Nye hjulenheder kan reducere køretøjsomkostningerne

Køretøjer kunne produceres til en overkommelig pris til en lang række specialiserede formål ved hjælp af en sofistikeret hjulenhed udviklet af forskere ved University of Waterloo.

Den selvstændige enhed kombinerer et hjul og en elektrisk motor med bremsning, affjedring, styring og et kontrolsystem i et enkelt modul designet til at blive boltet til enhver køretøjsramme.

Det ville frigøre producenterne fra at foretage enorme investeringer for at udvikle disse komponenter fra bunden og muliggøre økonomisk produktion af specialiserede køretøjer i selv små mængder.

"Idéen er modularitet og plug-and-play kontrolfunktion, " sagde Amir Khajepour, en mekanisk og mekatronisk ingeniørprofessor ved Waterloo. "Vores hjulenhed, i en vis forstand, er et komplet køretøj med kun et hjul. Det eneste, der mangler, er en krop."

Bilforskere anvendte først konceptet til elektriske, tosædede bybiler, som lover at lette trængslen og reducere forureningen, men udgør kun en lille brøkdel af salget på grund af høje priser, pladsbegrænsninger og sikkerhedshensyn.

Masseproducerede hjulenheder ville reducere produktionsomkostningerne betydeligt og samtidig skabe plads til passagerer, som ellers ville være afsat til mekaniske komponenter såsom ratstammer.

For at forbedre stabiliteten af ​​de høje, smalle biler, forskere designet og prototypede også enhederne - som vejer omkring 40 kg og har omkring 25 hestekræfter - for at muliggøre aktiv hjulkamring, eller vipning.

"Virksomheder vil være i stand til at producere en mindre bil, der er billigere, også, " sagde Khajepour, direktør for Mechatronic Vehicle Systems Lab. "Lige nu, vi er der ikke. Du skal betale mere for at få en mindre bil, at få mindre."

Det næste trin i forskningen involverer opskalering af hjulenheden, teknisk kaldet et hjørnemodul, til store nytte- og erhvervskøretøjer.

Det ville bane vejen for mere omkostningseffektiv produktion af lavvolumen, specialiserede køretøjer med tilpassede karosserier inden for områder, herunder minedrift, skovbrug og redningsaktioner.

"Det er et problem med stordriftsfordele, " sagde Khajepour. "Hjørnemoduler ville tillade os, uden enorme udviklingsomkostninger, at lave køretøjer, der er specifikke for hver applikation, for hver funktion, ved kun at koncentrere sig om designet af kroppen og brugergrænsefladen."