Las ruedas de fibra de carbono no solo son livianas y brindan beneficios de rango, sino que pronto podrían volverse más asequibles.
Las ruedas de fibra de carbono de peso pluma pueden tener sellos de aprobación de Ford, GM y Porsche, pero grandes sectores del mundo automotriz siguen sin estar convencidos de que tengan mucho futuro. Los entusiastas de todo el espectro de experiencia, desde los comentaristas de Facebook hasta Gordon Murray, creen que su ahorro de peso no justifica su costo extremo y que son demasiado frágiles para usar en el mundo real.
Ash Denmead, el Director de Ingeniería y Diseño de Carbon Revolution, no podría estar más en desacuerdo. No solo ve las llantas de fibra de carbono como un serio desafío para las llantas de aleación tradicionales, sino que cree que aumentan la eficiencia lo suficiente como para que sean esenciales para todo, desde vehículos eléctricos hasta camiones comerciales. Y aunque muchas tecnologías prometen cambiar la industria automotriz en una fecha posterior indefinida, él cree que el comienzo de la era del carbono podría ser solo dentro de unos años, compartió Denmead durante una conversación reciente con nosotros.
El hilo de carbono de Denmead está vinculado a la Universidad de Deakin, donde se encuentra hoy la fábrica de Carbon Revolution, y donde Denmead encabezó la ingeniería para el equipo de Fórmula SAE de su escuela. En aquellos días, él y sus compañeros de clase usaban moldes caseros de fibra de vidrio para colocar ruedas diminutas de 13 pulgadas para mejorar el rendimiento de su auto de carrera construido desde cero. En poco tiempo, sus capacidades de fabricación crecieron, lo que les permitió producir pequeños lotes de ruedas prototipo, algunas de las cuales usaron en sus propios vehículos personales. «Cuando miro hacia atrás, fue bastante incompleto», comentó Denmead.
Desde entonces, Carbon Revolution ha crecido exponencialmente y hoy suministra las ruedas livianas que se usan en decenas de miles de autos que circulan por América del Norte, desde Ferraris y Porsches hasta el Ford Mustang Shelby GT500 y el Chevy Corvette Z06 de 2023. Sin embargo, los automóviles de alto rendimiento son un mercado limitado en el que ya se aceptan los beneficios del ahorro de peso. Denmead está mucho más interesado en el potencial de las ruedas de carbono para más mercados de peatones, como los vehículos eléctricos.
«Se obtiene un efecto multiplicador al reducir la masa en una rueda en comparación con la reducción de masa en otras partes del automóvil», explicó Denmead. «Menos energía para acelerar la rueda, menos energía para luego desacelerar al frenar».
Menos uso de energía se traduce inmediatamente en un alcance mejorado y, a su vez, también acelera la recarga de manera efectiva. Y debido a las propiedades de sus materiales, la ventaja de peso de la fibra de carbono solo aumenta con las ruedas diseñadas para optimizar la aerodinámica.
«Puedes hacer una rueda realmente aerodinámica con metal, pero cuando lo haces, generalmente con metal, la rueda se vuelve muy pesada», explicó Denmead. Eso se vuelve especialmente pronunciado en las ruedas de gran diámetro, como las de 24 pulgadas que se enviarán en el Chevy Silverado EV. En ruedas aerodinámicas de ese tamaño, la fibra de carbono puede reducir el peso hasta en un 45 por ciento, según la durabilidad adicional que desee el cliente.
«Con la fibra de carbono, podemos hacer cosas realmente geniales y tener estructuras de paredes muy delgadas con secciones huecas y lograr ese estilo aerodinámico o rendimiento sin la penalización del peso», continuó. «Tenemos clientes interesados en ruedas de 24 y 26 pulgadas como equipo estándar en los automóviles».
Hablando de su durabilidad, Denmead sabe que las ruedas de fibra de carbono agrietadas siguen siendo un temor común, pero dice que es un problema que no le preocupa en lo más mínimo. «No puedes sentirte frustrado por eso», dijo el ingeniero. «El director ejecutivo aquí, Jake Dingle, hizo funcionar nuestras ruedas en un BMW 320d y vive en Melbourne. Todos los días conducía 200 kilómetros hasta la fábrica y de regreso… [y] debe haberlo hecho durante cinco años». .»
«Hay como 40 000 ruedas en América del Norte en la carretera, por lo que estamos en el punto en el que la tecnología está probada», enfatizó Denmead.
No se trata solo de los estándares propios de Carbon Revolution que sus ruedas deben cumplir. Deben pasar las pruebas de olfato de los fabricantes de automóviles, ya que son ellos los que pueden perder clientes por cualquier problema que pueda surgir. Si las empresas automotrices, algunas de las empresas con mayor aversión al riesgo en el planeta, no pensaran que las ruedas de carbono estuvieran listas para el horario de máxima audiencia, Carbon Revolution no estaría donde está hoy.
Pero el viaje hasta aquí ha sido largo, en parte debido al largo proceso de diseño y prueba al que se somete cada rueda. Carbon Revolution toma un diseño propuesto y simula su desempeño contra la fatiga y los impactos, teniendo en cuenta todo, desde el tipo de resina utilizada hasta la dirección del tejido de carbono en cada capa. «Nuestros clientes son muy exigentes con las pruebas de durabilidad, por lo que diseñar una rueda y ponerla en producción suele ser un proceso de dos a tres años», explicó Denmead. «Así que [una] fase de diseño muy extensa, simulación interna del rendimiento de la rueda».
Después de lograr la aprobación del simulador, sigue una gran cantidad de pruebas en el mundo real en las ruedas prototipo para garantizar que estén más que preparados para la tarea. «Tenemos que pasar todas esas pruebas antes de que esas ruedas o ese diseño de rueda puedan instalarse en un vehículo y ponerse en la carretera». Luego, dice Denmead, el fabricante de automóviles realiza sus propias pruebas en prototipos de vehículos: estas ruedas viven una vida invisible de pruebas, abuso y más pruebas antes de llegar a la entrada de un cliente.
Es esta tecnología de rendimiento probado y respaldada por OEM que Denmead y sus colegas creen que podría hacer que los vehículos eléctricos sean más eficientes y, por lo tanto, más ecológicos. Entre el ahorro de peso de las ruedas de carbono y los diseños aerodinámicos, Denmead dice que son posibles ganancias de eficiencia de alrededor del cinco por ciento. En un vehículo eléctrico con 300 millas de alcance, se obtienen 15 millas adicionales de alcance simplemente cambiando las ruedas. Esa podría ser la diferencia entre llegar a casa o no, o llegar a un cargador cercano. Además, también ahorraría dinero a los clientes, y Denmead es optimista acerca de la dirección que están tomando los precios.
Cuando la compañía comenzó a vender sus ruedas en el mercado de accesorios, uno de sus primeros clientes fue Jay Leno, quien en un video reciente en su canal de YouTube dijo que las ruedas solían costar $ 20,000 cada una. «Nunca cobramos $80,000 por un juego de ruedas. Simplemente nunca, ese nunca fue el caso. Pero es cierto que el costo se ha reducido significativamente en los últimos 10 años», nos dijo Denmead.
Si bien las ruedas eran caras, pero no tan caras, Denmead está de acuerdo en que están bajando de precio, y agrega que las ruedas de carbono asequibles del mercado de accesorios, digamos, $ 500 por esquina, todavía están en fuerte declive y pueden ser factibles a mediados de la década de 2020. . «Es posible que falten cinco años, cuatro o cinco años», dijo, citando la necesidad de aumentar la producción en volumen.} Para entonces, Denmead espera que cualquier temor hacia el mantenimiento de vehículos con ruedas de fibra de carbono también se haya evaporado. Los propietarios de vehículos equipados con las ruedas de aspecto actualmente exótico a menudo han expresado su frustración al conseguir que alguien les cambie una llanta o las rote. «Es solo una inmadurez general de la comprensión de la gente», explicó el ingeniero. «No hay diferencia en cambiar una rueda de fibra de carbono por una de aluminio, usas el mismo equipo, hay videos sobre cómo hacerlo. Es solo que, desafortunadamente, la gente tiene un poco de miedo de dañar una rueda costosa, eso es todo es en este momento». Entonces, a medida que los precios bajen, él cree que también lo hará la inquietud de los técnicos de neumáticos con respecto a las ruedas de carbono.
Las aplicaciones de esta tecnología de ahorro de energía están destinadas a afectar a una multitud de industrias, desde el transporte personal hasta el transporte marítimo y las flotas, reduciendo el consumo de energía y haciendo una pequeña pero crucial mella en el consumo global de energía del transporte. Al final, dice Denmead, la tecnología avanzará implacablemente como lo ha hecho en el pasado.
«Es lo mismo que sucedió hace años cuando la industria del transporte por carretera pasó de ruedas de acero a ruedas de aluminio», concluyó. La tecnología es innegable, los ahorros están ahí y, en opinión de Carbon Revolution, es solo cuestión de tiempo antes de que todos clamen por tener estas ruedas livianas atornilladas a sus autos.
