Колелата от въглеродни влакна могат да бъдат следващото усилване за гамата EV

Австралийската Carbon Revolution може да не е най-известният производител на колела в света, но са сред най-интересните. Повечето от марките, които са известни и се продават в голям обем като BBS, Rial и OZ, правят джантите си от метални сплави, предимно алуминий. Carbon Revolution използва композити от въглеродни влакна. Към днешна дата те са доставяли предимно своите изключително леки колела за високопроизводителни машини като Ford GT, Shelby GT350 и Ferrari 488 Pista. Сега те се стремят да се разширят до по-масови превозни средства, особено тези, захранвани от батерии.

Композитите от въглеродни влакна не са особено нова концепция. Те са били използвани в космическото пространство в продължение на много години, преди McLaren да донесе този лек и здрав материал във Формула 1981 през 1990 г. и на пътя през 1-те години в легендарната F2013. През 3 г. BMW за първи път използва въглеродна композитна структура в модел с относително голям обем за първи път с iXNUMX.

Въпреки това, подходът, предлаган от Carbon Revolution с фокус върху колелата, може да се окаже както по-рентабилен, така и да предложи по-голямо предимство в ефективността от това, което направи BMW. Като се има предвид цената и масата на батериите, максимизирането на енергийната ефективност е от решаващо значение за електромобилите, за да получат максимален обхват от най-малкото количество батерия.

Намаляването на масата от всякакъв вид е лесен път за подобряване на ефективността чрез просто намаляване на натоварването на задвижващата система и съхранението на енергия (известна още като батерията). Но не всички масови намаления имат едно и също въздействие. Ние знаем за инерцията от втория закон за движение на Нютон. В много опростена форма това се свежда до това, че обект в покой ще остане в покой или обект в движение ще продължи да се движи, освен ако не бъде приложена небалансирана сила.

Но инерцията има насочени вектори, свързани с нея. Ускоряването на превозно средство изисква сила в посоката, в която искате да се движите. В случай на колело всъщност има няколко важни посоки, хоризонтално, вертикално и въртене.

Вертикалната инерция трябва да бъде преодоляна, за да се следват контурите на пътя като неравности или дупки. С увеличаването на колелата, което изглежда неумолимо правят за естетически цели, те стават много тежки и качеството на возене се влошава бързо, тъй като колелото не може да ускори нагоре или надолу достатъчно бързо, за да следва пътя, като по този начин предава тези сили в купето.

Хоризонталната инерция трябва да бъде преодоляна за ускоряване, спиране или управление на превозното средство. Това обаче се постига чрез действително завъртане на колелата от двигателя или двигателите, така че ротационната инерция трябва да бъде преодоляна. Отново, колкото по-голям е диаметърът на колелото, толкова по-голяма е ротационната инерция и това се оказва по-голям фактор за ефективността на EV, отколкото само масата на колелото. Ако две колела с различни размери имат еднаква маса, това с тегло, което е най-отдалечено от центъра, ще отнеме повече енергия за задвижване.

Това е мястото, където колелата от въглеродни влакна могат да бъдат огромна полза за EV благодарение на намаляването на масата от 40 до 50% в сравнение с лети джанти с подобен размер. Според главния изпълнителен директор на Carbon Revolution Джейк Дингъл, карбоновите колела на типичен SUV могат да спестят до 130 lbs маса, която се движи вертикално и се върти. Като се има предвид по-голямата част от батериите, които могат да тежат до 1,600 паунда при Ford F-150 Lightning или повече от 2,900 паунда в GMC Hummer, това е забележимо намаление, което би подобрило пробега.

Но има повече ползи от карбонови композитни колела. В сравнение с алуминия или стоманата, омрежените влакна в композитната структура гасят ударите от пътя, които се предават по-директно през метала. Резултатът е до 5 dB по-малко шум от пътя, влизащ в кабината. Тъй като електромобилите нямат двигател, който да маскира други околни звуци, намаляването на тези звуци при източника помага да се запазят нещата безшумни, без да се добавя още шумозаглушаваща подложка.

Въглеродните композитни колела също предлагат повече гъвкавост при оформянето, което не е възможно с лят или кован алуминий. Това може да даде възможност за по-аеродинамично оформени колела, които намаляват съпротивлението и разбира се подобряват ефективността.

При EV използването на по-голям диаметър, но по-тясно колело може да помогне за намаляване на аеродинамичното съпротивление, като същевременно се поддържа разумно петно ​​на контакт за гумата на пътя. Това направиха BMW с i3. Ако тези по-големи, по-тесни колела бяха направени от композит от въглеродни влакна вместо от алуминий, те щяха да имат още по-положителен ефект върху обхвата.

Колелата на Carbon Revolution се произвеждат чрез процес на формоване с трансфер от смола, който не изисква ръчно подреждане на влакната, както би било направено за нещо като структурата на високопроизводителен спортен автомобил. Сухите влакна са значително по-евтини от предварително импрегнираните със смола влакна, използвани в други процеси и не изискват втвърдяване в автоклав. Компанията извършва едновременно инженеринг на своите продукти и процеси, за да увеличи производствения капацитет и да автоматизира много от стъпките.

Докато колелата от въглеродни влакна все още носят значителна ценова премия днес, тя се свива с нарастването на обемите. Тази година компанията предвижда производство на около 50,000 1 джанти и при 2022 милион бройки очаква паритет на стойността с лети джанти. Първата програма за SUV на Carbon Revolution стартира към края на 15 г. и Dingle очаква около XNUMX програми за превозни средства през следващите шест години със значително разширяване на производството до средата на десетилетие.