ثبت پتنت چرخ متحرک هیوندای و کیا برای کاهش درگ خودرو

هیوندای و کیا موفق به دریافت یک پتنت در ایالات متحده برای طراحی چرخ قابل تنظیم شده‌اند؛ طرحی که با استفاده از پره‌های متحرک، میان خنک‌کاری ترمز و کاهش مقاومت آیرودینامیکی تعادل ایجاد می‌کند. اداره ثبت اختراع و علائم تجاری ایالات متحده، پتنت شماره US 12,779,902 B2 را برای مجموعه چرخی به این دو خودروساز اعطا کرده است که می‌تواند در سرعت‌های بالا، شکاف‌های میان پره‌ها را ببندد تا مقاومت باد کاهش یابد و در مواقع لازم، جریان هوا به ترمزها برسد.

در این پتنت، سازوکاری جداگانه در پشت پره‌های ثابت و سازه‌ای چرخ توصیف شده است: یک حلقه چرخان که چندین تیغه را حمل می‌کند و می‌تواند آن‌ها را به داخل یا خارج از دریچه‌های چرخ حرکت دهد تا شکل مؤثر چرخ تغییر کند.

نحوه عملکرد سیستم

بر اساس متن پتنت، پره‌های سازه‌ای چرخ ثابت می‌مانند و رفتار متغیر چرخ از یک مجموعه داخلی ناشی می‌شود که پشت همین پره‌ها قرار گرفته است. چرخش حلقه در یک جهت، تیغه‌ها را به پشت دهانه‌های میان پره‌ها می‌فرستد و نمایی بسته‌تر و آیرودینامیک‌تر برای چرخ ایجاد می‌کند. با چرخش حلقه در جهت دیگر یا بازگشت آن، تیغه‌ها از دریچه‌ها فاصله می‌گیرند تا هوا به قطعات ترمز برسد و فرایند خنک‌کاری انجام شود. بنابراین این تیغه‌ها نسبت میان کاهش درگ آیرودینامیکی و حفظ جریان هوای ترمز را مدیریت می‌کنند.

روش‌های فعال‌سازی و پیامدها

در این پتنت چند گزینه برای فعال‌سازی سیستم ذکر شده است؛ از جمله موتور برقی، سیستم هیدرولیکی، عملگرهای پنوماتیکی یا عملگرهایی ساخته‌شده از آلیاژ حافظه‌دار. در گزینه آلیاژ حافظه‌دار، با اعمال جریان الکتریکی، طول قطعه تغییر می‌کند تا تیغه‌ها بسته شوند و پس از حذف فرمان، فنرهای الاستیک تیغه‌ها را به حالت باز بازمی‌گردانند. در پرونده ثبت اختراع توضیح داده شده که تیغه‌ها درون مجموعه چرخ قرار دارند، به همین دلیل پره‌های سازه‌ای قابل مشاهده ثابت باقی می‌مانند.

در پرونده هیوندای برآورد شده است که چرخ‌ها و تایرها در سرعت‌های بزرگراهی حدود ۲۵ درصد از کل مقاومت آیرودینامیکی خودرو را ایجاد می‌کنند. این پتنت، کنترل چنین مقاومتی را عاملی مهم برای بهبود بهره‌وری کلی خودروهای برقی باتری‌دار و خودروهای دارای موتور احتراق داخلی می‌داند. مانند هر پتنت دیگری، اعطای این گواهی صرفا یک مفهوم فنی را مستند می‌کند و به‌تنهایی تأییدی بر برنامه تولید یا زمان عرضه آن نیست.