سال‌هاست که تولیدکنندگان خودرو در جستجوی راهکارهایی برای افزایش کارایی آیرودینامیک و کاهش مصرف سوخت ماشین‌ها هستند. یکی از چالش‌های اساسی در این حوزه، طراحی چرخ‌ها است؛ زیرا لازم است بین تأمین جریان هوای کافی برای خنک‌سازی ترمزها و کاستن از مقاومت در برابر باد تعادل برقرار شود. اکنون هیوندای و کیا با ثبت اختراعی نوآورانه، پاسخی به این مشکل ارائه کرده‌اند.
اختراع چرخ‌های هیوندای: راه‌حلی نوین برای آیرودینامیک و خنک‌سازی
چرخ‌های خودرو همواره با چالش‌های بزرگی مواجه بوده‌اند؛ پره‌های باز این چرخ‌ها جریان هوای لازم برای خنک‌سازی ترمز را تأمین می‌کنند، در حالی که چرخ‌های بسته یا نیمه‌بسته از منظر آیرودینامیک بهینه‌تر هستند اما از این مزیت خالی‌اند. حال هیوندای و کیا راه‌حلی نوین برای دستیابی به هر دو مزیت پیدا کرده‌اند. آن‌ها چرخ‌هایی را با پره‌های متحرک اختراع کرده‌اند که توانایی مسدود کردن شکاف‌های بین پره‌های ثابت را در سرعت‌های بالا دارند و بدین ترتیب مقاومت آیرودینامیکی را به حداقل می‌رسانند. این شرکت‌ها موفق به اخذ پتنت شماره ۱۲,۷۷۹,۹۰۲ B2 در تاریخ ۱۳ آبان ۱۴۰۵ (۳ نوامبر ۲۰۲۶) برای چرخ‌هایی شدند که قابلیت تغییر بین حالت‌های باز و بسته را دارند. این فناوری می‌تواند به رانندگان کمک کند تا بدون نیاز به چرخ‌های کاملاً بسته یا از بین بردن خنک‌سازی ترمز، صرفه‌جویی در مصرف سوخت داشته باشند.
مکانیسم عملکرد پره‌های متحرک چرخ‌های هیوندای
طرز کار این چرخ‌های هیوندای به نسبت ساده است. در پشت پره‌های اصلی هر چرخ، یک مجموعه مجزا شامل یک حلقه مرکزی چرخان و تعدادی تیغه (پره) مستقر شده‌اند. هنگامی که حلقه به یک سمت می‌چرخد، تیغه‌ها به گونه‌ای تنظیم می‌شوند که شکاف‌های میان پره‌های ثابت را می‌پوشانند و به این ترتیب، آیرودینامیک چرخ بهبود می‌یابد. سپس، با بازگشت تیغه‌ها به موقعیت اولیه خود در پشت پره‌ها، دوباره جریان هوا به سمت ترمزها هدایت می‌شود تا خنک‌سازی به درستی انجام شود.
شایان ذکر است که پره‌های ساختاری چرخ در حال حرکت نیستند؛ تنها حلقه و تیغه‌های داخلی جابه‌جا می‌شوند. هیوندای امکانات مختلفی برای فعال‌سازی این مجموعه حلقه و تیغه‌ها معرفی کرده است، شامل موتورهای الکتریکی، سیستم‌های هیدرولیک یا پنوماتیک. همچنین، خاطرنشان شده که آلیاژ حافظه‌دار می‌تواند با فعالیت الکترونیکی، مجموعه داخلی را به وضعیت بسته حرکت دهد و سپس از طریق یک فنر به حالت اولیه‌اش بازگردد. یک کنترل‌کننده کوچک نیز درون چرخ برای مدیریت این سیستم جانمایی خواهد شد.
بهینه‌سازی آیرودینامیک و خنک‌سازی ترمز بدون فدا کردن عملکرد
هدف نهایی از این پیچیدگی، بهینه‌سازی عملکرد چرخ در شرایط مختلف رانندگی است. هیوندای تخمین می‌زند که چرخ‌ها و تایرها تقریباً ۲۵ درصد از مقاومت آیرودینامیکی خودرو را تشکیل می‌دهند. کاستن از این میزان درگ (مقاومت هوا) می‌تواند به صرفه‌جویی در مصرف سوخت و در نتیجه افزایش فاصله پیمایش خودرو، چه برقی و چه بنزینی، کمک کند. البته، بستن دائمی این شکاف‌ها می‌تواند چالش دیگری به وجود آورد: ترمزها مقدار زیادی گرما تولید می‌کنند و محدودکردن جریان هوا می‌تواند به خنک‌سازی آن‌ها آسیب زند.
با این وجود، این چرخ‌ها در شرایطی که کمتر از ترمزها استفاده می‌شود، مانند رانندگی در بزرگراه، عملکرد مثبتی دارند؛ زیرا در این حالات، ترمزها به ندرت داغ می‌شوند. در مقابل، در مناطق شهری یا در سرازیری‌ها که استفاده از ترمز بیشتر احساس می‌شود، بازشدن پره‌ها و تأمین جریان هوای کافی برای خنک‌سازی ترمز و سایر قسمت‌ها می‌تواند مفید واقع گردد. هیوندای هنوز مشخص نکرده است که این سیستم در چه سرعت‌هایی فعال می‌شود یا دقیقاً چه مقدار از مقاومت هوا را کاهش می‌دهد. مشابه بسیاری از پتنت‌های دیگر، این طراحی نیز ممکن است هرگز به مرحله عملیاتی نرسد، اما ایده بنیادی آن با توجه به تمایل خودروسازان به بهبودهای جزئی در مصرف سوخت و فاصله پیمایش، جذاب به نظر می‌رسد.