Το σύστημα μετάδοσης για ηλεκτροκίνητα οχήματα της Inmotive είναι πιο αποτελεσματικό από μία συμβατική μονάδα μονής σχέσης
Δε συναντάμε συχνά στον κόσμο του αυτοκινήτου κάτι που να μην το έχει σκεφτεί κανείς στο παρελθόν, αλλά η νέα μετάδοση πολλαπλών σχέσεων Ingear της καναδικής εταιρείας Inmotive είναι απλά ιδιοφυής. Ο επικεφαλής του τεχνικού τμήματος της εταιρείας και ενθουσιώδης ποδηλάτης Anthony Wong εξέτασε τις ταχύτητες μέσω ντεραγιέ στο ποδήλατό του και αναρωτήθηκε: τι θα γινόταν αν αντί να μετακινούσαμε την αλυσίδα από γρανάζι σε γρανάζι με το γνωστό θορυβώδη και άγαρμπο τρόπο, βρίσκαμε πώς να μετακινήσουμε τα γρανάζια κάτω από την αλυσίδα; Το αποτέλεσμα αποτελεί μία πρώτη μορφή ενός συστήματος μετάδοσης για ηλεκτροκίνητα οχήματα, η απόδοση της έκδοσης παραγωγής του οποίου αναμένεται να είναι ίδια με αυτή μιας μετάδοσης μονής σχέσης με γρανάζια. Η Inmotive ισχυρίζεται ότι το Ingear βελτιώνει την αυτονομία ενός ηλεκτρικού οχήματος κατά 7-15%, καθώς και την επιτάχυνση κατά 15%.
Το Ingear δεν είναι ένα κιβώτιο συνεχούς μεταβαλλόμενης μετάδοσης (CVT) και δεν απαιτεί συμπλέκτες, ή σώμα συγχρονισμού. Όλα αυτά αντικαθίστανται από μία εξαιρετικά ισχυρή αλυσίδα BorgWarner Morse Hy-Vo, η οποία δεν είναι μόνο ήσυχη, αλλά και ικανή να διαχειριστεί την υψηλή ροπή. Τα ηλεκτροκίνητα οχήματα μονής σχέσης έχουν συνήθως έναν μειωτήρα στο πρώτο στάδιο της μετάδοσης και έναν ακόμα στο δεύτερο, ενώ όπως σε κάθε άλλο αυτοκίνητο, ακολουθεί ένα διαφορικό που μεταδίδει τη ροπή στους τροχούς. Το σύστημα Ingear αντικαθιστά το δεύτερο μειωτήρα και συνδέεται με το διαφορικό χωρίς να απαιτεί κάποιο άλλο εξάρτημα. Η αλυσίδα μεταδίδει τη ροπή από το ένα κινούμενο γρανάζι στο άλλο. Όμως τα μαγικά του συστήματος συμβαίνουν στο οδηγούμενο γρανάζι.
Ένα τρίτο, αδρανές γρανάζι χρησιμεύει στο να σχηματίσει η αλυσίδα ένα τρίγωνο. Το οδηγούμενο γρανάζι αποτελείται από δύο μέρη – ένα μεγαλύτερο γρανάζι κοντής σχέσης και ένα μικρότερο, μακρύτερης σχέσης στο εσωτερικό του. Το γρανάζι χαμηλής σχέσης αποτελείται από ανασυρόμενα τμήματα που μπορούν να κινηθούν πλευρικά, απομακρυνόμενα από τη διαδρομή της αλυσίδας. Καθώς τα τμήματα μετακινούνται, η αλυσίδα μεταφέρεται απρόσκοπτα στο μικρότερο γρανάζι μέσα σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου, ενεργοποιώντας τη μακρύτερη σχέση.
Καθώς γίνεται η αλλαγή, η χαμηλή και η υψηλή σχέση παραμένουν ταυτόχρονα συνδεδεμένες με την αλυσίδα για μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου, με αποτέλεσμα η ροπή να μεταδίδεται αδιάκοπα, όπως και σε μία μετάδοση CVT με διπλό συμπλέκτη, αλλά με απλούστερο και αποδοτικότερο τρόπο. Κατά τη διάρκεια της, ο κινητήρας έλξης πρέπει να μειώσει ή να αυξήσει αρκετά την ταχύτητα, οπότε το σύστημα ελέγχου χρησιμοποιεί θετική ή αρνητική συμπληρωματική ροπή (torque fill) για να διασφαλίσει την ομαλή αλλαγή σχέσης. Παρόλα αυτά, το σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σπορ, ή άνετη λειτουργία, ανάλογα με τον τρόπο που θα ρυθμιστεί από το λογισμικό του. Η μετάβαση ολοκληρώνεται μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου και πριν ολοκληρώσουν οι τροχοί του οχήματος μία περιστροφή.
Ο Wong κατασκεύασε το πρώτο μοντέλο του συστήματος σε ένα δωμάτιο, χρησιμοποιώντας ένα μικρό μηχάνημα CNC που αγόρασε από το eBay. Το πλήρες πρωτότυπο δημιουργήθηκε με την προσδοκία να μπορεί να κάνει αλλαγή σχέσης μέχρι και στις 300 στροφές ανά λεπτό – στοχεύοντας σε εφαρμογές όπως ανεμογεννήτριες – αλλά τελικά ήταν αποτελεσματικό και στις 1200 στροφές. Οι πρώτες προσπάθειες χρησιμοποιούσαν έναν ευρέως διαθέσιμο ιμάντα με δόντια από ανθρακονήματα, αλλά απέδειξαν ότι το σύστημα όπου τοποθετήθηκε λειτουργούσε σωστά και η αλλαγή ήταν αξιόπιστη. Ο επικεφαλής μηχανικός του project Jarek Lutoslawski συνειδητοποίησε ότι η αλυσίδα έπρεπε να γίνει απλούστερη για να καταστεί εφικτή και οικονομικά προσιτή η χρήση της στην αυτοκινητοβιομηχανία. Αυτό σήμαινε ότι χρειαζόταν να απωλέσει τα μισά εξαρτήματα που διέθετε στις πρώτες εκδοχές του συστήματος, χωρίς ωστόσο να χάσει τη λειτουργικότητα της. Σε κλίμακα μαζικής παραγωγής, το κόστος για τους κατασκευαστές αναμένεται να είναι χαμηλότερο από 125 ευρώ ανά μονάδα. Το μέγεθος του συστήματος μπορεί να προσαρμοστεί σε οχήματα διαφορετικών μεγεθών, ενώ έχει ήδη εγκατασταθεί σε ένα Kia Soul EV για δοκιμές.
