Podría revolucionar el diseño de los coches: ¿qué sistema han inventado Hyundai y Kia?

Hyundai y Kia acaban de registrar en Corea del Sur, Estados Unidos y Europa ocho patentes relacionadas con un nuevo sistema de tracción denominado Uni Wheel, o Universal Wheel Drive System, con el que esperan revolucionar el diseño de los automóviles en el futuro, pues integra dentro del cubo de las ruedas de los vehículos eléctricos, ahora vacío, los componentes principales del sistema de transmisión.

En los automóviles con motor de combustión interna, la potencia se transmite desde el motor a través de la transmisión, y llega a las ruedas a través de ejes de transmisión y juntas de velocidad constante; mientras que en los vehículos eléctricos, el motor y la transmisión se reemplazan por un solo motor y un engranaje de reducción, aunque el método final de transmisión a las ruedas era, hasta ahora, el mismo. Sin embargo, el Uni Wheel abre nuevas posibilidades y permite una configuración de suelo plano al trasladar el engranaje de reducción de los coches eléctricos al interior del cubo de la rueda, ubicando un motor individual muy compacto cerca de cada rueda para reducir la longitud de los ejes de transmisión.

El sistema libera significativamente más espacio interior en comparación con el esquema de accionamiento convencional, lo que permite, según los responsables de ambas marcas coreanas, futuros automóviles optimizados para las más variadas aplicaciones. Los avances recientes en la electrificación, la conducción autónoma y las tecnologías de conectividad van transformando progresivamente los vehículos en auténticos espacios para vivir, y en Hyundai y Kia creen que la aplicación de futuras tecnologías como esta ayudarán a mejorar la experiencia de los usuarios con sus vehículos.

La explicación técnica

El Uni Wheel utiliza una configuración de engranaje planetario especial, consistente en un engranaje solar central, cuatro engranajes de piñón a cada lado y un engranaje de anillo que rodea esta disposición. La potencia generada por el motor se transmite al engranaje solar, que a su vez engancha los engranajes del piñón para girar el engranaje del anillo, conectado a su vez a la rueda. Los engranajes de piñón del Uni Wheel también están conectados entre sí para formar dos eslabones, y este mecanismo de enlace múltiple permite que el movimiento multieje del Uni Wheel permita una amplia gama de articulación de la suspensión.

Un sistema de accionamiento convencional, que utiliza una junta de velocidad constante normal, sufre una disminución en la eficiencia y la durabilidad a medida que aumenta el ángulo de deflexión del eje de transmisión cuando se circula por superficies con baches y ondulaciones. En cambio, el Uni Wheel puede transmitir potencia casi sin cambios en la eficiencia, independientemente del movimiento de la rueda, lo que garantizaría una alta durabilidad y más confort de suspensión. Y si se combina con una suspensión neumática electrónica que pueda ajustar la distancia al suelo según las circunstancias de la conducción, permitiría aumentar la altura al circular por carreteras complicadas o disminuirla en conducción a alta velocidad para optimizar la estabilidad, las prestaciones y la aerodinámica, e incluso reducir el consumo y aumentar la autonomía.

Al mover el engranaje de reducción al cubo de la rueda, la mayor relación de reducción del sistema Uni Wheel ofrece una salida de par significativa, y permite que el motor eléctrico sea más compacto. Si se emplean cuatro unidades eléctricas más eficientes, controladas de forma independiente, se lograrían niveles de vectorización del par sin precedentes, de manera que aumentaría el dinamismo y mejoraría la estabilidad, el tacto de dirección y el agrado general del conductor.

Más espacio interior y de carga

Además, el concepto Uni Wheel libera espacio dentro del vehículo, que a partir de ahora podría ser disfrutado por los ocupantes en forma de mayor amplitud para ellos o para la carga. Al reubicar muchos componentes del sistema de transmisión al cubo de la rueda y reducir el tamaño del motor eléctrico sin afectar al rendimiento, el espacio adicional disponible dentro de la carrocería se puede utilizar como espacio de transporte adicional, como un maletero más grande o un maletero frontal. Y también permitiría plantear alternativas a los asientos tradicionales, diseñados a partir del conductor, pues podrían crearse nuevos diseños interiores, pensados en la futura era de la conducción autónoma.

Y sus creadores también contemplan la posibilidad de dedicar ese espacio liberado a mejorar la capacidad de la batería de propulsión, de manera que crecería la autonomía entre recargas, y no sería necesario disponer de un coche muy grande para beneficiarse de una autonomía muy larga. Además, el Uni Wheel permitiría emplear baterías de menor grosor que las actuales, de forma que el suelo del habitáculo ya no debería ir tan alto y eso también mejoraría el espacio interior, o serviría para hacer vehículos con la misma habitabildad que los actuales, pero algo más bajos y, por tanto, más aerodinámicos, más eficientes y, de nuevo, con mayor autonomía.

Y tanto Hyundai como Kia explican que el sistema Uni Wheel no solo es aplicable a automóviles convencionales, sino también a otros dispositivos de movilidad, como sillas de ruedas, bicicletas eléctricas o robots de reparto, pues en función del tamaño del vehículo, el nuevo sistema se puede adaptar tanto a enormes llantas de 25 pulgadas o más, hasta ruedas de solo cuatro pulgadas. Y la capacidad del Uni Wheel para desplazar el eje de rotación de la rueda permite crear formas de movilidad personal que puedan subir escaleras con la misma suavidad que si lo hiciésemos en una escalera mecánica.

No obstante, sus creadores insisten en que el Uni Wheel, ya patentado, se encuentra todavía en fase de desarrollo, y los esfuerzos se dirigen ahora principalmente a mejorar su eficiencia, ajustando la relación de reducción de engranajes, y a optimizar sus sistemas de lubricación y refrigeración.