Tekerlek içi hub motorlar neden yaygınlaşamadı?

Deniz Çakmak

Haber Editörü

Tekerlek içi hub motorlar neden yaygınlaşamadı? — Porsche'nin yaratıcısı Ferdinand Porsche, zamanının çok ötesindeydi. 1900 yılında ilk elektrikli otomobillerden birini tasarladı ve zayıf kurşun-asit bataryaların sınırlamalarını aşmak için daha sonra bu araca bir benzinli motor ekledi. Bugün buna “menzil artırıcılı elektrikli araç” (range-extended EV) diyoruz.

Ancak bu aracın başka bir dikkat çekici özelliği daha vardı: tekerlek içi (hub) motorlar. Bu teknoloji, ilk dört çeker aracın ortaya çıkmasına da önayak oldu. Hub motorlar, günümüzde yaygın olan gövde içine yerleştirilen motorlardan farklı olarak doğrudan tekerleğin içinde yer alıyor. Bu sayede şaftlara ve diferansiyellere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak gücü doğrudan yola aktarabiliyorlar.

Hub motorların avantajları neler?

Öncelikle, hub motorların avantajlarıyla başlayalım. Bu motorlar, tekerleklerin içine yerleştirildikleri için en büyük avantajlarından biri araç içerisinde yer açması. Bu sayede, araç içerisine daha büyük bataryanın yerleştirilmesine veya yolcu bölümünü daha genişlemesine olanak tanıyabilir.

Hub motorlarının bir diğer avantajı daha önce bahsettiğimiz gibi, tekerleğin içine doğrudan yerleştirildiği için, geleneksel motorlarda yer alan şanzıman, diferansiyel ve tahrik milleri gibi enerji kayıplarına sebep olan elemanlara olan ihtiyacı ortadan kaldırması. Artan verimlilik sayesinde, elektrikli araçların menzilinin artmasına yardımcı olabilir.

Son olarak bu motorlar, daha hassas tork kontrolü ve tork vektörlemesine de olanak tanıyor. Her tekerlekte ayrı motorların bulunması, yalnızca sınırlı kaymalı diferansiyelin işlevini taklit etmekle kalmaz, bunun da ötesine geçerek her motorun hassas kontrolü sayesinde başka türlü elde edilemeyecek düzeyde yol tutuş sunabilir.

Hub motorların dezavantajları neler?

Ancak bu kadar avantaja rağmen, hub motorların yaygınlaşmamasının bazı teknik nedenleri var. Bunlardan ilki artan yaylanmamış kütle. Yaylanmamış kütle, süspansiyon tarafından desteklenmeyen bileşenlerinin (ve tekerleğin) ağırlığını ifade eder. Bunun düşük olması, sürüş konforunu ve yol tutuşu artırır.

Elektrik motorunun rotor kısmı muhtemelen doğrudan tekerleğe bağlanırken, stator süspansiyona sabitlenir. Statorun tekerleğin bir parçası olması, onun dönme eylemsizliğini artıracaktır. Yani hız ve yön değişikliklerine daha fazla direnç gösterecek, hızlanma ve yön değiştirme yeteneğini azaltacak ve böylece potansiyel olarak bir aracın çevikliğini düşürecektir.

Göbek motorlarıyla ilgili bir diğer potansiyel sorun ise, geleneksel motorlara göre çok daha sert darbelere maruz kalmaları. Her çukur veya yol kusuru motora bir sarsıntı göndererek rulmanlar veya rotorun kendisi gibi hareketli parçaların ömrünü azaltır. Motorlar ayrıca su, kar ve tuz gibi dış etkenlere açık olduğu için arızalanma riski artar.

Soğutma da hub motorların üstesinden gelmesi gereken başka bir potansiyel sorun olarak ön plana çıkıyor. Ancak mühendisler ısıyı dağıtan akıllı tekerlek tasarımları ve aşırı ısınmayı önlemek için soğuk havayı motorlara yönlendirerek bu problemin üstesinden gelebilir.

Bir diğer problem, bataryadan motora giden yüksek voltajlı kabloların çok fazla harekete maruz kalmalarından dolayı aşınma riski. Ayrıca çarpışma durumlarında açığa çıkan bu kablolar, çevredeki insanlara elektrik çarpmasına sebep olabilir.

Hub motorlar ayrıca, nadir olarak kullanıldığından dolayı fiyat olarak normal elektrikli motorlardan oldukça pahalılar. Bu da yaygınlaşmalarına engel olan bir faktör olarak öne çıkıyor.

Bazı üreticiler denemelere başladı

Bununla birlikte bazı üreticiler bu teknolojiyi hayata geçirmeye başladı. Renault, 5 Turbo 3E adlı konsept aracında arka tekerleklere yerleştirilmiş iki hub motor kullanıyor. Her biri 268 beygir güç üretiyor ve toplamda 536 beygirlik güçle 0-100 km/s hızlanmasını 3.5 saniyede tamamlayabiliyor. Şirket, bu motorlar sayesinde aracın oldukça tepkisel olduğunu vurguluyor. Hyundai ise Uni Wheel adlı projesiyle bu teknolojiyi geniş araç yelpazesinde uygulamayı hedefliyor.

Hub motorlar şu anda genellikle iki tekerlekli araçlarda (bisiklet, scooter vb.) başarıyla kullanılıyor. Ancak dört tekerlekli araçlarda yaygınlaşamamış olması, teknolojik, ekonomik ve güvenlik engelleriyle ilgili. Bununla birlikte, doğru strateji ve mühendislikle bu engeller aşılırsa, bu teknoloji özellikle şehir içi ticari araçlarda, performans otomobillerinde ya da düşük maliyetli hibrit çözümlerde büyük fark yaratabilir.