Sähköautojen vaihteistoratkaisut

Abstract

Tämä opinnäytetyö on kirjallisuuskatsaus markkinoilla olevissa sähköautoissa käytettyihin vaihteistoratkaisuihin ja sähköautojen vaihteistoja käsittelevään tutkimukseen. Pyrkimyksenä on ymmärtää, millaisia vaihteistoratkaisuja tulevaisuuden sähköautoissa voidaan olettaa käytettävän. Työssä tehdään lyhyt markkinatilanteen selvitys sekä esitellään henkilöautoissa perinteisesti käytettyjä vaihteistomalleja ja niiden perusperiaatteita. Näiden lisäksi esitellään muutamia kirjallisuudessa ehdotettuja, erityisesti sähköautoihin soveltuviksi arvioituja vaihteistomalleja. Esitettyjen ratkaisujen soveltuvuutta sähköautokäyttöön arvioidaan ja soveltuvaksi arvioituja ratkaisuja vertaillaan keskenään löydetyn tutkimustiedon perusteella. Tarkoituksena on löytää kokonaisuuden kannalta sähköautokäyttöön parhaat ratkaisut. Tuloksena todetaan, että valtaosassa nykyään tuotannossa olevista sähköautomalleista vääntö välitetään moottorilta pyörille kiinteävälityksisen alennusvaihteen kautta. Markkinoilla on kuitenkin joitakin yksittäisiä vaihteistolla varustettuja kalliimman pään sähköautomalleja. Toisaalta kirjallisuuslähteet ovat melko yksimielisiä siitä, että vaihteistoa hyödyntämällä sähköautojen toimintamatkaa voitaisiin pidentää ja suorituskykyä parantaa. Kaksoiskytkinvaihteisto todetaan jo toimivaksi havaituista ratkaisuista lupaavimmaksi, mutta myös joistakin uudenlaisista vaihteistoratkaisuista löydetään lupaavia tutkimustuloksia. Syyksi vaihteistojen vähäiselle suosiolle sähköautomarkkinoilla arvioidaan muun muassa ajoneuvoluokan ja siihen liittyvän tekniikan tuoreutta, tavoiteltua toimintavarmuutta, sähköautojen jo valmiiksi korkeaa omamassaa sekä valmistus- ja suunnittelukustannuksia. Toisaalta valmistuskustannuksia todetaan voitavan kompensoida esimerkiksi akustoa pienentämällä, sillä parantunut energiatehokkuus mahdollistaa riittävän toimintamatkan saavuttamisen pienemmällä akkukapasiteetilla. Johtopäätöksenä todetaan muun muassa, että kun tekniikka lähitulevaisuudessa vakiintuu ja kehittyy, voidaan markkinoille odottaa ilmestyvän lisää vaihteistolla varustettuja sähköautoja.