ईवी रेंज के लिए कार्बन फाइबर व्हील अगला बूस्ट हो सकता है

ऑस्ट्रेलिया की कार्बन क्रांति दुनिया में सबसे प्रसिद्ध पहिया निर्माता नहीं हो सकती है, लेकिन वे सबसे दिलचस्प हैं। BBS, Rial और OZ जैसे अधिक मात्रा में जाने और बेचने वाले अधिकांश ब्रांड धातु मिश्र धातु से अपने पहिये बनाते हैं, ज्यादातर एल्यूमीनियम। कार्बन क्रांति कार्बन फाइबर कंपोजिट का उपयोग करती है। आज तक, उन्होंने फोर्ड जीटी, शेल्बी जीटी350 और फेरारी 488 पिस्ता जैसी उच्च प्रदर्शन मशीनों के लिए अपने असाधारण हल्के पहियों की आपूर्ति की है। अब वे अधिक मुख्यधारा के वाहनों, विशेष रूप से बैटरी द्वारा संचालित वाहनों का विस्तार करना चाह रहे हैं।

कार्बन फाइबर कंपोजिट विशेष रूप से नई अवधारणा नहीं हैं। मैकलारेन द्वारा इस हल्के और उच्च शक्ति वाली सामग्री को 1981 में फॉर्मूला वन में लाने से पहले और 1990 के दशक में पौराणिक F1 में सड़क पर लाने से पहले उनका उपयोग एयरोस्पेस में कई वर्षों से किया जा रहा है। 2013 में, बीएमडब्ल्यू ने पहली बार i3 के साथ अपेक्षाकृत उच्च मात्रा वाले मॉडल में कार्बन मिश्रित संरचना का पहला उपयोग किया।

हालांकि, कार्बन क्रांति द्वारा पहियों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए दृष्टिकोण अधिक लागत प्रभावी हो सकता है और बीएमडब्ल्यू की तुलना में अधिक दक्षता लाभ प्रदान कर सकता है। बैटरियों की लागत और द्रव्यमान को देखते हुए, ईवीएस के लिए कम से कम बैटरी से अधिकतम रेंज प्राप्त करने के लिए ऊर्जा दक्षता को अधिकतम करना महत्वपूर्ण है।

प्रणोदन प्रणाली और ऊर्जा भंडारण (उर्फ बैटरी) पर कार्यभार को कम करके दक्षता में सुधार करने के लिए किसी भी प्रकार के द्रव्यमान को कम करना एक सीधा रास्ता है। लेकिन सभी बड़े पैमाने पर कटौती का प्रभाव समान नहीं होता है। हम न्यूटन के गति के दूसरे नियम से जड़ता के बारे में जानते हैं। एक बहुत ही सरलीकृत रूप में यह किसी वस्तु पर नीचे आ जाता है जो विरामावस्था में रहती है या गतिमान वस्तु तब तक गतिमान रहती है जब तक कि कोई असंतुलित बल नहीं लगाया जाता।

लेकिन जड़त्व इसके साथ जुड़े दिशात्मक वैक्टर हैं। वाहन को गति देने के लिए उस दिशा में बल की आवश्यकता होती है जिस दिशा में आप चलना चाहते हैं। एक पहिया के मामले में, वास्तव में कई महत्वपूर्ण दिशाएं होती हैं, क्षैतिज, लंबवत और घूर्णन।

सड़क की रूपरेखा जैसे धक्कों या गड्ढों का अनुसरण करने के लिए लंबवत जड़ता को दूर किया जाना चाहिए। जैसे-जैसे पहिए बड़े होते जाते हैं, जो वे सौंदर्य प्रयोजनों के लिए कर रहे हैं, वे बहुत भारी हो जाते हैं और सवारी की गुणवत्ता तेजी से खराब हो जाती है क्योंकि पहिया सड़क का अनुसरण करने के लिए तेजी से ऊपर या नीचे तेज नहीं हो सकता है, इस प्रकार उन बलों को केबिन में स्थानांतरित कर देता है।

वाहन को गति देने, ब्रेक लगाने या चलाने के लिए क्षैतिज जड़ता को दूर करना पड़ता है। हालाँकि, यह वास्तव में इंजन या मोटर्स से पहियों को मोड़कर हासिल किया जाता है, इसलिए घूर्णी जड़ता को दूर करना पड़ता है। फिर से, पहिया का व्यास जितना बड़ा होगा, घूर्णी जड़ता उतनी ही अधिक होगी और यह पहिया के केवल बड़े पैमाने की तुलना में ईवी दक्षता में एक बड़ा कारक साबित होता है। यदि अलग-अलग आकार के दो पहियों का द्रव्यमान समान है, तो केंद्र से सबसे दूर वजन वाला पहिया चलाने में अधिक ऊर्जा लेगा।

यही कारण है कि कार्बन फाइबर व्हील ईवीएस के लिए एक समान आकार के मिश्र धातु पहिया की तुलना में 40 से 50% की बड़े पैमाने पर कमी के लिए एक बड़ा लाभ हो सकता है। कार्बन रेवोल्यूशन के सीईओ जेक डिंगल के अनुसार, एक विशिष्ट एसयूवी पर कार्बन के पहिये 130 पाउंड तक द्रव्यमान बचा सकते हैं जो लंबवत चलता है और घूमता है। फोर्ड एफ-1,600 लाइटनिंग में 150 पाउंड तक या जीएमसी हमर में 2,900 पाउंड से अधिक वजन वाली बैटरियों को देखते हुए, यह एक उल्लेखनीय कमी है जो ड्राइविंग रेंज में सुधार करेगी।

लेकिन कार्बन कंपोजिट व्हील्स के और भी फायदे हैं। एल्यूमीनियम या स्टील की तुलना में, मिश्रित संरचना में क्रॉस-लिंक्ड फाइबर सड़क के प्रभावों को कम करते हैं जो धातु के माध्यम से अधिक सीधे प्रसारित होते हैं। नतीजा 5 डीबी तक कम सड़क शोर केबिन में आ रहा है। चूंकि ईवी में अन्य परिवेशी ध्वनियों को छिपाने के लिए इंजन नहीं होता है, इसलिए स्रोत पर उन ध्वनियों को कम करने से अधिक ध्वनि गतिरोधक मैटिंग जोड़े बिना चीजों को शांत रखने में मदद मिलती है।

कार्बन मिश्रित पहिये भी आकार देने में अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं जो कि कास्ट या जाली एल्यूमीनियम के साथ संभव नहीं है। यह अधिक वायुगतिकीय आकार के पहियों को सक्षम कर सकता है जो ड्रैग को कम करते हैं और निश्चित रूप से दक्षता में सुधार करते हैं।

ईवी पर, बड़े व्यास लेकिन संकरे पहिये का उपयोग करने से सड़क पर टायर के लिए उचित संपर्क पैच बनाए रखते हुए वायुगतिकीय ड्रैग को कम करने में मदद मिल सकती है। बीएमडब्ल्यू ने i3 के साथ यही किया। यदि वे बड़े, संकरे पहिये एल्युमिनियम के बजाय कार्बन फाइबर कम्पोजिट से बने होते, तो उनका रेंज पर और भी अधिक सकारात्मक प्रभाव पड़ता।

कार्बन क्रांति के पहिये एक राल स्थानांतरण मोल्डिंग प्रक्रिया के माध्यम से निर्मित होते हैं जिसके लिए फाइबर के मैन्युअल लेआउट की आवश्यकता नहीं होती है जैसा कि उच्च प्रदर्शन वाली स्पोर्ट्स कार की संरचना जैसी किसी चीज़ के लिए किया जाएगा। सूखे फाइबर अन्य प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले राल पूर्व-गर्भवती फाइबर की तुलना में काफी सस्ते होते हैं और एक आटोक्लेव में इलाज की आवश्यकता नहीं होती है। कंपनी उत्पादन क्षमता बढ़ाने और कई चरणों को स्वचालित करने के लिए अपने उत्पादों और प्रक्रियाओं की समवर्ती इंजीनियरिंग कर रही है।

जबकि कार्बन फाइबर व्हील आज भी एक महत्वपूर्ण मूल्य प्रीमियम लेते हैं, जो कि वॉल्यूम बढ़ने के साथ घट रहा है। इस साल, कंपनी लगभग 50,000 पहियों के उत्पादन का अनुमान लगा रही है और 1 मिलियन यूनिट पर मिश्र धातु पहियों के साथ मूल्य समानता की उम्मीद है। कार्बन क्रांति का पहला एसयूवी कार्यक्रम 2022 के अंत में शुरू हो रहा है और डिंगल अगले छह वर्षों में लगभग 15 वाहन कार्यक्रमों की उम्मीद कर रहा है, जिसमें मध्य दशक तक महत्वपूर्ण उत्पादन विस्तार होगा।