Applicazione di materiali in fibra di carbonio nel campo automobilistico

L'applicazione di materiali in fibra di carbonio nelle strutture del corpo è un modello per la ricerca del settore automobilistico di design leggero. Le strutture del corpo in materiali compositi in fibra di carbonio non solo riducono significativamente la massa complessiva del veicolo, ma migliorano notevolmente anche la resistenza e la rigidità del corpo. Ad esempio, i modelli BMW I3 e I8 adottano ampiamente strutture corporee realizzate con materiali compositi in fibra di carbonio. La cabina di pilotaggio in fibra di carbonio della BMW I3 ottiene una riduzione del peso del 50% e la struttura del corpo in fibra di carbonio della BMW I8, simile a quella dell'i3, realizza anche significativi effetti leggeri. Inoltre, il modello Subaru WRX STI TS utilizza un tetto CFRP (plastica rinforzata in fibra di carbonio), che riduce il peso dell'80% rispetto a una piastra in acciaio. Questi casi dimostrano pienamente l'enorme potenziale dei materiali in fibra di carbonio in strutture corporei leggero.

L'applicazione di materiali in fibra di carbonio non solo riduce il peso corporeo, ma migliora anche l'abilità e la sicurezza del veicolo. La resistenza alla trazione dei materiali compositi in fibra di carbonio è generalmente superiore a 3500 MPa, che è cinque volte quella dell'acciaio normale. La cabina di pilotaggio fatta di materiali in fibra di carbonio si deforma minimamente durante una collisione, proteggendo efficacemente lo spazio di sopravvivenza degli occupanti. Allo stesso tempo, i materiali in fibra di carbonio hanno anche un buon effetto di assorbimento delle vibrazioni, fornendo un grande tampone contro gli impatti, riducendo la generazione di frammenti di impatto e migliorando la sicurezza del veicolo.

Nel sistema di alimentazione, anche i materiali in fibra di carbonio sono ampiamente utilizzati. I componenti chiave come i componenti del motore, gli alberi di trasmissione e i kit aerodinamici sono stati tutti ottimizzati usando materiali in fibra di carbonio.

Componenti del motore: le caratteristiche ad alta resistenza e leggera dei materiali in fibra di carbonio li rendono una scelta ideale per i componenti del motore. I sistemi di assunzione in fibra di carbonio possono ridurre significativamente il peso migliorando al contempo l'efficienza di assunzione. Ad esempio, la berlina Sprint Ford Falcon XR6 adotta un sistema di aspirazione realizzato in fibra di carbonio al 100% e il suo tubo di aspirazione pesa solo 235 grammi, mentre il tubo di aspirazione di plastica pesa 438 grammi. Questo design leggero non solo migliora la reattività del motore, ma riduce anche il consumo di carburante.

Albero di azionamento: gli alberi di trasmissione in fibra di carbonio hanno le caratteristiche di essere leggeri, ad alta resistenza e resistenti alla fatica, che possono migliorare significativamente l'efficienza e l'affidabilità del sistema di azionamento. L'albero di trasmissione in fibra di carbonio della Toyota 86 pesa solo 5,53 kg e confrontato con gli alberi di trasmissione in acciaio tradizionale, riduce il peso del 50%. Questo design leggero non solo riduce il consumo di energia del sistema di azionamento, ma migliora anche le prestazioni di accelerazione e la maneggevolezza della stabilità del veicolo.

Kit aerodinamici: l'applicazione di materiali in fibra di carbonio nei kit aerodinamici aiuta a migliorare le prestazioni e il consumo di carburante del veicolo. Ad esempio, lo spoiler posteriore in fibra di carbonio di Lynk & Co 03 Champion Edition adotta processi di pretrattamento avanzati, processi di modanatura e cura e processi di rivestimento e ispezione di qualità, migliorando in modo completo l'aspetto e le prestazioni del veicolo. Sull'autostrada, lo spoiler può guidare in modo efficiente il flusso d'aria nella parte posteriore del veicolo, riducendo la resistenza del vento; Negli angoli, può aumentare abilmente la forza a depressione, migliorando la stabilità di manipolazione del veicolo.

L'applicazione di materiali in fibra di carbonio nel sistema di frenatura mostra anche i suoi vantaggi unici. I dischi del freno in fibra di carbonio hanno un'eccellente resistenza e stabilità ad alta temperatura e possono resistere a temperature fino a 2500 ° C mantenendo prestazioni stabili. Il ragno Porsche 918 adotta dischi freni in fibra di carbonio e può ridurre la velocità del veicolo da 300 km/h a 50 km/h entro 50 m. Questo sistema di frenatura ad alte prestazioni non solo migliora le prestazioni di frenata del veicolo, ma riduce anche il consumo di energia e l'usura del sistema di frenatura.

In conclusione, l'applicazione di materiali in fibra di carbonio nel campo automobilistico si espande e approfondisce costantemente. Dalle strutture corporee ai sistemi di alimentazione e quindi ai sistemi di frenatura, i materiali in fibra di carbonio hanno apportato cambiamenti e miglioramenti significativi all'industria automobilistica con i loro vantaggi unici. Con il continuo progresso della tecnologia dei materiali in fibra di carbonio e la graduale riduzione dei costi, si ritiene che i materiali in fibra di carbonio svolgeranno un ruolo ancora più importante nella produzione automobilistica futura.