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 10.7.2026 Uutinen Sosiaali- ja terveysministeriö asetti suomalaisen pienmetsäkoneen luovutuskieltoon 9.7.2026 Uutinen Hyviä uutisia! Dacia Sandero tekee paluun Suomeen – Euroopan myydyin ja Suomen halvin 9.7.2026 Liikenne Nelostielle lisää jopa 150 metrin päästä mittaavia peltipoliiseja – tänne ne tulevat 8.7.2026 Euro NCAP BMW iX3 selvitti uudistuneen Euro NCAP:in ensimmäisenä 7.7.2026 Sähköautot Sähköauto on tullut jäädäkseen – tutkimuksen mukaan lähes 90 prosenttia valitsisi sähköauton uudestaan 6.7.2026 Liikenneturvallisuus Tiesitkö että rattijuopumus säädettiin rangaistavaksi jo 100 vuotta sitten? 5.7.2026 Ajatuksia autoista “Pidetään peto hengissä, mutta sopuisana” – Christian von Koenigsegg polttomoottorin tulevaisuudesta 3.7.2026 Ajoneuvot Kia uudistaa Euroopassa poissaolollaan loistanutta Seltosta – sähköauton ominaisuuksia hybridissä? 3.7.2026 Uutinen 100 vuotta Mercedes-Benziä – ensimmäisestä autosta maailman teille Kommentoi artikkelia Peruuta vastausVoit kommentoida artikkelia kirjautumalla sisään. Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 9.7.2026 Liikenne Nelostielle lisää jopa 150 metrin päästä mittaavia peltipoliiseja – tänne ne tulevat 8.7.2026 Viikon arkistopoiminto Vuosimallin 2001 Cadillac Seville STS oli tehty vakavasti otettavaksi haastajaksi euroluksukselle, miinuspuolenaan 70 litran tankin 300 kilometrillä tyhjentänyt moottori 10.7.2026 Lentokoneet Noin vuotta ennen kuin Finnair ottaa upouuden Embraer E195-E2:n käyttöönsä, Luxair on tuonut tyypin säännölliseen liikenteeseen Helsinki-Vantaalle 8.7.2026 Moottoripyörät Moottori selvitti: moottoripyörävakuutuksissa jopa 3000 euron eroja, yksi vakuutusjätti ei jättänyt edes tarjousta 9.7.2026 Käyttötesti Lääke kitiseviin jarruihin ja akku sopivaksi – Mercedes-Benz CLA käyttötesti 6.7.2026 Lentokoneet KLM:n ensimmäisiä Airbus A350 -koneita vaivaa muun muassa Finnairin ja Lufthansan tauti, joskaan se ei ole äitymässä yhtä pahaksi kuin jälkimmäisellä 5.7.2026 Laivat Seuraavaa ylijättiläistä pukkaa Suomen Turusta: Hero of the Seas on juuri saanut yli 330-tonnisen "kruunun" otsalleen [päivitys] 4.7.2026 Koeajo Koeajossa vuosimallin 1999 Toyota Land Cruiser J90, jossa on varmasti yksi automaailman hienostuneimmista manuaalivaihteisista voimalinjoista 5.7.2026 Koeajo Maistiainen: Honda Prelude on neronleimaus, joita tarvitaan lisää 3.7.2026 Laivat Näistä kuvista pääset itse vertaamaan, mitkä asiat yhdistävät ja erottavat toisistaan Polarista ja Sampoa - jäänmurtajien kehitystä 55 vuoden ajalta 28.6.2026 Laivat Jos Silja Serenadella ja -Symphonylla on kummallakin ajettu yli 150 000 tuntia ja niiden koneiden vaihtoväli on 15 000 tuntia, monennetko koneet niillä ovat nyt menossa? 26.6.2026 Traktorit Juha Kankkunen ajoi tällä Valtralla ennätyksellisellä 130 km/h nopeudella – kaiken huipuksi vielä jäällä 29.6.2026 Lentokoneet Helsinki-Vantaalla vieraili juuri maailman suurin liikesuihkukone, joka on ottanut nimiinsä jopa 150 eri kaupunkien välistä nopeusennätystä 15.6.2026 Laivat Tämä "töpseli" syöttää Silja Linen aluksille satamassa 11 kilovolttia ja noin kolmea megawattia - riittää juuri pitämään valot ja ilmastoinnin päällä 21.6.2026 Koeajo Mistä tietää, että vuosimallin 1962 Mercedes-Benz 190D on valmis käynnistymään? - Siitä, kun peukaloa polttaa!