Μετά από 122 χρόνια, η επινόηση του Ferdinand Porsche και του Ludwig Lohner για την τοποθέτηση κινητήρων στις πλήμνες -στο εσωτερικό των τροχών- των αυτοκινήτων έρχεται και πάλι στο προσκήνιο.

Οι εμβληματικοί ιδρυτές της Porsche και της Αυστρο-ουγγρικής Lohner-Werke είχαν παρουσιάσει το 1900 το υβριδικό Lohner-Porsche, ένα πρωτότυπο με μπαταρίες και δύο ηλεκτροκινητήρες τοποθετημένους σε καθένα από τους προστινούς τροχούς. Ωστόσο, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης ανέτειλλε με ραγδαίο ρυθμό τον καιρό εκείνο, και η ιδέα τους έμελλε να μείνει στο συρτάρι.

Τώρα, 122 χρόνια αργότερα, η ανάδυση της ηλεκτροκίνησης στην παγκόσμια αυτοκίνηση ακολουθεί τον ίδιο ραγδαίο ρυθμό - και η ιδέα των Porsche και Lohner φαντάζει και πάλι ως μία ιδανική λύση για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα του μέλλοντος. Όμως, η αλήθεια είναι ότι ενώ έχει σημαντικά πλεονεκτήματα, έχει και μειονεκτήματα.

Αναμφίβολα, το μεγάλο πλεονέκτημα των κινητήρων που τοποθετούνται στις πλήμνες, στο εσωτερικό των τροχών, είναι ότι αυξάνουν την αποδοτικότητά τους - καθώς παρέχουν την ισχύ τους ακριβώς στο σημείο που χρειάζεται, χωρίς απώλειες στη διαδρομή.

«Τοποθετώντας τα πάντα μέσα στους τροχούς, δεν υπάρχει ανάγκη άλλων μηχανικών μερών όπως το κιβώτιο ταχυτήτων ή ο άξονας μετάδοσης που φυσιολογικά θα μετέφεραν την ισχύ στους τροχούς» δήλωσε ο Luka Ambrozic, εμπορικός διευθυντής της σλοβενικής Elaphe Propulsion Technologies – μιας εκ των κορυφαίων εταιρειών που εξελίσσουν την τεχνολογία αυτήν.

Με τη σειρά της, η έλλειψη κιβωτίου, άξονα μετάδοσης και άλλων μηχανικών μερών μειώνουν δραστικά το βάρος του αυτοκινήτου, και μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας περιορίζοντας τη διαδρομή που πρέπει να ακολουθήσει η ισχύς. Ένα τρίτο πλεονέκτημα είναι η απελευθέρωση σημαντικού χώρου για την περαιτέρω μείωση της αεροδυναμικής αντίστασης - που επίσης εξοικονομεί ενέργεια, επιτρέποντας τη χρήση μικρότερης και ελαφρύτερης μπαταρίας για την ίδια αυτονομία.

Η Elaphe ιδρύθηκε το 2006 από τον Gorazd Lampic και τον κβαντικό φυσικό Andrej Detela, και έχει ήδη σχεδιάσει ηλεκτροκινητήρες για τους τροχούς αρκετών οχημάτων. Ένα από αυτά είναι το περίφημο Lightyear 0, που διαθέτει 5 τ.μ. φωτοβολταϊκών πάνελ στην οροφή του και -κυρίως- το απόλυτο ρεκόρ συντελεστή αεροδυναμικής αντίστασης (Cd 17.5) αυτοκινήτου παραγωγής στην ιστορία.

Με την Elaphe συνεργάζεται επίσης και η Aptera Motors για τους κινητήρες των ηλιακών της αυτοκινήτων, αλλά και η Lordstown Motors για τη γκάμα Endurance των ηλεκτρικών της pickups - επιτυγχάνοντας την τετρακίνηση με ένα μοτέρ της Elaphe στο εσωτερικό κάθε τροχού.

Κατά συνέπεια, λέει ο Ambrozic, οι ηλεκτροκινητήρες αυτοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για κάθε είδους αυτοκίνητο και φορτίο. Αν και, φυσικά, ο σχεδιασμός των κινητήρων για καθένα από αυτά πρέπει να είναι διαφορετικός, διότι δεν υπάρχει η δυνατότητα εξέλιξης ενός μόνο τύπου κινητήρα για όλα τα οχήματα.

Ένα από τα εμπόδια για την εξάπλωση των ενδοτρόχιων κινητήρων είναι πως οι περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν ήδη εξελίξει την αρχιτεκτονική των ηλεκτρικών τους αυτοκινήτων στην ύπαρξη ενός ή περισσότερων ηλεκτροκινητήρων στο κέντρο της πλατφόρμας, και πάνω κάθε άξονα του αυτοκινήτου. Η εισαγωγή των ενδοτρόχιων κινητήρων θα χρειαστεί ολοκαίνουρια σχεδιαστική μελέτη και εξέλιξη.

Ένα ακόμη εμπόδιο είναι οι ανησυχίες των αυτοκινητοβιομηχανιών για την ανθεκτικότητα των κινητήρων στο εσωτερικό των τροχών, και για τις επιπτώσεις τους στην ανάρτηση. Βάσει του σημείου που βρίσκονται, οι κινητήρες αυτοί είναι πολύ περισσότερο εκτεθειμένοι στα στοιχεία της φύσης, και υπόκειται σε συνεχείς καταπονήσεις και κραδασμούς από το δρόμο.

Επιπλέον, κάνουν τους τροχούς βαρύτερους και αυτό μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στην ποιότητα κύλισης του αυτοκινήτου. Ωστόσο, αυτό μπορεί να αντισταθμίζεται από τη μείωση του βάρους σε άλλα σημεία του αυτοκινήτου, ελείψει των συστημάτων μετάδοσης.

Παρόλα αυτά, η ερευνητική εταιρεία Markets and Markets υπολογίζει ότι η ζήτηση των ενδοτρόχιων κινητήρων θα αναπτυχθεί μαζί με τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα - και ο τομέας αυτός της βιομηχανίας της αυτοκίνησης θα αποκτήσει αξία ύψους 4 δισεκατομμυρίων δολαρίων έως το 2026.

Κι αυτό χάρη κυρίως στα οφέλη της χωροταξίας και της αυξημένης ενεργειακής αποδοτικότητάς τους. «Οι κινητήρες αυτοί είναι ικανοί να αλλάξουν τους κανόνες του παιχνιδιού», συμπλήρωσε ο Ambrozic.

Αξίζει να αναφέρουμε, άλλωστε, ότι εκτός από την Elaphe, τους κινητήρες αυτούς εξελίσσει και η Protean Electric, η οποία ανήκει από το 2021 στη βρετανική εταιρεία κατασκευής ηλεκτρικών αυτοκινήτων Bedeo και φέτος ανακοίνωσε τη συνεργασία της με την κινεζική κρατική Dongfeng Motor Corporation. Η Elaphe επίσης εποφθαλμιά την κινεζική αγορά, και φιλοδοξεί να επεκτείνει την παραγωγή της σε 100.000 ηλεκτρικούς κινητήρες το χρόνο - και σε ακόμη περισσότερους με νέα εργοστάσια στις ΗΠΑ και στην Κίνα.