السيارات الكهربائية ولغز المدى الذي تقطعه في شحنة واحدة

مقاس الإطارات يلعب دور هام

  • تاريخ النشر: الإثنين، 22 أغسطس 2022
السيارات الكهربائية ولغز المدى الذي تقطعه في شحنة واحدة

تقطع السيارة Lucid Air Dream مسافة تصل إلى 520 ميلاً عند الشحن، أي أكثر من أي سيارة كهربائية في السوق بهامش كبير.

وإذا اختار المشتري العجلات الأكبر مقاس 21 بوصة ، فإن 39 من تلك الأميال تتلاشى - وهي زيادة على المدى بنسبة 7.5٪.

ولكي نكون منصفين، تبدو السيارات الأكبر رائعة، وستظل تأخذك بدون توقف من نيويورك إلى كليفلاند.

ولكن عندما يتعلق الأمر بالعجلات والإطارات - حيث يلتقي المطاط حرفياً بالطريق على نطاق السيارات الكهربائية - فهناك معركة متصاعدة بين الفيزياء والجماليات.

وفي كثير من الأحيان ، يكون الأخير هو الفائز ، حيث يختار الأشخاص الذين يشترون المركبات الكهربائية (والأشخاص الذين يصنعونها) خيارات أكبر وأكثر ثباتًا و "أكثر وضوحًا" والتي تمنح المظهر والأداء على الكفاءة.

ويقول ريتشارد شير ، مدير التصميم الخارجي في شفروليه: "كل شيء يتعلق بالمدى ، لذا كلما صنعته شبشبًا ، فهذا رائع". "ولكن حتى في عالم السيارات الكهربائية ، سيقايض الناس النطاق بعجلات رائعة."

الوصفة الفيزيائية لإطار فائق الكفاءة بسيطة للغاية: نحيف (لذلك يحجب كمية أقل من الهواء) ، ومحيط صغير (لذلك يتطلب طاقة أقل للدوران) ، ومركب لا يلتصق كثيرًا ، وغطاء محور مغطاة في الغالب (لتقليل اضطراب الهواء داخل العجلة).

لكن يجب على المديرين التنفيذيين والمهندسين في مجال السيارات أن يضعوا طبقة في سلسلة معقدة بشكل مذهل من التنازلات عند تجهيز سيارة في الواقع.

ولكل جزء من الحجم و / أو الالتصاق ، تضحي السيارة بالأميال والكفاءة. هذا صحيح أيضًا بالنسبة لآلات حرق الغاز ، لكن السيارات الكهربائية عادة ما تكون أثقل بكثير من سيارات الاحتراق الداخلي ذات الحجم المماثل ، مما يعني أن إطاراتها يجب أن تتحمل المزيد من الضغط والتآكل.

وكما أنها أكثر هدوءًا بكثير ، لذا فإن مهندسي الإطارات يتألمون من الضوضاء - ويذهبون إلى حد ضخ الرغوة الصوتية في تجويف المطاط.

قال ديفيد فان إمبورغ ، نائب الرئيس التنفيذي للمبيعات العالمية للمعدات الأصلية للسيارات في ميشلان: "إنك تدخل في توازن معقد".

باختصار ، يشبه الإطار المصمم من أجل النطاق إلى حد كبير الإطار الذي يأتي بشكل قياسي في شيفروليه بولت - وهو إطار ميشلان موفر للطاقة على عجلة مقاس 17 بوصة مع مركز دوامي للقضبان - ولا شيء مثل الإطارات الضخمة المتماسكة في جي إم سي هامر EV التي ساعدت شير في تصميمها.

"هذه مجرد عجلات رائعة ،" يشرح. "نظهر أنه عندما تصل إلى EV ، لا يزال بإمكانك الحصول على منتجات ممتعة."

نجم الشمال لكفاءة الإطارات هو شيء يسمى مقاومة التدحرج ، وهو بالضبط ما يبدو عليه - مقياس لمدى التصاق الدائرة بالأرض (تصور كرة بولينج وكرة طبية تتسابقان عبر أرضية صالة الألعاب الرياضية).

كما يمكن أن تؤدي الزيادة في حجم الإطارات إلى تقليل المقاومة ، حيث إنها توزع وزن السيارة على نطاق أوسع و "تسحق" أقل ، ولكن الحجم الكبير يمثل مشكلة أخرى ، غالبًا ما تكون أكبر: تتطلب الكتلة المتزايدة مزيدًا من الطاقة للانطلاق.

سيارة BMW i4 M50 ، على سبيل المثال ، نسخة مطورة من أحدث سيارة سيدان كهربائية في العلامة التجارية ، تقطع 271 ميلاً بشحنة كاملة مع إطاراتها القياسية ذات الأداء القياسي مقاس 19 بوصة.

وعلى الرغم من ذلك ، على العجلات عالية الأداء مقاس 20 بوصة ، فإنها تحقق 227 ميلاً فقط - وهو ما يمثل عائقًا بنسبة 16٪.

وتقر فورد بالمثل أن موستانج Mach-E ستذهب أبعد قليلاً إذا اختارت الإطارات التي لم تنعطف أيضًا ، ويمكن أن تمتد F-150 Lightning على بعد بضعة أميال على المطاط الأقل ملاءمة للقيادة على الطرق الوعرة.

يقول كريس ألارد ، كبير مهندسي هندسة الأنظمة السفلية في Ford: "تتشاجر أنماط المداس الكبيرة هذه - فهي تتحرك - ولا تعيد كل الطاقة التي تمنحها لها". "أنت تجري مقايضة واعية هناك."

في الوقت الحالي على الأقل ، فإن استراتيجية عدم المساومة هي ما يريده مشترو السيارات ، خاصة وأن سوق السيارات الكهربائية ينتقل من المتبنين الأوائل إلى السوق الشامل.

وعبر مجموعة طرازات Lucid ، يختار العملاء بشكل عام العجلات الأكبر حجمًا ، مما يقلل من وقتهم بين الشحنات بنسبة تصل إلى 9٪.

أربعة من كل خمسة عملاء لهيونداي Ioniq 5 الجديدة الساخنة يختارون العجلة الأكبر. وبالمثل ، فإن 40٪ من الأشخاص الذين ينزلقون إلى ID4 من فولكس فاجن يختارون جنوط 20 بوصة فوق 19.

وفي Polestar ، يختار حوالي ثلث المشترين فقط العجلة القياسية مقاس 19 بوصة مع إطار صيفي ؛ البقية حدد المربع لعجلة 20 بوصة تضحي بحوالي 5٪ من نطاق السيارة.

يقول مهندس Polestar جلين باركر: "إنه نوع من النظرة". "لقد رأينا الإطارات تكبر وأكبر وأكبر على مر السنين. ... وكعلامة تجارية للأداء ، لا يمكنك أن تقول فقط "ما هو الإطار الأكثر كفاءة الذي يمكننا وضعه على السيارة؟"

طول العمر الافتراضي للإطارات ليس خارج سيطرة السائقين تمامًا. يقول Allard من Ford أنه من المهم الانتباه إلى مقياس مراقبة الإطارات والحفاظ على الإطارات ممتلئة بالضغط الجوي المناسب. يقول: "إذا كنت شابًا رخيصًا مثلي ، فأنت تحتفظ بهذه الشاشة".

لكن Big Tire تسعى جاهدة لجعل الإطارات الأكبر والأكثر التصاقًا تمتد لمسافة أبعد قليلاً على الطريق. في العشرين عامًا الماضية ، تمكنت ميشلان من تحسين كفاءة الإطارات بنسبة 20٪ دون التضحية بالالتصاق والأداء ، وفقًا لإيمبورغ. للوصول إلى هناك ، قام مهندسوها بالعبث في أنماط المداس ، وسمك المطاط وتركيبه الكيميائي وأنماط الأحزمة الفولاذية التي تربط الحزمة بأكملها معًا. يقول: "لقد كنت في اللعبة منذ 34 عامًا وما زلنا نتطلع إلى خطوات رئيسية في التكنولوجيا". "سنقوم بتحسين كل جزء من الإطار لمهمته."

ويبدو محور عجلة Polestar 2 قليلاً مثل البرسيم رباعي الأوراق ، ولكن تمت إعادة صياغته لنموذج العام المقبل. يحتوي الإصدار الجديد على مساحة مفتوحة أقل بكثير ، مع وجود خمسة مثلثات تتجه نحو المركز مثل قطع الألومنيوم. النتيجة: مدى إضافيين أو ثلاثة أميال ، حتى على عجلات 20 بوصة.