Oglekļa šķiedras riteņi varētu būt nākamais EV klāsta papildinājums

Iespējams, ka Austrālijas Carbon Revolution nav pazīstamākais riteņu ražotājs pasaulē, taču tie ir vieni no interesantākajiem. Lielākā daļa zīmolu, kas ir zināmi un tiek pārdoti lielā apjomā, piemēram, BBS, Rial un OZ, ražo savus riteņus no metāla sakausējumiem, galvenokārt alumīnija. Carbon Revolution izmanto oglekļa šķiedras kompozītmateriālus. Līdz šim viņi galvenokārt ir piegādājuši savus īpaši vieglos riteņus augstas veiktspējas mašīnām, piemēram, Ford GT, Shelby GT350 un Ferrari 488 Pista. Tagad viņi vēlas paplašināt savu darbību, izmantojot plašākus transportlīdzekļus, jo īpaši tos, kurus darbina akumulatori.

Oglekļa šķiedras kompozītmateriāli nav īpaši jauns jēdziens. Tie ir izmantoti kosmosa jomā daudzus gadus, pirms McLaren ieveda šo vieglo un īpaši izturīgo materiālu Formulā 1981 1990. gadā un 1. gados leģendārajā F2013. 3. gadā BMW pirmo reizi ar iXNUMX izmantoja oglekļa kompozītmateriālu struktūru salīdzinoši liela apjoma modelī.

Tomēr Carbon Revolution piedāvātā pieeja, koncentrējoties uz riteņiem, var izrādīties gan rentablāka, gan piedāvāt lielākas efektivitātes priekšrocības nekā BMW. Ņemot vērā akumulatoru izmaksas un masu, energoefektivitātes palielināšana ir ļoti svarīga EV, lai ar vismazāko akumulatora daudzumu iegūtu maksimālu diapazonu.

Jebkāda veida masas samazināšana ir vienkāršs veids, kā uzlabot efektivitāti, vienkārši samazinot piedziņas sistēmas un enerģijas uzkrāšanas (aka akumulatora) slodzi. Bet ne visiem masu samazinājumiem ir vienāda ietekme. Mēs zinām par inerci no Ņūtona otrā kustības likuma. Ļoti vienkāršotā veidā tas nozīmē, ka objekts miera stāvoklī paliks miera stāvoklī vai kustībā esošs objekts turpinās kustēties, ja vien netiks pielikts nelīdzsvarots spēks.

Bet inercei ir ar to saistīti virziena vektori. Lai paātrinātu transportlīdzekli, ir nepieciešams spēks virzienā, kurā vēlaties pārvietoties. Riteņa gadījumā faktiski ir vairāki svarīgi virzieni, horizontāli, vertikāli un griešanās.

Ir jāpārvar vertikālā inerce, lai sekotu ceļa kontūrām, piemēram, nelīdzenumiem vai bedrēm. Riteņiem kļūstot lielākiem, ko tie, šķiet, nepielūdzami dara estētisku iemeslu dēļ, tie kļūst ļoti smagi un strauji pasliktinās braukšanas kvalitāte, jo ritenis nevar pietiekami ātri paātrināties augšup vai lejup, lai sekotu ceļam, tādējādi pārnesot šos spēkus salonā.

Lai paātrinātu, bremzētu vai vadītu transportlīdzekli, ir jāpārvar horizontālā inerce. Tomēr tas tiek panākts, faktiski pagriežot riteņus no dzinēja vai motoriem, tāpēc ir jāpārvar rotācijas inerce. Atkal, jo lielāks ir riteņa diametrs, jo lielāka ir rotācijas inerce, un tas izrādās lielāks EV efektivitātes faktors nekā tikai riteņa milzīgā masa. Ja diviem dažāda izmēra riteņiem ir vienāda masa, tas, kura svars ir vistālāk no centra, brauks prasīs vairāk enerģijas.

Tieši šeit oglekļa šķiedras diski var būt milzīgs ieguvums EV, pateicoties masas samazinājumam par 40 līdz 50%, salīdzinot ar līdzīga izmēra vieglmetāla diskiem. Saskaņā ar Carbon Revolution izpilddirektora Džeika Dingla teikto, oglekļa riteņi tipiskam SUV var ietaupīt līdz pat 130 mārciņām masas, kas pārvietojas vertikāli un griežas. Ņemot vērā lielāko daļu akumulatoru, kas Ford F-1,600 Lightning var svērt līdz 150 mārciņām vai vairāk nekā 2,900 mārciņām GMC Hummer, tas ir ievērojams samazinājums, kas uzlabotu braukšanas diapazonu.

Bet oglekļa kompozītmateriālu riteņiem ir vairāk priekšrocību. Salīdzinot ar alumīniju vai tēraudu, šķērssaistītās šķiedras kompozītmateriālu konstrukcijā slāpē triecienus uz ceļa, kas tiešāk tiek pārnests caur metālu. Rezultāts ir līdz 5 dB mazāks ceļa troksnis, kas nonāk salonā. Tā kā EV nav dzinēja, kas maskētu citas apkārtējās skaņas, šo skaņu samazināšana avotā palīdz klusēt, nepievienojot papildu skaņu slāpējošus matējumus.

Oglekļa kompozītmateriālu riteņi piedāvā arī lielāku elastību veidošanā, kas nav iespējama ar lietiem vai kaltiem alumīnijiem. Tas var nodrošināt aerodinamiskākas formas riteņus, kas samazina pretestību un, protams, uzlabo efektivitāti.

EV automašīnā lielāka diametra, bet šaurāka riteņa izmantošana var palīdzēt samazināt aerodinamisko pretestību, vienlaikus saglabājot saprātīgu riepas kontakta vietu uz ceļa. Tā BMW izdarīja ar i3. Ja šie lielākie, šaurākie riteņi būtu izgatavoti no oglekļa šķiedras kompozītmateriāla, nevis alumīnija, tiem būtu vēl pozitīvāka ietekme uz diapazonu.

Carbon Revolution riteņi tiek ražoti, izmantojot sveķu pārneses formēšanas procesu, kas neprasa manuālu šķiedru izkārtojumu, kā tas būtu darīts, piemēram, augstas veiktspējas sporta automašīnas struktūrai. Sausās šķiedras ir ievērojami lētākas nekā citos procesos izmantotās šķiedras, kas iepriekš piesūcinātas ar sveķiem, un tām nav nepieciešama konservēšana autoklāvā. Uzņēmums vienlaikus veic savu produktu un procesu inženieriju, lai palielinātu ražošanas jaudu un automatizētu daudzas darbības.

Lai gan oglekļa šķiedras riteņiem šodien joprojām ir ievērojama cenas piemaksa, tā samazinās, palielinoties apjomam. Šogad uzņēmums plāno ražot aptuveni 50,000 1 riteņu un sagaida 2022 miljonu vienību vērtību paritāti ar vieglmetāla diskiem. Carbon Revolution pirmā apvidus auto programma tiek uzsākta 15. gada beigās, un Dingle nākamajos sešos gados sagaida aptuveni XNUMX transportlīdzekļu programmas ar ievērojamu ražošanas paplašināšanos līdz desmitgades vidum.