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碳纤维复合材料与汽车减重

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发表于 2016-4-12 17:12:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
碳纤维复合材料与汽车减重
来源: 中国材料研究学会




       现在最流行的汽车材料是什么?毫无疑问是碳纤维复合材料。
       几十年前,就有专家曾预言碳纤维复合材料将会取代金属用来制造汽车结构件。现在这个预言巳成为事实。碳纤维复合材料(CFRP),凭借其质量小,强度高、刚性高,良好的耐蠕变与耐腐蚀性的特点吸引了法拉利、宝马、兰博基尼、玛莎拉蒂、雷克萨斯等众多豪华轿车厂商的垂青,碳纤维复合材料已经成为各厂家出奇制胜的法宝。
       提高燃油效率,目前是汽车工业首要关注的问题。他们努力生产轻质的汽车零部件,帮助车身整体减重,以提高车辆行驶里程。汽车制造商,比以往的任何时候,都更多的看到了复合材料的好处。目前,全球汽车和卡车制造商都更为迫切面临的同一个问题:生存。全球经济衰退,无数工厂破产、裁员和降低生产数量。根据汽车数据公司报告显示,2008年美国轻型卡车和轿车的新车销售量与2007年相比,跌落了18%。欧洲汽车制造商协会表示,2008年整个欧洲地区的汽车销量是过去15年以来,最差的一年,其中,西班牙记录在案的最大销售跌幅达到了-28.1%,在英国达到11.3%的跌幅。然而,复合材料确实是个不错的选择。燃料成本的恐慌对于混合动力和电动汽车的发展应该是个好消息,因此我们在2009年底特律举办的北美国际汽车展和2010北京国际汽车展当中,都看到了大量电动汽车的身影。通用生产的Chevy Volt电动汽车,整车共使用了45.4公斤热塑性塑料,包括在发动机罩和车门,加上在后行李箱盖、车顶和挡泥板使用的未增强聚合物材料。通用汽车公司将几种同类型汽油车量进行了对比,Chevy Volt每年将为驾驶者节约1892升燃油。这项燃油数据的得出,主要是基于:在美国,75%的驾驶者平均每天的行驶距离不超过64 公里,这样的行驶距离对 Chevy Volt电动汽车来说,一次充电即可完成。
       Chevy Volt在制造过程中主要采用了混合热塑性复合材料IXIS® 157(由 AZDEL&SABIC Innovative Plastics公司生产),它是一种连续玻璃纤维增强“三明治结构”复合材料,主要可用于轻质车身面板的制作。IXIS 复合材料将无序玻纤增强作为夹芯,连续的单向纤维增强热塑性塑料作为面板。目前,AZDEL&SABIC Innovative Plastics公司正在开发这一系列的另一款新品,IXIS 200。

       那么碳纤维复合材料究竟用在了汽车的哪些部件上了呢?就让我们一起来看看吧。
       一、车身
       代表1:柯尼赛格
       Koenigsegg 一词是“刀锋”的意思,在国内曾被翻译为“柯尼赛格”,是瑞典一家汽车公司。它的标志是瑞典皇家空军的标志,为一幽灵图,所以有“幽灵跑车”之称。该车全体车身采用碳纤维材质,可私人定制。
图5.8 柯尼赛格
       代表2:悍马HB概念车
       腾中重工一个名为Andrus Ciprian 的罗马尼亚设计师设想紧凑型HB 越野概念车。Ciprian暗示这款HB概念车将保留框架车身的结构设计而代替更轻的单片式车身,但是会采用铝材料和碳纤维材料来代替钢材料。
图5.9 悍马HB 概念车
       代表3:日产GT-R
       来自日本的改装厂Original Runduce 推出了一款完全碳纤维式样的GT-R来达到“偷轻”的目的,该车车体均以碳纤材质呈现。
图5.10 日产GT-R
       二、尾翼
       代表1:MINI
       在MINI coopers 已经很狭小的空间内JCW 又是通过自己精湛的技艺,打造出了这款车。这台1.6T的发动机可以迸发出最大218匹马力,原厂配备的碳纤维扰流板提供更好的动力性能。
图5.11MINI
       代表2:宝马
       ACSchnitzer高性能宝马汽车原装进口的ACS635i全能轿跑车(Falcon 猎鹰版) 即将登陆中国,AC宝马为ACS6 特别设计了专属的碳纤维尾翼。此外,“独家” 碳纤维内饰充满了运动激情的元素。更豪华的真皮三幅运动型EVO 方向盘配以碳纤维饰片(带换档拨片)让整体效果得到质的飞跃。
图5.12 碳纤维复合材料在宝马汽车结构件上的应用
       三、发动机罩
       代表:奔驰奔驰SLS AMG鸥翼车型碳纤维发动机罩,价值4000欧元。
图5.13 奔驰SLS AMG鸥翼车型碳纤维发动机罩
       四、汽车底盘
       代表:兰博基尼兰博基尼正在研发一款名为Urus 的新车型,这款Urus将会采用Jota底盘的改良版,该底盘由碳纤维材料制成。同时这款Urus的车身也将完全由碳纤维材料构成,将具备积极的空气动力特性。
图5.14 碳纤维兰博基尼系列跑车
       五、内饰
       代表:宝马宝马X6 M的车内部分,方向盘以及仪表台等碳纤维处处可见,凸显大厂风范。
图5.15 碳纤维复合材料在宝马汽车内饰的应用

点评

请看x.co/3338(网址) 肺炎迅速蔓延 ,疫情严峻,看海外真实报道...... git.io/gbbbb (网址)  发表于 2020-5-20 12:38
海!外直播 t.cn/RxBC0c2 禁闻视频 t.cn/RJvO78o 赵国,外交停留在声明层面,经济停留在印钞层面,社会停留在江湖层面,文化停留在献媚层面,思想停留在愚民层面,科技停留在山寨层面,内政停留在打压层面.外面没一个真朋   发表于 2018-12-11 20:02
人生四然:来是偶然,去是必然,尽其当然,顺其自然。
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