Karbon Fiber Jantlar EV Aralığında Sonraki Destek Olabilir

Avustralya'nın Karbon Devrimi, dünyanın en iyi bilinen tekerlek üreticisi olmayabilir, ancak en ilginçleri arasındadır. BBS, Rial ve OZ gibi bilinen ve yüksek hacimde satış yapan markaların çoğu, jantlarını çoğunlukla alüminyum olmak üzere metal alaşımlarından yapıyor. Karbon Devrimi, karbon fiber kompozitler kullanır. Bugüne kadar çoğunlukla olağanüstü hafif tekerleklerini Ford GT, Shelby GT350 ve Ferrari 488 Pista gibi yüksek performanslı makineler için tedarik ettiler. Şimdi daha yaygın araçlara, özellikle de pille çalışan araçlara genişlemeyi planlıyorlar.

Karbon fiber kompozitler özellikle yeni bir kavram değil. McLaren bu hafif ve yüksek mukavemetli malzemeyi 1981'de Formula 1990'e ve 1'larda efsanevi F2013'de yola getirmeden önce uzun yıllardır havacılıkta kullanılıyorlardı. 3 yılında BMW, iXNUMX ile ilk kez nispeten yüksek hacimli bir modelde karbon kompozit yapının ilk kullanımını gerçekleştirdi.

Bununla birlikte, Karbon Devrimi tarafından tekerleklere odaklanan yaklaşım hem daha uygun maliyetli olabilir hem de BMW'den daha fazla verimlilik avantajı sağlayabilir. Pillerin maliyeti ve kütlesi göz önüne alındığında, EV'lerin en az pil miktarından en fazla menzili elde etmesi için enerji verimliliğini en üst düzeye çıkarmak çok önemlidir.

Herhangi bir türde kütleyi azaltmak, tahrik sistemi ve enerji depolama (diğer adıyla pil) üzerindeki iş yükünü azaltarak verimliliği artırmanın basit bir yoludur. Ancak tüm kütle azalmaları aynı etkiye sahip değildir. Eylemsizliği Newton'un ikinci hareket yasasından biliyoruz. Çok basitleştirilmiş bir biçimde, hareketsiz bir cismin hareketsiz kalacağına veya hareket halindeki bir cismin dengesiz bir kuvvet uygulanmadığı sürece hareket etmeye devam edeceğine iner.

Ancak eylemsizliğin onunla ilişkili yön vektörleri vardır. Bir aracı hızlandırmak, hareket etmek istediğiniz yönde bir kuvvet gerektirir. Bir tekerlek durumunda, aslında birkaç önemli yön vardır, yatay, dikey ve dönüş.

Tümsekler veya çukurlar gibi yolun hatlarını takip etmek için dikey atalet aşılmalıdır. Tekerlekler büyüdükçe, ki bu estetik amaçlar için kaçınılmaz bir şekilde yapıyormuş gibi görünüyor, çok ağırlaşıyor ve sürüş kalitesi hızla düşüyor, çünkü tekerlek yolu takip edecek kadar hızlı bir şekilde yukarı veya aşağı hareket edemiyor ve bu kuvvetleri kabine iletiyor.

Aracı hızlandırmak, frenlemek veya yönlendirmek için yatay atalet aşılmalıdır. Bununla birlikte, bu, tekerlekleri motordan veya motorlardan fiilen döndürerek elde edilir, bu nedenle dönme ataletinin üstesinden gelinmesi gerekir. Yine, tekerleğin çapı ne kadar büyük olursa, dönme ataleti o kadar büyük olur ve bu, EV verimliliğinde tekerleğin salt kütlesinden daha büyük bir faktör olarak ortaya çıkar. Farklı boyutlardaki iki tekerlek aynı kütleye sahipse, ağırlık merkezden en uzak olanın sürülmesi daha fazla enerji alacaktır.

İşte bu noktada karbon fiber jantlar, benzer boyuttaki alaşım jantlara kıyasla %40 ila %50'lik bir kütle azalması sayesinde EV'ler için büyük bir fayda sağlayabilir. Carbon Revolution CEO'su Jake Dingle'a göre, tipik bir SUV üzerindeki karbon tekerlekler, dikey olarak hareket eden ve dönen 130 libre'ye kadar kütle tasarrufu sağlayabilir. Ford F-1,600 Lightning'de 150 lbs'ye kadar veya GMC Hummer'da 2,900 lbs'den fazla ağırlığa sahip pillerin yığını göz önüne alındığında, bu, sürüş menzilini iyileştirecek kayda değer bir azalmadır.

Ancak karbon kompozit tekerleklerin daha fazla faydası vardır. Alüminyum veya çeliğe kıyasla, kompozit yapıdaki çapraz bağlı fiberler, metal yoluyla daha doğrudan iletilen yol darbelerini sönümler. Sonuç, kabine gelen 5 dB'ye kadar daha az yol gürültüsüdür. EV'lerde diğer ortam seslerini maskeleyecek bir motor bulunmadığından, bu sesleri kaynağında azaltmak, daha fazla ses yalıtımı sağlayan paspas eklemeden ortamın sessiz kalmasına yardımcı olur.

Karbon kompozit jantlar ayrıca döküm veya dövme alüminyum ile mümkün olmayan şekillendirmede daha fazla esneklik sunar. Bu, sürtünmeyi azaltan ve tabii ki verimliliği artıran daha aerodinamik şekillendirilmiş tekerlekler sağlayabilir.

Bir EV'de, daha büyük çaplı ancak daha dar bir tekerlek kullanmak, yoldaki lastik için makul bir temas alanını korurken aerodinamik sürtünmeyi azaltmaya yardımcı olabilir. BMW'nin i3 ile yaptığı buydu. Bu daha büyük, daha dar tekerlekler alüminyum yerine karbon fiber kompozitten yapılmış olsaydı, menzil üzerinde daha da olumlu bir etkisi olurdu.

Carbon Revolution'ın tekerlekleri, yüksek performanslı bir spor otomobilin yapısı gibi bir şey için yapılacak olan liflerin manuel olarak yerleştirilmesini gerektirmeyen bir reçine transfer kalıplama işlemiyle üretilir. Kuru elyaflar, diğer işlemlerde kullanılan reçine emdirilmiş elyaftan önemli ölçüde daha ucuzdur ve bir otoklavda kürleme gerektirmez. Şirket, üretim kapasitesini artırmak ve birçok adımı otomatikleştirmek için ürünlerinin ve süreçlerinin eşzamanlı mühendisliğini yapıyor.

Karbon fiber jantlar bugün hala önemli bir fiyat primi taşırken, hacimler arttıkça küçülüyor. Bu yıl şirket, yaklaşık 50,000 jant üretimi öngörüyor ve 1 milyon adette alaşım jantlarla değer paritesi bekliyor. Carbon Revolution'ın ilk SUV programı 2022'nin sonuna doğru başlıyor ve Dingle, önümüzdeki on yılın ortalarında önemli bir üretim artışıyla önümüzdeki altı yıl içinde yaklaşık 15 araç programı bekliyor.