A hajtásrendszer összevonása a kerékperembe
Az MIT Senseable City Lab 2009-ben népszerűsítette a modern, önálló „intelligens kerék” koncepciót a Copenhagen Wheel-lel: egy fényes agyházban kefe nélküli egyenáramú motor, lítiumakkumulátor-gyűrű, nyomatékérzékelő és vezeték nélküli vezérlő található, amely tíz perc alatt egy átlagos acélkerékpárt pedálsegítéses hibriddé alakított.
Tizenöt évvel később ez az építészeti szemlélet elágazott a könnyű és közepes mobilitás területén. Az Elaphe, a Protean Electric és a Grin Technologies szakosodott gyártóinak axiális fluxusú és külső rotoros radiális fluxusú motorjai kiiktatják a láncokat, szíjakat és kúpfogaskerekeket. Mivel az elektromágneses erő széles sugárban, a perem közelében hat, a közvetlen hajtású agyak azonnali, ezredmásodperces nyomatékvektorálást tesznek lehetővé, így egy négykerekű platform tízszer gyorsabban tudja korrigálni a csúszást, mint a mechanikus blokkolásgátló fékek.
-
90 fokos drótos kormányzású sarokmodulok
Az olyan platformok, mint a Hyundai Mobis e-Corner és a Schaeffler intelligens sarokmoduljai, a kerékagyba épített hajtást 90 fokos elektromos kormánymeghajtásokkal kombinálják, lehetővé téve a párhuzamos oldalirányú parkolást és a nulla sugarú tankfordulókat szűk városi rakodóhelyeken.
-
Holonomikus omni- és Mecanum kerekek
A WHILL elektromos kerekesszékeken és raktári vontatókon alkalmazva: a szegmentált passzív görgők lehetővé teszik, hogy az első kerekek oldalirányba forduljanak görgős kormányzási súrlódás nélkül, ami jelentősen csökkenti a fordulókört a liftekben.
-
Hurkos rugózás a kerékagyban (Loopwheels)
A merev fémküllők három érintőirányú szénszálas-kompozit C-rugóra cserélése a kerékagyon belül nyeli el a szegélyütéseket. Ez értékes a összecsukható városi kerékpárokon és kerekesszékeken, ahol a villa lengésútja nem férne el.
-
Alakemlékező ötvözetes (NiTi) hálós gumik
A The SMART Tire Company a NASA Glenn Research Center rover-prototípusaiból adaptálta. A szuperrugalmas nikkel-titán drótszövetek visszafordíthatóan akár 8%-os nyúlásig alakváltoznak levegőnyomás nélkül, és jelenleg prémium kerékpáros kísérleti programokba kerülnek.
A fizikai ár: rugózatlan tömeg és gödörütések g-terhelése
Miért nem helyezi minden személygépkocsi vagy teherháromkerekű az egész akkumulátorát és invertert a kerékbe? A válasz Newton második törvénye a rugó alatti tartományra alkalmazva. Bármi, ami a kerék belsejébe van csavarozva (rézhuzal-tekercsek, neodímium-mágnesek, szilícium-karbid MOSFET-ek), közvetlenül kapja az úttest ütéseit, mielőtt a lengéscsillapítók tompíthatnák. Egy éles gödörbe 35 km/h sebességgel behajtva az agy elektronikája 50 g-t meghaladó átmeneti gyorsulásnak van kitéve.
A nehéz kerekek emellett nehezebben változtatják meg függőleges irányukat, ezért a gumi pillanatokra elugorhat a bordázott aszfaltról (ami rontja a tapadást), és tompa ütéseket továbbít az utastérbe. A sikeres intelligens kerékkialakítások ezt kétféleképpen kezelik: vagy 25 km/h alatt üzemelnek (ahol a mozgási lökés mérsékelt marad, például elektromos rollereken, teherkerékpárokon és szállítókocsikon), vagy az akkumulátort a forgó agyból a rugózott padlólemezbe helyezik, miközben könnyű axiális fluxusú állórészeket használnak, amelyeket az IP67/IP69K szabványnak megfelelően tömítenek a sós téli latyak ellen.
„A gömb alakú mágneses lebegtetésű kerekek lehetővé teszik, hogy a járművek autópálya-sebességnél 360 fokban forogjanak.”
Vírusként terjedő koncepcióképek, mint a Goodyear Eagle-360, olyan rögzítetlen gumigömböket mutatnak, amelyeket kizárólag mágneses lebegtetés tart a futómű sárvédői alatt.
A légrésű mágneses felfüggesztés nem bírja el a vészfékezés nyíróerőit.
Az elektromágneses légrés fenntartása, amely ellenáll az 1 g-s vészfékezésnek vagy a gödörütésnek, óriási folyamatos tekercsáramot és szuperhűtést igényel, míg a gömb és a mágneses ház közé szorult úti kosz ipari csiszolópapírként működik.