Il gruppo Hyundai Kia reinventa il mozzo della ruota

IL MOZZO CHE RIDUCE -  Il passaggio alla mobilità elettrica sta comportando il ripensamento di componenti rimasti relativamente invariati nel corso dei decenni. Come i classici giunti omocinetici alle estremità dei semiassi che si occupano della trasmissione della potenza alla ruota. Ai quali si sono dedicati i tecnici del gruppo Hyundai Kia che hanno sviluppato un sistema che si chiama Uni Wheel ed è, in pratica, una riprogettazione completa del mozzo ruota. 

REINVENTARE LA RUOTA - Il riduttore classico viene sostituito da uno a ingranaggi epicicloidali, o planetario, così compatto da poter stare nel mozzo della ruota (guarda il video qui sotto). Questo riduttore permette di avere l’albero di entrata e quello di uscita sullo stesso asse e prevede un ingranaggio centrale (chiamato solare) e 3 o più ingranaggi (i satelliti) che ingranano sia su di esso sia su uno più grande - la corona o anello - che li circonda e che gira più lentamente di quello centrale. La soluzione Uni Wheel prevede che la ruota sia fissata alla corona e che il motore elettrico sia collegato direttamente all’albero centrale: la riduzione dei giri avviene quindi direttamente nel mozzo. L’innovazione del gruppo Hyundai Kia consiste nel sistemare i satelliti all’estremità di bracci articolati che possono muoversi pur continuando a trasmettere la coppia grazie a ingranaggi sistemati a “cascata”. In questo modo il mozzo - e quindi la ruota ad esso collegata - può muoversi rispetto all’albero centrale nel normale scuotimento delle sospensioni pur continuando a trasmettere la coppia. Il “semiasse” è collegato rigidamente al motore elettrico e quindi non ha bisogno di giunti, omocinetici o cardanici che siano.

POTENZA CONTINUA - Hyundai Kia sostiene che l’eliminazione dei giunti omocinetici (CV, Constant Velocity) rende la trasmissione della coppia molto più uniforme ed efficiente, dato che questi giunti, se lavorano con angoli ampi, introducono degli attriti assenti nel gruppo Uni Wheel. Con questo sistema si evita l’impiego di due giunti e un lungo semiasse per ogni ruota in favore di un corto alberino rigido collegato a un motore elettrico che, dovendo erogare la potenza necessaria a una sola ruota, può essere più compatto ed economico. Siffatti “motorini” sono posizionati vicino all’Uni Wheel ma rimangono montati sul telaio, non aumentando le masse non sospese come invece fanno i motori nelle ruote. Questo, sostiene il gruppo Hyundai Kia, libera spazio al centro del veicolo, utilizzabile per aumentare il volume utile o per sistemare batterie extra. Fra le altre qualità promesse dai costruttori c’è un’alta scalabilità, con il diametro dei mozzi che può essere minore di 10 cm o arrivare a diverse decine: le applicazioni potrebbero quindi spaziare da piccoli robot e sedie a rotelle fino a grossi suv e veicoli commerciali.

COME SI STERZA? - Questa soluzione si sposa a meraviglia con la trazione integrale e promette un torque vectoring molto preciso, dato che ogni ruota viene controllata direttamente. Il sistema genera però qualche dubbio, per esempio per la quantità di ingranaggi presente in ogni mozzo: ognuno di essi può usurarsi, assorbire potenza e generare rumore, mentre i giunti omocinetici sono relativamente silenziosi. Il loro peso sarà minore di quello di un giunto omocinetico più metà semiasse (nel calcolo delle masse non sospese si assume metà del peso del semiasse stesso perché un’estremità è vincolata all’uscita del differenziale)? Un altro interrogativo, forse più triviale, è: come si possono sterzare le ruote? Sicuramente la questione è ben presente agli ingegneri e tecnici coreani e quindi ci attendiamo lumi in futuro, spiegazioni che riguarderanno anche il posizionamento del disco freno e della relativa pinza. Solo il tempo potrà quindi dirci se questa elaborata soluzione tecnologica avrà uno sbocco nella produzione di serie.