En el mundo de la automoción y, en general, en cualquier ámbito de la ingeniería, no es raro encontrarse con algo que ya ha sido pensado o desarrollado años atrás, pero que su replanteamiento supone, en cierto modo, una nueva revolución. En este caso, el diseño de la transmisión de múltiples velocidades Ingear de la firma canadiense Inmotive es, cuanto menos, genial.
El director técnico y ciclista entusiasta Anthony Wong comenzó a reflexionar sobre los cambios de su bicicleta y se preguntó cómo sería si, en lugar de cambiar la cadena a través de los engranajes de típica manera tan manera ruidosa y torpe, existiera una forma de moverlos por debajo de la cadena.
En base a esta idea, el resultado acabó siendo un prototipo de transmisión para coches eléctricos que se espera que alcance la misma eficiencia de un conjunto de engranajes helicoidales de una sola velocidad, si finalmente llega a producción. Inmotive afirma que Ingear puede aumentar la autonomía un 7-15% y la aceleración sobre un 15%.
Ingear no se trata de una transmisión CVT (popularizada principalmente por Toyota) y tampoco necesita embragues o mecanismos de sincronización. Todo eso es reemplazado por una cadena silenciosa BorgWarner Morse Hy-Vo extremadamente robusta, que además de ser silenciosa es capaz de soportar un par elevado. El video a continuación muestra una recreación en 3D del sistema de Inmotive.
Los coches eléctricos de una sola velocidad normalmente cuentan con dos etapas de reducción en su transmisión, seguida por un diferencial convencional que transmite el par a las ruedas. El sistema Ingear reemplaza la segunda etapa reductora y rodea el diferencial, por lo que no se necesita espacio adicional. La cadena transmite el par de una rueda dentada motriz a una rueda dentada arrastrada, y es en la rueda dentada impulsada donde ocurre «la magia,» según afirman desde la empresa.
Se utiliza una tercera rueda dentada como rueda loca para que la cadena forme un triángulo. La zona impulsada cuenta con una rueda dentada más grande que gira a baja velocidad y, dentro de ella, una rueda dentada más pequeña que gira a alta velocidad. La rueda dentada de baja velocidad está fabricada en segmentos retráctiles que pueden moverse hacia los lados, uno por uno, fuera del camino de la cadena. A medida que cada segmento se aleja, la cadena se transfiere sin problemas y en una fracción de segundo al piñón más pequeño, enganchando una marcha alta.
Mientras eso sucede, tanto la marcha alta como la baja se acoplan a la cadena durante varios milisegundos para que no se interrumpa el par, exactamente igual que una caja de cambios de doble embrague o CVT, pero más simple y eficiente. A medida que se realiza el cambio, el motor de tracción principal tiene que reducir o aumentar significativamente la velocidad para que su controlador modifique el par entregado, ya sea positivo o negativo, para garantizar que la transición sea completamente suave.
El sistema puede configurar modos «Sport y Comfort,» dependiendo de cómo esté programado el software. El cambio de marcha se completa en cuestión de milisegundos, en menos de una rotación completa de las ruedas.
El ingeniero jefe del proyecto, Jarek Lutoslawski, se dio cuenta de que era necesario simplificar el diseño para que su producción fuera viable y rentable para la industria del automóvil. En grandes volúmenes, se espera que el último diseño simplificado cueste a los fabricantes de automóviles menos de 115 euros por unidad. La unidad se puede modificar para adaptarse a vehículos de diferentes tamaños, si bien actualmente se ha instalado en un Kia Soul EV para su evaluación.
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Fuente | Autocar
