Abstract
I veicoli elettrici di piccola taglia richiedono soluzioni efficienti e compatte per quanto riguarda il motore elettrico e la trasmissione. Ebbene sì, anche i veicoli elettrici più piccoli richiedono una trasmissione meccanica per riuscire a far lavorare il motore nel suo punto di efficienza massima nella maggior parte delle condizioni operative. Nella maggior parte dei veicoli a trazione anteriore il motore elettrico viene posto assieme alla trasmissione in linea con l'asse anteriore. Così facendo si ha una distribuzione non simmetrica dei pesi nonché un surriscaldamento maggiore di una delle due ruote (dal lato in cui vi è il motore elettrico).
Questo articolo presenta un nuovo concept che utilizza un ingranaggio ipoide avente un rapporto tra 7 e 15. L'ingranaggio ipoide permette un montaggio del motore a 90 ° rispetto all'asse delle ruote andando a spostare anche la fonte di radiazione termica lontana dalla ruota. Essendo la riduzione fatta in un unico stadio, questa soluzione risulta molto compatta ed ottimale per veicoli elettrici compatti. Nel seguito si discuteranno molti tipi di trasmissione e configurazioni di montaggio. Il design compatto ed il fatto che una trasmissione monostadio riduca il numero di alberi, di cuscinetti e di ingranaggi è un aspetto che impatta in modo positivo sui costi produttivi.
La progettazione ed il dimensionamento dei componenti della trasmissione sono stati fatti attraverso il software KISSsoft. In un autoveicolo a propulsione elettrica non è importante solamente che l'efficienza sia molto alta ma che questa rimanga elevata anche nell’utilizzo “inverso” (back drive) del sistema necessario per recuperare l'energia ad esempio nelle fasi di frenata andando così a ricaricare le batterie. Per ottimizzare l’efficienza nel back drive è stato definito un coefficiente di back-drive, CBD, che è stato poi massimizzato attraverso lo studio di differenti geometrie.