14.9.2016 Ajoneuvot Tässäkö Toroidion-sähköauton salaisuus? Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Toroidionin-sähköauton rakenteista saatiin uutta tietoa. Huimat lupaukset ovat ympäröineet suomalaista sähköauto Toroidionia reilun vuoden ajan. Yhden megawatin huipputeho, tuhannen kilogramman paino ja noin viidensadan kilometrin toimintamatka ovat kuulostaneet mahdottomalta yhtälöltä. Yhtiön toimitusjohtaja Pasi Pennanen on ollut vaitonainen teknisistä ratkaisuista. Sen sijaan auton osallistumisesta Le Mansin 24 tunnin ajoihin on ollut paljon puhetta. Toroidionin taustat alkoivat selvitä Patentti- ja rekisterihallituksen (PRH) Toroidionille myöntämästä hyödyllisyysmallista. Hyödyllisyysmalli on patentin kaltainen suoja keksinnön ammattimaiseen käyttöön. Se myönnetään patenttia nopeammin, mutta keksintö on suojattu vain kymmeneksi vuodeksi. Mainos (teksti jatkuu alla)Mainos päättyy Toroidionin teesit Pennasen lupausten taustalla on kaksi väittämää: Toroidionin sähkömoottorit tuottavat erittäin korkean vääntömomentin, ja niiden käyttöön riittää tavallista alhaisempi jännite ja virta. Aloitetaan jälkimmäisestä. Pennasen väite on oudoksuttanut, koska sähkötehon peruskaava on jo yläasteella opittu P=UI, eli teho on jännitteen ja virran tulo. Pasi Pennanen Toroidon 1MW Concept -auton ratissa. Toroidionin hyödyllisyysmalli paljastaa, että alhaisempiin jännitteisiin on päästy rakentamalla yhden sähkömoottorin kuoriin useampi moottori. Kutsutaan näitä alisähkömoottoreiksi. Jos yksi sähkömoottori jaetaan viiteen alisähkömoottoriin, laskee kunkin alisähkömoottorin virta kahteen viidesosaan ja käyttöjännite puolittuu. Koska alimoottoreita on viisi kappaletta, tulee järjestelmän kokonaisvirraksi viiden moottorin tulo, 5x2/5, eli kaksinkertainen alkuperäiseen yhteen sähkömoottoriin verrattuna. Se sopii fysiikan laeille, sillä puolittunut jännite vaatii kaksinkertaistuneen virran. Monimutkainen tie Sitten huonot uutiset. Auton moottoriksi soveltuakseen sähkömoottori tarvitsee kierrosluvun säädön, joka toteutetaan invertterillä. Koska esimerkin yksi sähkömoottori on korvattu viidellä alisähkömoottorilla, tarvitaan inverttereitäkin viisi kappaletta. Invertteri on varsin pienikokoinen laite, mutta kokonaisuudesta tulee monimutkainen. Jokainen alisähkömoottori on kolmivaihemoottori, eli se vaatii kolme sähköjohtoa. Siten esimerkin sähkömoottorikokonaisuus vaatii toimiakseen viisitoista johtoa. Toroidionissa näitä sähkömoottorikokonaisuuksia on yksi per pyörä. Vaikka paketti saataisiinkin fyysisesti kasaan, voi alisähkömoottoreiksi jaetun kokonaisuuden hallinta osoittautua ongelmalliseksi. Jotta järjestelmästä saataisiin paras mahdollinen suorituskyky ja energiatehokkuus, täytyy kaikkien alisähkömoottoreiden toiminta saada synkronoitua. Miksi Toroidion-tiimi on sitten kehittänyt moisen moottorin? Keksinnöllä saadaan puolitettua käyttöjännite, mistä on etua akun kannalta. Sähköauton akku koostuu valtavasta määrästä yksittäisiä kennoja, joiden jännitteet pyörivät 3–4 voltin välillä. Sähkömoottoreiden vaatimat satojen volttien jännitteet vaativat kymmeniä tai satoja sarjaan kytkettyjä kennoja. Esimerkiksi sadan kolmen voltin kennon kokonaisjännite on 300 volttia. Mitä korkeampia jännitteitä tavoitellaan, sitä suurempi määrä kennoja tulee kytkeä sarjaan. Se monimutkaistaa akuston suunnittelua. Mainos (teksti jatkuu alla)Mainos päättyy Korkean väännön salaisuus Entä korkea vääntömomentti? Hyödyllisyysmalli paljastaa Toroidionin kestomagneettimoottorin olevan ulkoroottorikone. Käytännössä se tarkoittaa, että paikallaan pysyvä staattori on sähkömoottorin keskellä, ja voiman tuottava roottori pyörii sen ympärillä. Ratkaisu perustuu perusfysiikkaan: mitä pidempi vipuvarsi, sitä suurempi vääntömomentti. Ratkaisua käytetään teollisuudessa, kun halutaan saavuttaa korkea vääntömomentti pienellä sähkömoottorilla. Ulkoroottorikoneen kierroslukualue on sisäroottorikonetta matalampi. Torodionissa sähkömoottorit pyörivät samaa kierrosnopeutta pyörien kanssa, mikä auton 450 km/h nopeudessa tarkoittaisi noin 5 000 kierrosta minuutissa. Sen ei pitäisi olla este ulkoroottorikoneelle. Autoteollisuudessa ratkaisua ei ole tiettävästi käytetty aiemmin mekaanisten haasteiden takia. Suuren pyörivän rumpumaisen roottorin rakentaminen paikallaan pysyvän staattorin ympärille on huomattavasti vaikeampaa, kuin pyörivän roottorin rakentaminen kiinteän staattorin keskelle. Karkeasti yksinkertaistaen: aivan kuin mikroaaltuuni rakennettaisiin pyörimään paikallaan pysyvän lautasen ympärillä. Toroidionin hyödyllisyysmalli hämmentää. Kyseessä on joukko ennestään keksittyjä ideoita, jotka on ensimmäistä kertaa yhdistetty henkilöautoon tarkoitettuun sähkömoottoriin. Mikään ei lupaa maailmaa mullistavia muutoksia, mutta kokonaisuus vaikuttaa monimutkaiselta ja vaikeasti valmistetavalta. Nähtäväksi jää, kuinka Toroidion aikoo kääntää monimutkaisuuden voitoksi. Teksti ja kuvat: Lauri Ahtiainen Lue lisää Kaikki artikkelit 29.9.2026 Ajoneuvot Onko tässä Suomen näyttävin ruumisauto? 29.9.2026 Sähköautot Ministeri Sari Multala sähköautojen akkujen korjauksesta: ohjeita on syytä selkeyttää 28.9.2026 Uutinen Nyt se on varmaa – Tuukka Taposelle mahtisopimus Formula 2 -sarjaan! 27.9.2026 Klassikko Lucea haukutaan erikoisen näköiseksi, mutta muistatteko, kun Ferrari teki Lepakkoauton? 26.9.2026 Matkailuajoneuvot Hymer uutuusmalli GT-S:ssä on olohuone kahdella sohvalla 25.9.2026 Matkailuajoneuvot Knaus Nordwind 660 PXB – keittiö keulassa, kylpyhuone perässä 25.9.2026 Matkailuajoneuvot Carado CV595 4×4 X-Edition: Välillä jotain muuta kuin valkoista ja harmaata 25.9.2026 Uutinen Sähköautojen akkukorjaus puhuttaa: vaarana varaosien huono saatavuus ja korjauskelvottomat akut 25.9.2026 Matkailuajoneuvot Korin levennyksillä Pössl Roadstar XT -malliin saa yli 2 metrin poikittaisvuoteen Kommentoi artikkelia Peruuta vastausVoit kommentoida artikkelia kirjautumalla sisään. Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 29.9.2026 Kuolonkolarit Yli 150 km/h ja humalassa – motoristi törmäsi traktorin perään 28.9.2026 Käytetyt erikoisuudet Käytetyt erikoisuudet: Vain 25 000 kilometriä ajettu, uudenveroinen Toyota Carina E 29.9.2026 Sähköautot Ministeri Sari Multala sähköautojen akkujen korjauksesta: ohjeita on syytä selkeyttää 28.9.2026 Päivän kuva Tunnistatko tämän kööpenhaminalaisen taksin alkuperämaan, merkin ja mallin? 28.9.2026 Koeajo Lexus ES 300h todistaa, että vastavirtaankin kannattaa joskus uida - terveisin bensiinivetoisella edustusluokan sedanilla 4,0 l/100 km ajanut 22.9.2026 Päivän kuva Tiesitkö tämän piilotetun viestin Toyotan logosta? 22.9.2026 Kuluttajat Ostaja epäili lähes heti BMW:n kolarihistoriaa – Sakan myyjä vakuutti kahdesti, ettei autoa ole kolaroitu 24.9.2026 Ajoneuvot Maistiainen: perusteellisesti uudistunut Mercedes-Benz S 580e on kalleimpia autoja, joiden ostamisessa voi olla vielä jotain järkeäkin 22.9.2026 Käyttötesti käytetyllä Ei mitään uutta taivaan alla – Moottorin käytetty Saab makaa yhä korjaamolla 25.9.2026 Ajoneuvot Legendaarinen 1,6 miljoonaa kilometriä ajettu Mersu löytyi 20 vuotta katoamisensa jälkeen – näin se päätyi takaisin Suomeen 22.9.2026 Päivän kuva Tiesitkö tämän piilotetun viestin Toyotan logosta? 7.9.2026 Päivän kuva Tiedätkö mitä Škodan aiemmin käyttämä siipinuolilogo symboloi? 22.9.2026 Kuluttajat Ostaja epäili lähes heti BMW:n kolarihistoriaa – Sakan myyjä vakuutti kahdesti, ettei autoa ole kolaroitu 31.8.2026 Käytetyt erikoisuudet Käytetyt erikoisuudet: Vain 34,000 km ajettu Volvo 244 Diesel 19.9.2026 Päivän kuva Tunnistatko tämän auton?