Changshu Institute of Technology'den "Whirlpool": Fren Disklerini Soğutan Devrimci Bir Tekerlek Tasarımı

Araba frenlerinin ömrünü uzatan ve uçak pervanelerinden esinlenen bir tekerlek tasarımı

Tasarımın ilham kaynağı, frenleme sırasında fren disklerinin aşırı ısınması ve bu durumun fren disklerinin ömrünü ciddi şekilde etkilemesi oldu. Bu sorunu çözmek için tasarım ekibi, hava akışını yönlendirebilen ve fren disklerini soğutabilen bir tekerlek tasarlamak istedi. Bu amaçla, hava akışını yönlendiren ve fren disklerini soğutan bir tekerlek tasarımı geliştirdiler. Tasarım, uçak pervanelerinden esinlenerek, hava akışını yönlendiriyor ve frenleme sırasında fren disklerinin aşırı ısınmasını önlemeye yardımcı oluyor.

Tekerleğin benzersiz özellikleri arasında, fren disklerini soğutma yeteneği ve hava akışını yönlendirme yeteneği bulunuyor. Geleneksel tekerlekler, fren disklerini soğutma yeteneğine sahip değildir. Ancak bu tekerlek, hava akışını hızlı bir şekilde toplayıp fren diskinin merkezine yayarak, fren disklerini soğutabilir ve böylece fren disklerinin ömrünü uzatabilir.

Tekerlek, titanyum alaşımı malzeme kullanılarak döküm ve CNC işlemleri ile üretilmiştir. Bu işlemler, ürünün hem işlevselliğini hem de estetiğini göz önünde bulundurur. Tekerleğin teknik özellikleri arasında genişliği 432mm, derinliği 203mm ve yüksekliği 432mm bulunmaktadır.

Tekerleğin çalışma prensibi, pervane benzeri bir yapıya sahip olan jantların, yüksek hızlarda çalışırken hava çekerek frenleme sonucu oluşan yüksek sıcaklıkları soğutabilmesidir. Bu özellik, tekerleğin fren disklerini soğutma yeteneğini artırır ve böylece fren disklerinin ömrünü uzatır.

Proje, 2022 yılının Ekim ayında Changshu'da başladı ve Aralık 2022'de tamamlandı. Tasarım sürecinde, tasarım ekibi, ürünün kusurlarını anlamak için literatür okuması yaptı ve Alias yazılımındaki değerlendirme modülü aracılığıyla 3D modeli sanal olarak değerlendirdi ve test etti.

Tasarım sürecinin en büyük zorluğu, sıvı mekaniği bilgisini kullanarak yüksek hızlı hava girdabını ve yüksek sıcaklıkta olan fren disklerini nasıl soğutacağını bulmaktı. Sürekli testler sonucunda tasarım ekibi, daha ideal bir tekerlek şekli bulmayı başardı.

Whirlpool adı verilen bu araba tekerleği, uçak pervanelerinden esinlenmiştir. Arabanın acil fren yapması, fren balatalarının fren disklerine yüksek hızda sürtünmesine ve büyük miktarda ısı üretmesine neden olur. Eğer bu ısı hızla soğutulamazsa, fren bileşenlerinin ömrü kısalır. Bu hava emen araba tekerleği, çalışırken fren diske sürekli hava sağlayabilir, frenleme sırasında fren disklerinde oluşan büyük miktarda ısıyı azaltmaya yardımcı olabilir ve ürün ömrünü uzatan yeşil tasarım hedefine ulaşabilir.

2023 yılında A' Vehicle Parts, Auto Accessories and Care Products Design Award'da Bronz ödül kazanan bu tasarım, sanat, bilim, tasarım ve teknolojiyi bir araya getiren ve hayat kalitesini iyileştiren, dünyayı daha iyi bir yer haline getiren yaratıcı ve teknik beceriler sergiliyor.