Anglies pluošto ratlankiai galėtų būti kitas EV asortimento padidinimas

Australijos „Carbon Revolution“ galbūt nėra geriausiai žinomas ratų gamintojas pasaulyje, tačiau jie yra vieni įdomiausių. Dauguma žinomų ir dideliais kiekiais parduodamų prekių ženklų, pvz., BBS, Rial ir OZ, gamina ratus iš metalo lydinių, daugiausia aliuminio. Carbon Revolution naudoja anglies pluošto kompozitus. Iki šiol jie daugiausia tiekė savo išskirtinai lengvus ratus didelio našumo mašinoms, tokioms kaip Ford GT, Shelby GT350 ir Ferrari 488 Pista. Dabar jie nori išplėsti savo veiklą į įprastas transporto priemones, ypač varomas baterijas.

Anglies pluošto kompozitai nėra ypač nauja koncepcija. Jie buvo naudojami kosminėje erdvėje daugelį metų, kol McLaren pristatė šią lengvą ir itin tvirtą medžiagą į Formulę 1981 1990 m., o į kelius 1-aisiais legendinėje F2013. 3 m. BMW pirmą kartą panaudojo anglies kompozicinę struktūrą palyginti didelės apimties modelyje su iXNUMX.

Tačiau „Carbon Revolution“ pasiūlytas požiūris, sutelkiant dėmesį į ratus, gali pasirodyti ekonomiškesnis ir pasiūlyti didesnį efektyvumo pranašumą nei BMW. Atsižvelgiant į baterijų kainą ir masę, elektromobiliams labai svarbu maksimaliai padidinti energijos vartojimo efektyvumą, kad būtų galima gauti didžiausią diapazoną naudojant mažiausią akumuliatoriaus kiekį.

Bet kokios rūšies masės mažinimas yra nesudėtingas būdas padidinti efektyvumą tiesiog sumažinant varomosios sistemos ir energijos kaupimo (dar žinomo kaip akumuliatoriaus) darbo krūvį. Tačiau ne visi masės mažinimai turi tokį patį poveikį. Apie inerciją žinome iš antrojo Niutono judėjimo dėsnio. Labai supaprastinta forma reiškia, kad ramybės būsenoje esantis objektas liks ramybėje arba judantis objektas toliau judės, nebent būtų taikoma nesubalansuota jėga.

Tačiau inercija turi su ja susijusių krypties vektorių. Norint pagreitinti transporto priemonę, reikia jėgos ta kryptimi, kuria norite judėti. Rato atveju iš tikrųjų yra keletas svarbių krypčių: horizontali, vertikali ir sukimasis.

Norint sekti kelio kontūrus, pvz., nelygumus ar duobes, reikia įveikti vertikalią inerciją. Didėjant ratams, o tai, regis, jie nenumaldomai daro dėl estetinių priežasčių, jie labai apsunksta ir važiavimo kokybė greitai prastėja, nes ratas negali pakankamai greitai įsibėgėti aukštyn ar žemyn, kad galėtų sekti kelią, taip perduodamas tas jėgas į saloną.

Norint pagreitinti, stabdyti ar vairuoti transporto priemonę, reikia įveikti horizontalią inerciją. Tačiau tai pasiekiama iš tikrųjų sukant ratus nuo variklio ar variklių, todėl reikia įveikti sukimosi inerciją. Vėlgi, kuo didesnis rato skersmuo, tuo didesnė sukimosi inercija, ir tai yra didesnis EV efektyvumo veiksnys nei vien tik rato masė. Jei dviejų skirtingų dydžių ratų masė yra vienoda, tam, kurio svoris yra toliausiai nuo centro, važiuoti reikės daugiau energijos.

Štai čia anglies pluošto ratlankiai gali būti labai naudingi elektromobiliams, nes masė sumažėja 40–50 %, palyginti su panašaus dydžio lengvojo lydinio ratlankiais. Pasak „Carbon Revolution“ generalinio direktoriaus Jake'o Dingle'o, įprasto visureigio anglies ratai gali sutaupyti iki 130 svarų masės, kuri juda vertikaliai ir sukasi. Atsižvelgiant į didžiąją dalį akumuliatorių, kurie Ford F-1,600 Lightning gali sverti iki 150 2,900 svarų, o GMC Hummer - daugiau nei XNUMX XNUMX svarų, tai yra pastebimas sumažėjimas, kuris pagerintų važiavimo atstumą.

Tačiau anglies junginių ratai turi daugiau privalumų. Palyginti su aliuminiu ar plienu, sudėtinės konstrukcijos skersiniai pluoštai slopina kelio smūgius, kurie tiesiogiai perduodami per metalą. Dėl to į saloną sklinda iki 5 dB mažiau triukšmo kelyje. Kadangi elektromobiliuose nėra variklio, kuris užmaskuotų kitus aplinkos garsus, tų garsų sumažinimas šaltinyje padeda nutildyti, nepridedant daugiau garsą slopinančių medžiagų.

Anglies sudėtiniai ratai taip pat suteikia daugiau lankstumo formuojant, ko neįmanoma padaryti naudojant lietinį arba kaltinį aliuminį. Tai gali suteikti daugiau aerodinaminės formos ratų, kurie sumažina pasipriešinimą ir, žinoma, padidina efektyvumą.

Elektromobilyje didesnio skersmens, bet siauresnio rato naudojimas gali padėti sumažinti aerodinaminį pasipriešinimą ir išlaikyti tinkamą padangos kontakto plotą kelyje. Taip BMW padarė su i3. Jei tie didesni, siauresni ratai būtų pagaminti iš anglies pluošto kompozito, o ne iš aliuminio, jie būtų dar labiau paveikę atstumą.

„Carbon Revolution“ ratai gaminami naudojant dervos pernešimo liejimo procesą, kurio metu nereikia rankiniu būdu kloti pluoštų, kaip tai būtų daroma naudojant kažką panašaus į didelio našumo sportinio automobilio struktūrą. Sausi pluoštai yra žymiai pigesni nei derva impregnuotas pluoštas, naudojamas kituose procesuose, ir jo nereikia kietinti autoklave. Bendrovė vienu metu atlieka savo produktų ir procesų inžineriją, siekdama padidinti gamybos pajėgumus ir automatizuoti daugelį etapų.

Nors anglies pluošto ratlankiai šiandien vis dar turi didelę kainą, jos mažėja didėjant kiekiams. Šiais metais bendrovė planuoja pagaminti apie 50,000 1 ratlankių ir 2022 milijono vienetų tikisi, kad vertė bus lygi lydinio ratlankiams. Pirmoji „Carbon Revolution“ visureigių programa bus paleista 15 m. pabaigoje, o „Dingle“ tikisi apie XNUMX transporto priemonių programų per ateinančius šešerius metus, o iki dešimtmečio vidurio jų gamyba gerokai išplės.