カーボンファイバーが電気自動車のホイールを軽く、より静かに、より効率的に

車の車輪はここ数年でますます大きくなっています。デザイナーは、大型車、特に大型トラックやSUVに大きな車輪を付けるのが好きです。この傾向は、電気自動車が人気を博すにつれて継続すると予想され、車軸間のリチウムイオン電池パネルの余分な高さを隠すのに特に効果的です。

問題は、大きなホイールは見栄えが良いかもしれませんが、その美学には代償が伴うということです。ホイールが大きいほど重くなり、ハンドリングが問題になる場合、ホイールはバネ下質量であるため、重量を追加するのに最悪の場所です。そのため、一部のホイールはプレス鋼ではなくアルミニウム合金でできていますが、直径が22インチ以上であればアルミホイールでも重いです。

自動車業界は最初にレーシングカーにカーボンファイバーコンポジットを使用し始め、余分な重量は良いラップスピードの敵であり、F1デザイナーのジョン・バーナードは、少なくともスチールやアルミニウムと同じくらい強くて軽い車を作れることに気付きました。カーボンファイバーはロードカーではそれほど一般的ではありませんが、多くのスーパーカーにはカーボンファイバーシャーシがあり、一部の高性能カーには素材で作られたボディパネルがあります。

カーボンファイバーからホイールを作るというブレークスルーは、F1では起こらなかったし、オーストラリアのディーキン大学のSAEフォーミュラチームでも実際に起こった。2004年、アシュリー・デンミードと彼のチームメイトは、前年に750ポンド(340キログラム)の重量を量った彼らの車の重量を減らす方法を探していました。

ばね下質量を減らすことは非常に重要です。デンミードは「これらの車のために買ったホイールは本当にこれらの車に合わないだろうと早くから気づかせてくれましたし、誰も200kg(440ポンド)の車に合うホイールを作らなかった。1,200kgに収まるサイズのホイールを走らせました。(2,646ポンドの)車なので、ホイールを自分たちで作ってみようと思ったので、当時は良いアイデアのように聞こえました」

このデザインは、デンミード(カーボン・レボリューションのエンジニアリング・ディレクター)と彼の同僚が卒業した2007年にカーボン・レボリューションが結成されるまで、その後の数年間の競争で洗練されました。オリジナルのフォーミュラSAEホイールは手作りで、今日カーボンレボリューションは、マクラーレンやランボルギーニなどがボディパネルやシャシーバレルに使用している樹脂転写成形プロセスを使用しています。

これまでのところ、カーボンレボリューションのホイールは、主にハイエンドのパフォーマンスカーを飾っており、一部のフェラーリ、フォードGT500、シボレーの今後のコルベットZ06にオリジナル装備として取り付けられています。このようなトラックバイアスのかかるマシンでは、ホイールの軽量化はハンドリングの応答性が高いことになり、ラップタイムが速くなります。しかし、EVにとっての目標は、航続距離の拡大だ。

電気自動車の用途を検討する際のもう1つの利点は、カーボンファイバーホイールが金属ホイールほど多くのノイズを伝達しないため、全体的な運転体験がより静かであることです。具体的には、カーボンレボリューションは、炭素繊維EVホイールは効率を約5%向上させ、騒音を約5デシベル低減できると述べています。軽量化は非常に大きく、19インチのカーボンファイバーホイールの重量は31ポンド(14 kg)ですが、同様のサイズの合金ホイールの重量は66ポンド(30 kg)です。