Bilder: Hyundai
Mit dem „Uni Wheel“ – dem Universal Wheel Drive System – wollen Hyundai und Kia das Design zukünftiger Fahrzeuge und Mobilitätslösungen „revolutionieren“. Das Konzept ist ein integriertes Radantriebssystem, bei dem sich die Hauptantriebskomponenten innerhalb der Radnabe befinden. Mit dem Uni Wheel habe man eine völlig neue Struktur für das Antriebssystem entwickelt, so die Unternehmen.
Bei Uni Wheel kommt eine spezielle Planetengetriebekonfiguration zum Einsatz, die aus einem Sonnenrad in der Mitte, vier Ritzeln auf jeder Seite und einem umlaufenden Hohlrad besteht. Die vom Motor erzeugte Energie wird auf das Sonnenrad übertragen, welches über die Ritzel dann das Hohlrad dreht. Dieses ist mit dem Rad verbunden und treibt das Fahrzeug an. Die Ritzel sind miteinander verbunden. Aus dieser Verbindung ergibt sich ein Multi-Link-Mechanismus, der eine mehrachsige Bewegung des Uni Wheel erlaubt und verschiedene Arten der Radaufhängung ermöglicht.
Ein herkömmliches Antriebssystem mit einem normalen Gleichlaufgelenk verliert mit der Zeit an Effizienz und Haltbarkeit, da die Biegung der Antriebswelle bei Fahrten über unebene Untergründe zunimmt. Bei Uni Wheel hingegen bleibe die Kraftübertragung unabhängig von der Radbewegung nahezu unverändert, was eine lange Lebensdauer und einen hohen Fahrkomfort gewährleiste, heißt es.
Durch die Verlegung des Untersetzungsgetriebes in die Radnabe und das hohe Untersetzungsverhältnis liefert Uni Wheel ein hohes Drehmoment. Dadurch kann ein kompakterer Elektromotor eingesetzt werden. „Weil bei ‚Uni Wheel‘ bis zu vier effiziente elektrische Antriebseinheiten einzeln gesteuert werden, eröffnen sich vielfältige Möglichkeiten bei der Drehmomentverteilung. Dies hebt die fahrdynamischen Eigenschaften auf ein neues Niveau und sorgt für ein hohes Maß an Lenk- und Fahrstabilität“, so die Entwickler.
Mehr Platz im Innenraum
Durch das Uni-Wheel-Konzept entsteht im Fahrzeug ein Raum, der den Nutzern bisher nicht zur Verfügung stand. Weil viele Antriebskomponenten in die Radnabe wandern und der Elektromotor kleiner wird, ohne an Leistung einzubüßen, kann der freigewordene Platz als zusätzlicher Laderaum genutzt werden – beispielsweise als größerer Kofferraum oder als „Frunk“ unter der Motorhaube.
Die Entwicklungen, die durch Uni Wheel möglich werden, vergrößern auch den Raum für die Fahrgäste. Die Batterien von Elektroautos sind in der Regel tief in der Karosserie untergebracht, was das Anheben der Fahrzeughöhe erfordert und das Platzangebot im Fahrgastraum beeinträchtigt. Uni Wheel optimiere hingegen die Integration der Batterie und minimiere damit den Verlust an Platz im Innenraum, erklären Hyundai und Kia.
Dies sei besonders für Spezialfahrzeuge wichtig, die einen flachen Boden besitzen, um möglichst viel Platz im Innenraum anbieten zu können. Der durch Uni Wheel ermöglichte flache Boden biete eine hohe Flexibilität und Skalierbarkeit für Spezialfahrzeuge und lasse je nach gewünschter Nutzung die Entwicklung verschiedener Karosserietypen zu.
Neben Fahrzeugen verschiedener Größen soll Uni Wheel auch bei anderen Arten von Mobilitätshilfen wie Rollstühlen, Fahrrädern und Lieferrobotern eingesetzt werden können. Das System ist laut den Entwicklern skalierbar und mit Radgrößen von 4 bis 25 Zoll oder mehr einsetzbar. Durch die Fähigkeit, die Rotationsachse des Rades zu verschieben, seien zudem Mobilitätshilfen möglich, die Treppensteigen „so einfach erscheinen lassen wie Rolltreppenfahren“.
Hyundai und Kia arbeiten daran, die Entwicklung des Systems zu perfektionieren und die Effizienz durch Anpassung des Untersetzungsverhältnisses und eine Verbesserung des Schmier- und Kühlsystems zu steigern.
