AERODYNAMIKK
Når man skal konstruere et effektivt hjul, gjelder det å lage et hjul som flytter så lite luft som nødvendig. Et hjul med en tildekket overflate. For det koster energi å flytte luft.
Det motsatte er en turbinformet felg, en fasong som oppfantes for å flytte maksimalt med luft. Ironisk nok er mange ettermarkedshjul til Teslaer formet som vifter som blåser eller suger luft avhengig av side.
Men du har kanskje lagt merke til at elbiler leveres med dekkede hjul. Den forbedrede rekkevidden takket være aerodynamikken er mye viktigere enn den lille vektøkningen. OEM-leverandørene forstår dette. Så hvordan kan hjulutformingen utgjøre en slik forskjell?
For å svare på det spørsmålet trenger vi en kort leksjon i aerodynamikk: Luftfriksjonen er proporsjonal med kvadratet av hastigheten mellom et objekt og luften. Dobbel hastighet skaper for eksempel fire ganger så stor friksjon.
Se for deg hjulet på en bil som triller. Dekket som berører asfalten har ingen hastighet i bilens kjøreretning, navet på hjulet sitter fast i bilen og har altså samme hastighet som bilen i kjøreretningen. Følgelig har den aller øverste delen av hjulet dobbel hastighet i kjøreretningen sammenlignet med bilen. Og vi vet at dobbel hastighet er fire ganger friksjonen.
Man kan si at hjulet er fire ganger så viktig å gjøre aerodynamisk som karosseriet på bilen, alltid.
THE RAZOR
Razor er mer enn du kanskje tror. Det ligger mye smart ingeniørkunst skjult i designet.
Vi ville ikke inngå noen kompromisser og valgte en retningsbestemt design. Dette ga oss muligheten til å lage et skreddersydd utvalg av ventilasjonshull for å flytte luften fra bremsene i akkurat riktig mengde.
Hvis du tar en nærmere titt på bremseskiven på Teslaen din, ser du at den fungerer som en radialvifte, og luften blåser mot kanten av hjulet. Det er her vi har plassert ventilasjonshullene våre, akkurat som på mange racinghjul.
Ds har en rett forkant som skiller vindstrømmen, og en buet/vinklet bakkant som suger ut luft fra bremsestrømmen. Luften blir ikke bare transportert bort, den har også en annen oppgave: Den fungerer som smøring av den øvre delen av hjulet, noe som bidrar til å redusere den 4 ganger så store vindmotstanden.
BENCHMARKING
Da Tesla utviklet Model S, henvendte de seg til EXA / Dassault Systèmes for CFD-simuleringer. Vi konsulterte også EXA for en benchmarking-simulering. Resultatet viser at vårt hjul, Razor, reduserer luftmotstanden for hele bilen med 9,9 % sammenlignet med OEM Turbine-hjulet. Sidekraften reduseres med 94 %. Som du kan se nedenfor, skaper et turbinformet hjul et massivt asymmetrisk kjølvann.
SAMMENLIGNING AV DRAG FORCE
21″ Razor vs OEM 21″ turbinhjul
9.9%
mindre samlet luftmotstand
94%
mindre sidekraft
30%
mindre luft flyttet med hjul
KOMMER: THE CLAW
Vår andre design er for tiden under testing. Et hybridmaterialehjul der vi utnytter egenskapene til hvert enkelt materiale. Aluminiumet er omhyggelig formet til organiske eiker, og karbonfiberen brukes til å dekke den store overflaten for å gi bedre aeroegenskaper.