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. 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 Mainos (teksti jatkuu alla)Mainos päättyy Lue lisää Kaikki artikkelit 16.3.2026 Autoilu Dieselautojen AdBlue-jäätymisongelmia ratkotaan Brysseliin vaikuttamalla 15.3.2026 Ajoneuvot Kävimme kurkkaamassa Solihullissa Range Roverin tuotantolinjalle sekä historialliseen museorakennukseen 15.3.2026 Kuluttajat Uusissakin Volvoissa merkittäviä telematiikan ongelmia, korjaus voi maksaa jopa 3000 euroa – ”Miten modeemi voi maksaa noin paljon” 13.3.2026 Uutinen 4 000 km uutta asvalttia vuosittain – jotta teiden kunto säilyy edes nykyisellään 13.3.2026 Uutinen Subaru sähköistyy kolmen mallin voimin – polttomoottorien jäähyväiset käsillä 12.3.2026 Uutinen Minkä näistä omistajien helmistä haluat nähdä Classic Motorshow’ssa? Voit vaikuttaa äänestämällä suosikkiasi! 11.3.2026 Ajoneuvot Naisten Vuoden Auto Maailmassa on Nissan Leaf – kategoriavoittajina viisi muuta automallia 10.3.2026 Ajoneuvot Mercedes-Benz VLE on upouusi huomiotaherättävästi muotoiltu sähkötila-auto ylelliseen makuun 10.3.2026 Uutinen Honda palauttaa lisää vanhoja mallinimiä tuotantoon – uusi Honda Insight on kiinalainen täyssähköinen kiinalais-crossover Kommentoi artikkelia Peruuta vastausVoit kommentoida artikkelia kirjautumalla sisään. Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 15.3.2026 Kuluttajat Uusissakin Volvoissa merkittäviä telematiikan ongelmia, korjaus voi maksaa jopa 3000 euroa – ”Miten modeemi voi maksaa noin paljon” 16.3.2026 Autoilu Dieselautojen AdBlue-jäätymisongelmia ratkotaan Brysseliin vaikuttamalla 14.3.2026 Käyttötesti C-HR on jo toinen käyttötesti-Toyota, joka teki meille Toyotat 15.3.2026 Matkailu Euroopan hienoimmat raitiovaunulinjat: kiskot ovat monesti paras tapa tutustua uuteen kaupunkiin 13.3.2026 Laivat Yksi kuva näyttää, miksei Tallink usko ihan äkkiä sähkölaivaan - "yksi matka Helsingistä Tallinnaan söisi 350 Teslan edestä sähköä" 13.3.2026 Laivat Yksi kuva näyttää, miksei Tallink usko ihan äkkiä sähkölaivaan - "yksi matka Helsingistä Tallinnaan söisi 350 Teslan edestä sähköä" 9.3.2026 Kuluttajat 300 000 kilometriä ajetun Mersun takakelkka petti lähes heti kaupanteon jälkeen – ostaja haki yli 1500 euron hyvitystä 13.3.2026 Sähköautot Näin paljon (vai vähän) lataussähkö maksaa vuoden ja 15 000 km:n sähköautoilussa 10.3.2026 Uutinen Dacia Striker -järkifarmari korkealla maavaralla on valmis valloittamaan valmistajalleen uuden autoluokan 14.3.2026 Käyttötesti C-HR on jo toinen käyttötesti-Toyota, joka teki meille Toyotat 1.3.2026 Ajatuksia autoista Viikko polttomoottoriautolla palautti uskon autoilun helppouteen 2.3.2026 Uutinen Rekisterikilpimuutos aiheuttaa harmaita hiuksia: ”autostahan tulisi aivan hävyttömän näköinen uusilla kilvillä” 22.2.2026 Ajatuksia autoista Vanhat ja halvat autot ovat usein fiksuin tapa liikkumiseen, mutta elämä niiden kanssa vaatii joskus asennetta ja hermoja 27.2.2026 Päivän kuva Päivän kuva: tämä Toyota Land Cruiser on lojunut jo vuosikausia museossa, mutta malli on edelleen tuotannossa 17.2.2026 Uutinen Viranomaistoimia kohdistunut suureen autokauppaketjuun – taustalla tuontiautojen verotukseen liittyvä tutkinta