Тркалата од јаглеродни влакна би можеле да бидат следно засилување за опсегот на EV

Австралиската Carbon Revolution можеби не е најпознатиот производител на тркала во светот, но тие се меѓу најинтересните. Повеќето од брендовите кои се познати и се продаваат во голем обем како BBS, Rial и OZ ги прават тркалата од метални легури, главно алуминиум. Carbon Revolution користи композити од јаглеродни влакна. До денес, тие главно ги снабдуваа своите исклучително лесни тркала за машини со високи перформанси како Ford GT, Shelby GT350 и Ferrari 488 Pista. Сега тие бараат да се прошират на повеќе мејнстрим возила, особено оние што се напојуваат со батерии.

Композитите од јаглеродни влакна не се особено нов концепт. Тие се користеа во воздухопловството многу години пред Мекларен да го донесе овој лесен и цврст материјал во Формула 1981 во 1990 година и на патиштата во 1-тите во легендарната Ф2013. Во 3 година, BMW ја направи првата употреба на јаглеродна композитна структура во модел со релативно голем волумен за прв пат со iXNUMX.

Сепак, пристапот што го прикажа Carbon Revolution со фокус на тркалата може да испадне дека е и поисплатлив и нуди поголема предност во ефикасноста од она што го направи BMW. Со оглед на цената и масата на батериите, максимизирањето на енергетската ефикасност е од клучно значење за електричните возила да добијат најголем опсег од најмалата количина на батерија.

Намалувањето на масата од секаков вид е директен пат за подобрување на ефикасноста со едноставно намалување на обемот на работа на погонскиот систем и складирањето на енергија (познато како батеријата). Но, не сите масовни намалувања имаат исто влијание. Знаеме за инерција од вториот Њутнов закон за движење. Во многу поедноставена форма се сведува на тоа дека објектот во мирување ќе остане во мирување или предметот во движење ќе продолжи да се движи освен ако не се примени неурамнотежена сила.

Но, инерцијата има насочени вектори поврзани со неа. Забрзувањето на возилото бара сила во насоката во која сакате да се движите. Во случај на тркало, всушност постојат неколку важни насоки, хоризонтална, вертикална и ротација.

Вертикалната инерција мора да се надмине за да се следат контурите на патот, како што се нерамнините или дупките. Како што тркалата стануваат поголеми, што се чини дека незапирливо го прават за естетски цели, тие стануваат многу тешки и квалитетот на возењето брзо се влошува бидејќи тркалото не може да се забрза нагоре или надолу доволно брзо за да го следи патот, со што тие сили се пренесуваат во кабината.

Треба да се надмине хоризонталната инерција за да се забрза, сопира или управува возилото. Сепак, тоа се постигнува со вртење на тркалата од моторот или моторите, така што ротационата инерција мора да се надмине. Повторно, колку е поголем дијаметарот на тркалото, толку е поголема ротационата инерција и ова се покажува како поголем фактор во ефикасноста на EV отколку само чистата маса на тркалото. Ако две тркала со различна големина имаат иста маса, на она со тежина најоддалечено од центарот ќе му треба повеќе енергија за возење.

Тоа е местото каде што тркалата од јаглеродни влакна можат да бидат огромна придобивка за електричните возила благодарение на намалувањето на масата од 40 до 50% во споредба со алуминиумските тркала со слична големина. Според извршниот директор на Carbon Revolution, Џејк Дингл, карбонските тркала на типичен SUV можат да заштедат до 130 фунти маса што се движи вертикално и ротира. Со оглед на најголемиот дел од батериите кои можат да тежат до 1,600 lbs во Ford F-150 Lightning или повеќе од 2,900 lbs во GMC Hummer, тоа е значително намалување што би го подобрило опсегот на возење.

Но, има повеќе придобивки од јаглеродните композитни тркала. Во споредба со алуминиум или челик, вкрстено поврзаните влакна во композитната структура ги намалуваат ударите од патот што се пренесуваат подиректно преку метал. Резултатот е до 5 dB помалку бучава од патот што доаѓа во кабината. Бидејќи електричните возила немаат мотор за маскирање на другите звуци од околината, намалувањето на тие звуци на изворот помага да се замолчат работите без да се додаде повеќе матирање што го намалува звукот.

Јаглеродните композитни тркала, исто така, нудат поголема флексибилност во обликувањето што не е можно со лиен или фалсификуван алуминиум. Ова може да овозможи повеќе аеродинамички обликувани тркала кои го намалуваат отпорот и секако ја подобруваат ефикасноста.

На EV, користењето на поголем дијаметар, но потесно тркало може да помогне во намалувањето на аеродинамичкото влечење додека се одржува разумен контакт за гумата на патот. Тоа го направи BMW со i3. Ако тие поголеми, потесни тркала беа направени од композит од јаглеродни влакна наместо од алуминиум, тие ќе имаа уште попозитивен ефект врз опсегот.

Тркалата на Carbon Revolution се произведуваат преку процес на обликување со пренос на смола што не бара рачно поставување на влакната како што би се направило за нешто како структура на спортски автомобил со високи перформанси. Сувите влакна се значително поевтини од предимпрегнираните влакна со смола што се користат во други процеси и не бараат стврднување во автоклав. Компанијата прави истовремено инженеринг на своите производи и процеси за да го зголеми производствениот капацитет и да автоматизира многу од чекорите.

Додека тркалата од јаглеродни влакна сè уште носат значителна премија во цената денес, таа се намалува како што волуменот расте. Оваа година, компанијата проектира производство на околу 50,000 тркала и на 1 милион единици очекува паритет на вредноста со алуминиумските тркала. Првата SUV програма на Carbon Revolution започнува кон крајот на 2022 година, а Dingle очекува околу 15 програми за возила во следните шест години со значително проширување на производството до средината на деценијата.