پوشش چرخ چیست و چرا دیگر استفاده نمی‌شود؟

پوشش چرخ‌ها که در خودروهای تولیدی و مسابقه‌ای بکار می‌رفته مزیت‌های آئرودینامیکی مختلفی داشته است؛ اما باید گفت این پوشش‌ها قطعاً نقاط ضعفی نیز داشته‌اند.

از زمان جنگ جهانی دوم تابه‌حال آئرودینامیک همیشه یک اولویت و موضوع مهم در صنعت خودرو بوده و بسیاری از کارخانه‌های سابق ساخت هواپیما توجه خود را به ساخت محصولاتی برای افزایش کارایی داده بودند؛ اما تغییری ناگهانی به‌سوی طراحی‌های گرد و نرم خودروها در دهه‌ی ۳۰ و ۴۰ میلادی نشان داد که صنعت خودرو و هوانوردی می‌تواند ارتباطی نزدیک با یکدیگر داشته باشد و بسیاری از اصول این صنعت هنوز هم در طراحی خودروهای مدرن دیده می‌شود.

یک قطعه که از طریق صنعت هوانوردی به صنعت خودرو معرفی شد پوشش بخش بالایی چرخ Wheel Spat بود، یک گارد آئرودینامیک برای چرخ‌های هواپیما که تا زمان دهه‌ی اول قرن ۲۱ در طراحی خودروها نیز دیده می‌شود. خب این قطعه‌ی ساده و گاهی خطرناک چگونه کار می‌کند؟

پوشش‌های چرخ تنها قطعاتی هستند که یا از داخل به بدنه متصل بوده و یا به‌صورت خارجی روی بدنه قرار گرفته و چرخ‌های عقب را می‌پوشانند. این قطعات در ابتدا به عنوان قطعاتی آئرودینامیکی که ورود هوا به قوس چرخ را متوقف می‌کردند معرفی شدند. این قطعه هوا را مجبور می‌ساخت تا به نرمی از کنار بدنه عبور کرده و بدین ترتیب ضریب درگ کلی خودرو کاهش می‌یافت. بدون وجود این قطعه هوای موجود وارد قوس چرخ شده و باعث ایجاد آشفتگی بین چرخ و بدنه می‌شد.

ضریب درگ بالا باعث افزایش مصرف سوخت می‌شد بنابراین چندین کارخانه تصمیم گرفتند تا چرخ‌های عقب را به منظور بهبود راندمان بپوشانند. این موضوع تست و توسط جنرال موتورز ثابت شد که استفاده از این پوشش‌ها باعث بهبود مصرف سوخت می‌شود اما متأسفانه باعث افزایش هزینه‌های ساخت و ایجاد اشکالاتی نیز می‌گردد.

اول از همه اینکه استفاده از پوشش‌ها به این معنی است که لاستیک‌های عقب باید نازک‌تر باشند. این موضوع به نوبه‌ی خود هندلینگ و دینامیک کلی خودرو را تحت تأثیر قرار می‌دهد. همچنین هرگونه هوایی که به ناچار از زیر پوشش به داخل قوس چرخ وارد می‌شود در آنجا به دام می‌افتد. این امر منجر به افزایش فشار داخل قوس چرخ شده و به خاطر اصطکاک بین لاستیک و جاده این هوا گرم‌تر می‌شود. این امر همواره افزایش فشار خود لاستیک را به همراه خواهد داشت بنابراین ریسک ترکیدن لاستیک وجود خواهد داشت.

در سال‌های دهه‌ی ۴۰ میلادی ساب تصمیم گرفت تا ایده‌ی استفاده از این پوشش‌ها را به لاستیک‌های جلو بکشاند و آن‌ها را همانند هواپیماهای طراحی شده در جنگ جهانی دوم بپوشاند. متأسفانه این امر منجر به نتایج نسبتاً فاجعه‌بار مخصوصاً در کشورهایی شد که برف زیادی را مشاهده می‌کردند. چراکه برف با ورود به داخل قوس چرخ باعث قفل شدن فرمان و عدم چرخش آن می‌شد.

اگرچه که پوشش چرخ‌ها به خاطر نقاط ضعف ذاتی خود از طراحی خودروهای تولیدی کنار گذاشته شدند اما جای پای قاطعی در ورزش‌های موتوری داشتند. معروف‌ترین استفاده از این قطعه در خودروهای مسابقه‌ای استقامت گروه C دهه‌ی ۸۰ و اوایل دهه‌ی ۹۰ میلادی بوده است. این قطعه به خاطر دو کار اصلی استفاده شدند. اول اینکه پوشش چرخ‌ها به منظور کاهش ورود آب‌های ناخواسته به قوس چرخ‌ها بکار گرفته شدند و اینکه به هیولاهای پیست این اجازه را می‌داد تا به ‌سرعت‌های بالای ۳۰۰ کیلومتر در ساعت برسند.

در همان زمان این قطعه باعث حداکثر شدن اثر ونتوری ورود و خروج هوا به قوس چرخ‌ها شد. اثر ونتوری زمانی ایجاد می‌شود که هوا از طریق انقباض عمدی مسیرش شتاب بگیرد. ورودی کوچک اما منقبض‌شده‌ی هوا به خنک ماندن لاستیک‌ها و ترمزها کمک می‌کند. همچنین با تعبیه‌ی یک خروجی به منظور کاهش فشار هوای بالای ناخواسته، ریسک ترکیدن لاستیک در مسابقات استقامت کاهش می‌یابد.

یکی از زیباترین و مؤثرترین کاربردهای پوشش چرخ‌ها در جگوار XJR-9 بوده که توسط راننده‌ای افسانه‌ای بریتانیایی اندی والاس و مارتین براندل رانده می‌شده است. این خودرو که در مسابقات دیتونا و لمانز ۱۹۸۸ برنده شد از پیشرانه‌ی ۱۲ سیلندر ۷۲۰ اسب بخاری به همراه پوشش چرخ‌هایی استفاده می‌کرد که نمایی گیرا به خودرو می‌بخشید.

خب به جرئت می‌توان گفت که پوشش چرخ‌ها در بحث کارایی و مصرف سوخت استفاده‌های خاص خود را داشته‌اند اما در همان راهی که شرکت‌ها از لاستیک‌های بزرگ غیرضروری حتی در خودروهای معمولی خود استفاده کردند، پوشش چرخ‌ها نیز به کتاب‌های تاریخ پیوستند. هم‌اکنون خودروها از بزرگ‌ترین رینگ و لاستیک‌ها استفاده می‌کنند بنابراین پوشاندن آن‌ها به منظور دست‌یابی به مزیت‌های کم بهبود مصرف سوخت یا ضریب درگ در دستور کار قرار ندارد.

منبع: carthrottle