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 27.6.2026 Ajoneuvot Ajoavustinsyynissä ”tipaton Rellu” eli Renault 4 E-Tech Electiric 25.6.2026 Autoilu Traficom suuren päätöksen edessä – Teslat saattavat ajaa Suomessa pian itsenäisesti 25.6.2026 Sähköautot Lataatko autoasi milloin huvittaa? – kohta siihen voi tulla muutos 24.6.2026 Uutinen Leapmotor loikkaa Suomeen odotetusti hintakärjellä – tavoitteena tuhansien eurojen ero kilpailijoihin 23.6.2026 Hyötyajoneuvot Stellantiksen hyötyajoneuvokokoonpano laajenee – kuljettajalle käytännöllisempi ja jopa 3000 euroa halvempi 22.6.2026 Esittely Uudistuva Renault Megane kätkee paremman akun muotoilulla 21.6.2026 Autoilu Nesteen latausverkosto kasvaa merkittävästi – käyttöön myös latausaikaa rajoittavat ruuhkamaksut 19.6.2026 Ajoneuvot Auton turvajärjestelmät: miten selviää Škoda Elroq tarkasta syynistä? 18.6.2026 Ajoneuvot Audi A6 on jälleen sovitettu kaikille teille – uusi, levee A6 Allroad tulee saataville lataushybridinä tai V6-dieselinä Kommentoi artikkelia Peruuta vastausVoit kommentoida artikkelia kirjautumalla sisään. Jaa artikkeli: Facebook Jaa facebookissa X Jaa X:ssä LinkedIn Jaa LinkedInissä Luetuimmat Vuorokausi Viikko Kuukausi 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? 27.6.2026 Kuorma-autot Hei kaikki räätälöityä luksusta arvostavat kuljetusyrittäjät, Scanialla on teille yltiömakea uutuus! 28.6.2026 Ajatuksia autoista Kävin klassikkoautotapahtumassa ja opin, että nuoriso ei olekaan pilalla 28.6.2026 Sähköautot Sähköautoilijan päiväkirja: jonottamista ja latausraivoa 26.6.2026 Traktorit Juha Kankkunen ajoi tällä Valtralla ennätyksellisellä 130 km/h nopeudella – kaiken huipuksi vielä jäällä 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 23.6.2026 Päivän kuva Muistatko miksi Renault 4:sta kutsuttiin ”Tipparelluksi”? 22.6.2026 Lentokoneet Finnairilla ei ole ollut 12 vuoteen yhtään Boeingin konetta, mutta silti jopa 12 Finnairin lentoa lennetään joka päivä Boeing 737:llä 21.6.2026 Koeajo Mistä tietää, että vuosimallin 1962 Mercedes-Benz 190D on valmis käynnistymään? - Siitä, kun peukaloa polttaa! 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? 4.6.2026 Koeajo Tätä vuosimallin 1990 Toyota Hiace 4WD:tä täytyy kohdella silkkihansikkain, sillä sen sisäänajo on vielä pahasti kesken 26.6.2026 Traktorit Juha Kankkunen ajoi tällä Valtralla ennätyksellisellä 130 km/h nopeudella – kaiken huipuksi vielä jäällä 15.6.2026 Laivat Tämä "töpseli" syöttää Silja Linen aluksille satamassa 11 kilovolttia ja noin kolmea megawattia - riittää juuri pitämään valot ja ilmastoinnin päällä 7.6.2026 Koeajo Koeajossa suomalaisten suuresti suosima vuosimallin 1973 Fiat 600, joka on itse asiassa oikeasti Seat - ja kovin pätevästä syystä