EFFIZIENZ
Bei der Konstruktion eines effizienten Rades geht es darum, ein Rad zu entwerfen, das so wenig Luft wie nötig bewegt. Ein Rad mit einer bedeckten Oberfläche. Denn die Bewegung von Luft kostet Energie.
Der Gegensatz dazu wäre die Konstruktion eines Turbinenlüfters, der so geformt ist, dass er so viel Luft wie möglich bewegt. Ironischerweise haben viele Aftermarket-Räder für Teslas die Form von Ventilatoren, die je nach Seite Luft blasen oder saugen.
Aber vielleicht haben Sie bemerkt, dass Elektroautos mit verdeckten Rädern ausgeliefert werden. Die verbesserte Reichweite dank der Aerodynamik ist viel wichtiger als die leichte Gewichtszunahme. Die OEMs verstehen das. Wie kann also das Raddesign einen solchen Unterschied machen?
Um diese Frage zu beantworten, benötigen wir eine kurze Lektion in Aerodynamik: Die Luftreibung ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit zwischen einem Objekt und der Luft. Zum Beispiel erzeugt die doppelte Geschwindigkeit die vierfache Reibung.
Man stelle Sie sich ein rollendes Rad am Auto vor. Der Reifen, der den Boden berührt, hat in der Luft die Geschwindigkeit Null. Die Mitte des Rades hat die gleiche Geschwindigkeit wie die Karosserie des Autos. Das bedeutet, dass der oberste Teil des Rades die doppelte Geschwindigkeit des Autos hat. Und wir wissen, dass die doppelte Geschwindigkeit das Vierfache der Reibung ist.
Man könnte sagen, dass das Rad viermal so wichtig für die Aerodynamik ist wie die Karosserie des Autos.
THE RAZOR
Hinter dem Razor steckt mehr, als Sie vielleicht denken. In dem Design steckt eine Menge cleverer Technik.
Wir wollten keine Kompromisse eingehen und haben uns für ein direktionales Design entschieden. Das gab uns die Möglichkeit, eine maßgeschneiderte Reihe von Belüftungslöchern anzufertigen, um die Luft von den Bremsen in genau der richtigen Menge abzuführen.
Wenn Sie sich die Bremsscheibe Ihres Tesla genauer ansehen, sehen Sie, dass sie wie ein Radialventilator funktioniert und die Luft zum Rand des Rades bläst. Dort haben wir unsere Belüftungslöcher angebracht, genau wie bei vielen Rennrädern.
Das Ds hat eine gerade Vorderkante, die den Windstrom trennt, und eine gekrümmte/abgewinkelte Hinterkante, die die Luft aus dem Bremsstrom schöpft. Die Luft wird nicht nur abtransportiert, sondern hat noch eine zweite Aufgabe: Sie dient der Schmierung des oberen Teils des Laufrads und trägt dazu bei, den 4-fachen Windwiderstand zu verringern.
BENCHMARKING
Bei der Entwicklung des Model S wandte sich Tesla an EXA / Dassault Systèmes für CFD-Simulationen. Wir haben EXA auch für eine Benchmarking-Simulation konsultiert. Das Ergebnis zeigt, dass unser Rad, das Razor, den Luftwiderstand für das gesamte Fahrzeug um 9,9% im Vergleich zum OEM-Turbinenrad reduziert. Die Seitenkraft wird um 94% reduziert. Wie Sie unten sehen können, erzeugt ein turbinenförmiges Rad eine massive asymmetrische Heckwelle.
WIDERSTANDSKRAFTVERGLEICH
21″ Razor vs OEM 21″ Turbinenrad
9.9%
minimierter gesamt Lufwiderstand
94%
weniger Seitenwiderstand
30%
weniger Luftverwirbelung
DIE CHELA
Der Chela wurde speziell für ein geringes Gewicht, eine gute Aerodynamik und eine effiziente Bremsbelüftung entwickelt. Ein Rad aus einem Hybridmaterial, bei dem wir die Eigenschaften der einzelnen Materialien nutzen. Für das darunter liegende Leichtmetallrad haben wir uns für ein 10-Speichen-Design entschieden, das ideal für geringes Gewicht ist. Die Aero-Scheibe aus Karbonfaser dient dazu, die große Fläche für die Aero-Performance abzudecken und gleichzeitig einen Spalt neben der Felge zu lassen, durch den die heiße Luft von den belüfteten Bremsscheiben am effizientesten entweichen kann.