Fordele ved at bruge kulfiber i biler

Oct 04, 2024

Læg en besked

1. Bilkarosseri og chassis. Da kulfiberforstærket polymer-baserede kompositmaterialer har tilstrækkelig styrke og stivhed, er de de letteste materialer til fremstilling af vigtige strukturelle dele såsom bilkarosseri og chassis. Det forventes, at anvendelsen af ​​kulfiberkompositmaterialer kan reducere vægten af ​​bilkarosseri og chassis med 40% til 60%, hvilket svarer til 1/3 til 1/6 af vægten af ​​stålkonstruktionen. British Material System Laboratory har undersøgt vægtreduktionseffekten af ​​kulfiberkompositmaterialer. Resultaterne viser, at det kulfiberforstærkede polymermaterialelegeme vejer 172 kg, mens stållegemet vejer 368 kg, en vægtreduktion på omkring 50%.

2. Bremseklodser. Kulfiber bruges også i bremseklodser på grund af dets miljøbeskyttelse og slidstyrke, men produkter, der indeholder kulfiberkompositmaterialer, er alle dyre, så denne type bremseklodser bruges i øjeblikket hovedsageligt i gode biler. Kulfiberbremseskiver er meget udbredt i racerbiler, såsom F1-racerbiler. Det kan reducere bilens hastighed fra 300 km/t til 50 km/t inden for en afstand af 50 m. På dette tidspunkt vil temperaturen på bremseskiven stige til mere end 900 grader, og bremseskiven bliver rød på grund af absorptionen af ​​en stor mængde varmeenergi. Kulfiberbremseskiver kan modstå temperaturer på 2.500 grader og har meget god bremsestabilitet.

3. Hjul. Hjulserien, der blev lanceret af tyske eksperter i hjulfremstilling, har et to-design. Den ydre ring er lavet af kulfiber, og det indre nav er en letvægtslegering med rustfri stålskruer. Det er omkring 40 % lavere end vægten af ​​almindelige hjul af samme størrelse. Tag et 20-tommer hjul som eksempel. Hjulets vægt er 6 kg, mens det generelle hjul vejer omkring 18 kg. RX-X type high-bil-specialhjul lavet af CFRP af Kahm Company i Storbritannien vejer kun 6 kg, kan køre med høj hastighed og kan minimere hjulets radiale inertikraft. Verdens letteste kulfiber/magnesium hjul udviklet af DYMAG Company i Storbritannien består af et kulfiber hjulnet og en magnesium bremseskive, som er forbundet med speciel titanium-belagt hardware.

4. Drivaksel. Spændingen af ​​bilers drivaksel er relativt kompleks, især når den skal bære et stort drejningsmoment. Egenskaberne for anisotropi, høj specifik styrke og relativt lavt specifikt modul af kulfiberforstærkede kompositmaterialer er fuldt ud overvejet, så brugen af ​​kulfiberforstærket komposit drivaksel kan erstatte metalprodukter og opfylde brugskravene. Kulfiber drivaksel reducerer ikke kun 60% af vægten, men har også bedre træthedsmodstand og holdbarhed.

Som hovedstrømmen i fremtidens udvikling af bilmaterialer vil kulfibermaterialer spille en meget vigtig rolle i fremtidens bilindustri. Anvendelsen af ​​disse nye fiberkompositmaterialer kan opfylde de funktionelle krav til høj temperaturbestandighed, høj styrke og vibrations- og støjreduktion af biler, realisere designmodularisering, produktionseffektivitet og materialegenanvendelse og yderligere reducere vægt og omkostninger.