Hiện công ty mẹ của Falken, Sumito Rubber Industries, đang sử dụng trí tuệ nhân tạo như một phần của công cụ có tên là Mô phỏng khí động học lốp xe, nhằm mục đích giảm lực cản khí động học và cải thiện phạm vi hoạt động của xe điện.
Nó cố gắng giảm thiểu ngay cả những chi tiết bề mặt nhỏ nhất trên lốp và kết quả sẽ được sử dụng để phát triển loại lốp tiêu thụ năng lượng thấp, thế hệ tiếp theo sẽ ra mắt vào năm 2027.
Lốp sẽ được thiết kế gai, công thức cấu tạo của hợp chất lốp và thiết kế thành lốp đã đóng một vai trò lớn trong việc giảm lực cản lăn của lốp, cho cả xe điện và xe đốt trong (ICE).
Độ trễ do lốp tiêu thụ năng lượng khi lốp biến dạng khi lăn dọc đường và sau đó một phần năng lượng đó bị mất đi dưới dạng nhiệt khi lốp trở lại hình dạng bình thường, cũng từ lâu đã là mục tiêu của các kỹ sư trong việc giảm lực cản lăn.
Với hàng chục năm kinh nghiệm đã có được trong các lĩnh vực truyền thống đó, các công nghệ thử nghiệm mới nhất đang được áp dụng để giảm sức cản không khí.
Từ lâu, người ta đã hiểu rằng tính khí động học của bánh xe lăn và lốp xe liên quan đến thân xe xung quanh nó có thể góp phần đáng kể vào việc thất thoát năng lượng của ô tô.
Đó là lý do tại sao các nhà sản xuất ô tô rất chú trọng đến các chi tiết thiết kế và giới thiệu các tính năng như rèm che gió để dẫn luồng không khí xung quanh phía trước xe qua các bánh xe hở để giảm lực cản.
Lực cản không khí hiện đang trở thành trọng tâm trong phát triển xe điện, bởi vì khi ô tô ICE mất hơn 50% năng lượng trong nhiên liệu mà chúng đốt dưới dạng nhiệt, hệ thống truyền động xe điện sẽ hiệu quả hơn nhiều và do đó lực cản không khí chiếm tỷ lệ lớn hơn tổng tổn thất năng lượng của chúng.
Sumito cho rằng 20-25% tổn thất đó là do lực cản khí động học tác động lên lốp của ô tô ICE; trong xe điện, thêm lực cản lăn và con số đó tăng lên 34-37%.
Công cụ Mô phỏng khí động học lốp của nó xử lý dữ liệu trong thế giới thực lấy từ các phương tiện để trực quan hóa lực cản không khí xung quanh lốp và thực hiện các phép tính, sau đó trí tuệ nhân tạo sẽ phân tích.
Hình ảnh trực quan của luồng không khí cho thấy rằng ngay cả trên những kết cấu tốt nhất trên thành bên, những vòng xoáy lớn vẫn được tạo ra khi luồng không khí vỡ ra, làm tăng lực cản. Đồng thời, phân tích trí tuệ nhân tạo có tính đến ảnh hưởng của độ võng của lốp do trọng lượng của ô tô.
Nó cũng cung cấp một mô phỏng giúp các kỹ sư thiết kế các dòng chữ đẹp và các dấu hiệu khác trên thành bên để giảm lực cản đến mức tối thiểu.
Thử nghiệm đường hầm gió quay ngược nhau đã được sử dụng để xác thực kết quả mô phỏng, cho thấy luồng không khí phía sau lốp giảm như thế nào và thiết kế thành bên mượt mà hơn, đều hơn giúp giảm lực cản so với lốp tiêu chuẩn.
Việc đưa trí tuệ nhân tạo vào mô phỏng cũng chỉ ra rằng vai trò của thiết kế thành bên trong bức tranh tổng thể sẽ trở nên lớn hơn khi lực cản không khí xung quanh lốp tăng lên.
