle ruote e quindi anche di capacità di frenare, ancor più in caso di emergenza.
Maserati (cioè Ferrari) e prima Alfa Romeo spostavano i freni al differenziale per ridurre il peso alla ruota, ma se lo sposti semplicemente non è più un motore integrato nella ruota e amen.

e
emmeking 01 Jan 1970 @ 00:00

Solo se è fatta con più di 4 piantine

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Però occupa spazio al centro, che potrebbe essere sfruttato per la batteria o come bagagliaio

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Basta non passare vicino ad un cane antidroga...

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Definisci "tutto quel peso". Se è vero quello che dicono dovrebbe pesare 24 kg, sostituisce il mozzo e comprende il freno. Non si tratta certo di correre in formula 1, per uso normale dovrebbe essere più che accettabile

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

"Una volta costruita l'infrastruttura", hai detto niente...

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Se il rapporto peso-potenza è quello che dicono (2,5 kW/kg) dovrebbe pesare 24 kg, direi accettabile visto che sostituisce il mozzo e comprende il freno. Se servissero un po' più di prestazioni lo si potrebbe montare "inboard", come i freni delle auto sportive di qualche decennio fa

S
Sheldon Cooper 01 Jan 1970 @ 00:00

Perchè?
Non cercano tutti di avere il baricentro basso per avere più stabilità in curva?
E poi per la frenata conta la massa complessiva del veicolo.
Certo questa soluzione ha anche dei difetti, ma penso che li abbiano considerati.

f
flagor 01 Jan 1970 @ 00:00

ford invece ha creato la macchina fatta d'erba , la hemp car, combiniamo le due cose e abbiamo una macchina a impatto minimo.

S
Surak 2.04 01 Jan 1970 @ 00:00

Continui ad applicare "l'ora" con "come dovrebbe essere".
A parte stazioni ed altri punti molto frequentati non avresti mezzi in fila, e pure per le stazioni o gli stadi ecc... le varie navette possono fermarsi dove più opportuno (metti ci siano più ingressi) ed impiegano poi pochi istanti a fermarsi e caricare le poche persone che devono caricare di volta in volta (nessun capolinea)... quindi due o tre navette o più in fila, sarebbe un evento eccezionale proprio perché avresti una perfetta (o quasi) personalizzazione del viaggio e della gestione dei mezzi dati i piccoli numeri.
Oggi un pendolare deve arrivare in stazione e prendere il bus X poi arrivare alla fermata del tram prendere il trenino... arrivare all'altra fermata e farsi tot a piedi... domani, i più prenderanno un mezzo a tot metri da casa e saranno portati a tot metri da dove devono andare, senza "cumulo" se non occasionale (chiaro che se un'azienda ha tot personale, non tutti dovranno fare da A a B identico, ma dopo 5 minuti non hai più nessun mezzo fermo lì ne tanto meno fermo a fare scambio altrove.
Per altro non avresti più auto private a occupare spazio

S
Sistox v2 01 Jan 1970 @ 00:00

A Torino la metro è già automatica. Certo, è un po' vincere facile...

R
R4gerino 01 Jan 1970 @ 00:00

Si ma secondo te ha più senso avere 50-80 veicoli autonomi in fila in attesa di scaricare la gente, o avere un solo (va bene, facciamo su gomma se preferisci) Autobus con lo stesso numero di persone, che poi proseguono a piedi, magari in un raggio di 500m?

Bisogna ripensare la mobilità urbana, non sostituire le auto per strada con altre auto ma senza guidatore.

S
Surak 2.04 01 Jan 1970 @ 00:00

Guarda che del tunnel di Musk ho detto che era una boi-ta fin dall'inizio, quindi non attribuirmi paragoni senza senso (poi fare un riscontro rapido cercando Boring tunnel ed il mio alias) e nulla c'entra.
No, a parte che le tramvie oltre ad essere un buco nero di soldi nella loro realizzazione (pure dove i costi non siano palesemente abnormi come qua dove si aspira la c) lo sono anche nella loro gestione, pure questo è un dato facilmente riscontrabile dato che non ha alcuna flessibilità se non di "orario" ma con molti limiti e per altro anche se gira a vuoto (il più delle volte, ha i costi quasi come a pieno).
Per i costi mi baso su quelli delle auto a guida autonoma, in fondo un robotaxi o una robonavetta non è altro che un'auto o un suv con le sedute meno scem-, il costo grosso è l'IA ed i sensori, ma una volta costruita è solo economia di scala.
In compenso puoi far uscire 10 mezzi a metà agosto alle 14 o 200 a metà settembre alle 8... ma ad agosto i 190 mezzi ti costano zero di uso. Questo fa la flessibilità ed il taglio dei costi... ma certo che se la gente crede che glieli paghi la Merkel (qui la prezzolata propaganda lo fa credere) o che i passeggeri coprano le spese, molti credono che davvero paghino le tasse per le cose utili (quelle sempre citate, la sanità, la scuola, le pensioni, ecc... quelle robe per cui un cittadino è addomesticato a sentirsi malvagio se non le finanzia ed invece paga soprattutto mangiatoi- inutili)

R
R4gerino 01 Jan 1970 @ 00:00

Scusa, ma sta storia mia ricorda tanto la putt@nata del tunnel della tesla, dove invece di far circolare un normale trenino, volevano far girare le macchine della Tesla stessa.

Un sistema come quello che hai descritto può essere un aggiunta ad un sistema capillare di trasporti pubblici, di cui fa parte anche la tramvia. Che sia ad un costo inferiore è una cosa che ti sei inventato tu al momento, visto che un veicolo su rotaia, una volta costruita l'infrastruttura, ha minore usura, maggiore capienza e migliori economie di scala di qualsiasi cosa circoli su strada. Specie di un esercito di veicoli a cui dover fare manutenzione costante.

S
Surak 2.04 01 Jan 1970 @ 00:00

Ci sono tre opzioni... o non sai di cosa parli o ci mangi su o sei indirettamente collegato a chi ci mangia su.
Quarto.... non è dato, vista la palese tesi strampal-ta.
Una linea ferroviaria (di questo si tratta) fa il tragitto che gli pare (o che Ndrangheta richiede nella maggior parte dei casi, quando quell'azienda avrà centri di ricerca medica, magari si investirà in ricerca medica e meno putt...te) e l'utente si deve adattare sperando che sia quei rari casi in cui deve muoversi dal punto A al punto B poco distanti (altrimenti le varie fermate di un mezzo lento, fanno fare prima a piedi) mentre le navette possono partire, uscire, fare il tragitto, ecc..personalizzato a velocità maggiori e costi inferiori (anche al netto della corru-ione) e senza fermate intermedie non necessarie (chiaramente se è una navetta, non sempre tutti quelli sopra dovranno fare da A a B e non sempre sarà pieno da A a B ma ci sarà una o due fermate per far salire e scendere i "di più".
E' una roba che capisce anche un bambino di tre anni, prova a chiederglielo

s
sailand 01 Jan 1970 @ 00:00

Pessimo per la tenuta di strada e la frenata avere tutto quel peso alla ruota.
Non a caso non è una idea di un produttore automobilistico.

R
R4gerino 01 Jan 1970 @ 00:00

Qualsiasi tramvia è mille mila volta più efficiente di un esercito di veicoli a batteria che circolano su asfalto. Se ci seghiamo sull'aspetto 'autonomo', si può rendere autonoma anche la tramvia.

r
rsMkII 01 Jan 1970 @ 00:00

Se prende piede tra un po' avremo troppo spazio nell'auto, ci sarà l'eco

S
Surak 2.04 01 Jan 1970 @ 00:00

Presumo che il costo della soluzione sia una maggiore sollecitazione diretta e quindi rischio di danni, ma se consideriamo (anche visto l'aspetto dei mezzi nelle immagini) che potrebbero essere usati per robotaxi e robonavette, tenere le strade lisssssssssssie in area urbana non sarebbe complicato senza continui mezzi privati compresi i suv, furgoni e camion (indirettamente si può ottenere) e magari pure senza Ndrangheta.
In questa maniera non ci sarebbero nemmeno microsollecitazioni mentre la maggiore efficienza e spazio permetterebbe la realizzazione di un sistema urbano molto più economico.

A proposito di navette, mi stupisce che si parli molto poco di come in Paesi civilizzati e tecnologicamente evoluti ci siano già navette a guida autonoma su strada ed utilizzabile dal pubblico (anche se ovviamente ad oggi considerato in sperimentazione) mentre da noi si continuano a costruire tramvie o proporle senza che nessun magistrato, almeno contabile, trovi un briciolo di dignità di fare il minimo del suo dovere, quando la cosa è evidente.
Ci sono video (cercate Baidu self drive bus line... per esempio e sarete catapultati fra 50 anni in Italia) che sembrano quasi finti ,a sono realtà

M
Marco Revello 01 Jan 1970 @ 00:00

Elaphe, azienda slovena da tempo propone e produce questi sistemi. Ma anche loro hanno capito che i motori che fanno parte delle masse non sospese non sono una buona idea per medie e alte velocità con fondi non perfettamente lisci.

R
R4gerino 01 Jan 1970 @ 00:00

Come concetto è interessante, un'po come nelle bici elettriche economiche. Salvo il fatto poi che il motore non integrato nella ruota, sempre nelle eBike, ha un rendimento maggiore perche può usufruire del cambio, e rende la bici molto più dinamica. Avere molto peso nella ruota non è mai una buona idea. Questo oltre alle sollecitazioni a cui è sottoposto, non avendo sospensioni a filtrare le buche, e con una spalla della gomma abbastanza ridicola. Oltre a tutta l'acqua e lo sporco che ci finisce dentro.
Sarebbe sufficiente piazzare il motore al centro della vettura, con un albero di trasmissione alla ruota: cambia poco in termini di dispersione energetica, cambia molto in termini di dinamica di guida e manutenzione.

r
remus 01 Jan 1970 @ 00:00

Tutto quel peso come massa non sospesa non è una genialata, può andare bene per concept urbani come quello in figura certamente.

i
italba 01 Jan 1970 @ 00:00

Ottimo, esattamente come dovrebbe essere concepita un'auto elettrica. Ferdinand Porsche lo aveva capito già 120 anni fa
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