Twike , con sede en Rosenthal, es un fabricante alemán de vehículos eléctricos ligeros de la clase de vehículo L5e (motocicleta estadounidense) de la Unión Europea . [1] El producto principal, el Twike (un acrónimo de las palabras gemelo y bicicleta ), es un vehículo híbrido humano-eléctrico (HEHV) diseñado para transportar dos pasajeros y carga. Esencialmente un velomóvil con un motor híbrido eléctrico, [2] se puede conducir en modo solo eléctrico o en modo eléctrico + pedaleo. [3]
El prototipo del Twike 1 fue diseñado por estudiantes de ETH Zurich . [4] Fue desarrollado para la EXPO de 1986 en Vancouver . El triciclo, concebido inicialmente en Suiza, fue concebido originalmente como un velomóvil puro sin asistencia de motor. Inspirados por el éxito del Twike I, un grupo de entusiastas comenzó a desarrollar la segunda generación como un paso hacia un vehículo para uso diario en carretera. [5]
Para poder competir con otros coches en el uso diario, en 1991 se desarrolló un prototipo con asistencia eléctrica que se presentó al público como Twike II. En 1992 se fundó Twike AG, con sede en Gelterkinden , Suiza, para llevar el prototipo a la producción en serie. Fue desarrollado en colaboración con Alusuisse-Lonza Holding y mostrado por primera vez en la exposición HEUREKA en Zurich. [6] [7]
En 1992, Twike AG decidió seguir desarrollando el Twike II hasta convertirlo en un vehículo de serie y empezó a buscar capital y clientes. La producción del Twike III comenzó en 1995, tres años después. Durante el primer año, la AG reformada produjo y vendió 190 vehículos, principalmente en Suiza y Alemania. En 1999, Twike AG se fusionó con la empresa suiza S-LEM AG, a la que se le permitió ensamblar el Twike a partir de 1997, para formar SwissLEM AG, con sede en Hochdorf, Suiza. [8]
En 1998 se fundó FINE Mobile GmbH ("Forum für Intelligente und Nachhaltige Elektro-Mobile") [9] , inicialmente con sede en Augsburgo. El objetivo de los accionistas era ser el importador general para Alemania. Ese mismo año, FINE Mobile también lanzó la línea de producción alemana. Los kits importados de Suiza finalmente se ensamblaron en Alemania. Una de las razones fue la normativa de homologación alemana, que exigía, por ejemplo, un parabrisas de cristal laminado, mientras que la serie suiza estaba equipada con plexiglás.
Cuando SwissLEM quebró en el verano de 2002, FINE Mobile se hizo cargo de la producción y los derechos de marca del Twike. En el año 2002, la sede de la empresa también se trasladó de Augsburgo a Rosenthal. Desde entonces, FINE Mobile GmbH de Rosenthal es el titular de los derechos y el único productor del Twike en todo el mundo. A principios de 2020, FINE Mobile GmbH cambió su nombre a TWIKE GmbH. [10]
La Twike 1 es una bicicleta biplaza con carrocería. El experimento ergonómico y aerodinámico fue desarrollado por estudiantes suizos de la ETH Zurich. La idea se presentó en la EXPO de Vancouver en 1986. El concepto se basa en una bicicleta reclinada en la que dos personas pedalean una al lado de la otra. El primer modelo de Twike funcionaba exclusivamente con músculos y no estaba electrificado. Pesaba 50 kg y podía acelerarse a una velocidad de hasta 50 km/h. En 1986 ganó un premio por ergonomía en la Exposición Universal de Vancouver. [11] [12] [13]
El Twike 2 se introdujo en 1991. Tenía una transmisión por pedal por correa con transmisión mecánica continuamente variable y un motor de CC alimentado por baterías de NiCd para impulsar el vehículo. Con el apoyo de un motor eléctrico, la idoneidad del modelo híbrido para el uso diario mejoró significativamente.
El Twike 3 se ha construido casi sin cambios desde que se completó su desarrollo en 1995. Desde entonces, solo se han realizado modificaciones menores en la carrocería, el interior y las baterías. Desde el inicio de la construcción, se han construido a mano más de 1.000 vehículos. Debido a la constante mejora de la capacidad de la batería durante el período de construcción, la autonomía del Twike 3 ha aumentado de unos 60 km inicialmente a más de 610 km recientemente.
El Twike 3 es esencialmente un velomóvil construido con materiales livianos como aluminio (marco) y plástico (carcasa) con propulsión eléctrica. El vehículo eléctrico ligero de la clase de vehículo L5e de la UE puede funcionar de forma puramente eléctrica o adicionalmente con pedal para aumentar la autonomía. La plataforma en diseño de tres ruedas corresponde a la forma básica de un "delta" con una rueda delantera (orientable) y un eje trasero con dos ruedas y está diseñada para transportar dos personas más carga. Tanto el motor como las baterías, el maletero y gran parte del peso de las personas transportadas se sitúan sobre el eje trasero con un centro de gravedad bajo. Esto da como resultado una estabilidad de vuelco favorable. El capó del Twike 3 sirve como barra antivuelco adicional y lleva la ventanilla de cristal laminado (sujeto a matriculación en Alemania) o una ventanilla de plexiglás más ligera y la capota desmontable descapotable o targa. [2] [14]
El Twike 3 se dirige mediante una palanca lateral (palanca de dirección) entre los asientos. Dos botones de dos etapas en la palanca lateral se utilizan para acelerar y frenar, incluida la recuperación . Un panel de control en el centro de la cabina contiene los controles de los faros, la luz antiniebla trasera, las luces de emergencia, el ventilador de la calefacción del parabrisas, el interruptor de encendido/apagado y el ordenador de a bordo. A la izquierda del conductor se encuentra la palanca del freno de mano con otros controles integrados: luz de carretera, limpiaparabrisas y bocina. Para entrar, el capó se levanta hacia delante, sostenido por un resorte de gas. La aceleración y el frenado se controlan mediante dos botones de dos etapas en la palanca de dirección derecha. Para frenar de emergencia y para detener o estacionar, el conductor opera el sistema de pedales usando el contrapedal. Además de ampliar la autonomía, el pedal de accionamiento conmutable también dispone de una función de fitness. [15] [16] [17]
Para la propulsión, el Twike 3 dispone de un motor eléctrico trifásico con una potencia nominal de 3 kW y una potencia máxima de hasta 9 kW. Las dos ruedas traseras son accionadas directamente por un motor mediante un engranaje diferencial. Esto permite al vehículo alcanzar una velocidad de 85 km/h en terreno llano. Se instala un pedaleo para el conductor y el pasajero. Se pueden operar independientemente uno del otro, pero no es necesario para la propulsión. La asistencia al pedaleo está diseñada de serie para velocidades de hasta 70 km/h. En algunos modelos, la relación de transmisión aumenta para que puedas pedalear cómodamente incluso a máxima velocidad. La aceleración desde parado utilizando la fuerza muscular no está prevista y sólo puede lograrse con un esfuerzo intenso, incluso en terreno llano. [18] [19]
La tecnología de las baterías ha avanzado considerablemente desde el lanzamiento del Twike. El Twike 3 utilizó inicialmente baterías de NiCd y luego de Li-Mn. [20] [21] La introducción de baterías de iones de litio en el año modelo 2008 representó un gran avance en términos de autonomía y estabilidad del ciclo. El Twike fue el primer vehículo fabricado en serie en el mundo que utilizó baterías de iones de litio. [22] [2] El Twike 3 se fabricó por última vez con baterías de iones de litio en cinco clases de rendimiento. La unidad de batería más pequeña ofrece 3,53 kWh con una autonomía de más de 80 km y la más grande 24,7 kWh con una autonomía de hasta 613 km. La batería se puede cargar en un enchufe doméstico convencional, pero también en una estación de carga pública. La energía también se recupera durante el viaje mediante el frenado regenerativo, y el sistema eléctrico es aliviado por el sistema de pedales, que transfiere su potencia directamente a la transmisión. Ambos sistemas funcionan en paralelo y no en serie.
El peso del Twike 3 es de 240 a 350 kilogramos. Dependiendo de la batería y del estilo de conducción, la autonomía oscila entre 40 y 613 km con un consumo que oscila entre 4 y 7 kWh/100 km. Esto corresponde a 14,4-25,2 megajulios/100 km. El consumo de energía significativamente menor en comparación con el motor de combustión se debe a la eficiencia mucho mayor del propulsor eléctrico, al diseño aerodinámico favorable con una sección transversal pequeña y a la construcción ligera (aluminio, plástico). La velocidad máxima moderada y el frenado regenerativo también tienen un efecto positivo en el consumo de combustible del Twike 3. En 2020, la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) llevó a cabo una comparación del consumo de combustible de varios vehículos eléctricos matriculados en EE. UU. El Tesla Model 3 Long Range AWD, año de modelo 2021, ocupó el primer lugar en la tabla con un consumo de 25 kWh / 100 millas (equivalente a 15,5 kWh / 100 km). La tecnología del Twike 3, que tiene 25 años de antigüedad, reduce este valor al menos a la mitad. [23]
Para desarrollar aún más el concepto básico del Twike 3, desde 2009 se ha desarrollado y probado el Twike 4, inicialmente bajo el nombre TW4XP ("Threewheeler for X-Prize"). El exterior y el interior son muy diferentes de su predecesor. El Twike 4 se dirige con dos palancas laterales moviéndolas hacia adelante y hacia atrás. También hay pedales de bicicleta. El objetivo de este desarrollo completamente nuevo era mejorar significativamente el Twike en términos de rendimiento, características de conducción y comodidad. El Twike 4 nunca entró en producción en serie, pero como prototipo quedó tercero entre 136 equipos en el Automotive X-PRIZE en EE.UU. en 2010. Un antiguo ingeniero de BMW asesoró sobre el chasis, mientras que el software y la arquitectura del vehículo eléctrico fueron desarrollado por EDAG en Fulda. [24] [25] El Twike 4 ha sido optimizado para su uso a 120 km/h en carretera. [26]
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En el Salón del Automóvil de Ginebra de 2019 se presentó por primera vez un concepto de bastidor del Twike 5. A diferencia del Twike 4, que desde el principio fue concebido como un prototipo, el modelo 5 se está desarrollando para la producción en serie. En general, el objetivo es crear un vehículo con una velocidad máxima de 190 km/h que se parezca más a un coche convencional en términos de confort de conducción y seguridad. Las similitudes con el Twike 3 se limitan a la clase de vehículo de la UE y a la posibilidad de reducir el consumo energético del vehículo mediante asistencia muscular, además de la suspensión delta. En lugar de un accionamiento directo por pedal con cadena, se utiliza un generador de pedal (300 vatios, de serie en el lado del conductor, opcional en el lado del pasajero). [27]
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El desarrollo del Twike 5 comenzó en 2015 con el objetivo de asumir un papel de liderazgo en el transporte de corta distancia en el mercado de la automoción. El ligero vehículo eléctrico combina una bicicleta reclinada, una bicicleta eléctrica y un coche eléctrico y consta de una celda de seguridad modular con un marco de aluminio y una barra antivuelco de acero de alta resistencia. Estará revestido de plástico reforzado con fibras naturales. En comparación con el Twike 3, las baterías, al igual que en el Zwike 4, se mueven desde atrás como una placa de suelo debajo de los asientos que ahorra espacio. Esto da como resultado un centro de gravedad más bajo. Se ha mejorado la estabilidad óptima de vuelco del triciclo y, con una anchura del vehículo de 1,55 m, es óptima y corresponde a la de un coche deportivo. Además, el Serie 5 tiene un nuevo concepto de capó, es 100 kg más ligero y dispone en el eje delantero de un basculante doble con brida de rodamiento para llantas de coches clásicos. El eje trasero está equipado con una suspensión giratoria de material compuesto DeDion con barra estabilizadora. [28] [29]
Una innovación importante es el nuevo sistema de dirección con balancín de aceleración introducido en el Twike 4, que incluye un botón de dos etapas para aceleración y frenado eléctrico. Para la dirección se utilizan dos palancas laterales conectadas mecánicamente. Corresponde al principio de dirección por cable. Si la mano izquierda tira de la palanca hacia atrás, el Twike 5 se mueve hacia la izquierda. Si la mano derecha tira de la palanca, el Twike 5 se mueve hacia la derecha. La velocidad se puede cambiar continuamente en ambas palancas del sistema de dirección. El control de crucero, los controles de los intermitentes, las luces, los limpiaparabrisas y una función de desplazamiento y selección de la pantalla también están integrados en las manijas. Se requiere un permiso de conducir de la antigua clase B o de la nueva clase A1 para el vehículo. [30]
La propulsión principal la proporciona un motor síncrono de 70 kilovatios con caja reductora y tracción trasera. Según el fabricante, el propulsor alcanza una velocidad de hasta 190 km/h con la configuración de batería más grande. La aceleración simulada de 0 a 100 km/h requiere al vehículo un mínimo de 3,8 segundos. A velocidades urbanas se puede alcanzar hasta un 20 por ciento pedaleando.
El Twike 5 está disponible en dos tamaños. Los módulos de batería de iones de litio varían entre 18 y 36 kWh. Además de una carga de una hora en una estación de carga de CC, una batería descargada también se puede cargar en 10 horas utilizando un enchufe doméstico. Además, durante el funcionamiento la energía de frenado se devuelve a la batería. [31] El concepto "Human Power Hybrid" prevé que la electricidad se genere mediante el pedaleo activo y fluya directamente a la batería. [32]
La empresa ofrece el modelo TWIKE 5 en dos variantes con diferentes tamaños de batería. Aunque se instala el mismo motor en todos los modelos, el tamaño de la batería influye en la autonomía y el rendimiento. La batería de 18 kWh tiene una autonomía de más de 250 km. Con la variante de 36 kWh será posible una autonomía de más de 500 km. El conductor puede aumentar la autonomía manualmente utilizando los pedales integrados. [33]
