碳纖維復合材料與汽車減重
現在流行的汽車材料是什么?毫無疑問是碳纖維復合材料。
幾十年前,就有專家曾預言碳纖維復合材料將會取代金屬用來制造汽車結構件?,F在這個預言巳成為事實。碳纖維復合材料(CFRP),憑借其質量小,強度高、剛性高,良好的耐蠕變與耐腐蝕性的特點吸引了法拉利、寶馬、蘭博基尼、瑪莎拉蒂、雷克薩斯等眾多豪華轎車廠商的垂青,碳纖維復合材料已經成為各廠家出奇制勝的法寶。
提高燃油效率,目前是汽車工業要關注的問題。他們努力生產輕質的汽車零部件,幫助車身整體減重,以提高車輛行駛里程。汽車制造商,比以往的任何時候,都更多的看到了復合材料的好處。目前,汽車和卡車制造商都更為迫切面臨的同一個問題:生存。經濟衰退,無數工廠破產、裁員和降低生產數量。根據汽車數據公司報告顯示,2008年美國輕型卡車和轎車的新車銷售量與2007年相比,跌落了18%。歐洲汽車制造商協會表示,2008年整個歐洲地區的汽車銷量是過去15年以來,差的一年,其中,西班牙記錄在案的大銷售跌幅達到了-28.1%,在英國達到11.3%的跌幅。然而,復合材料確實是個不錯的選擇。燃料成本的恐慌對于混合動力和電動汽車的發展應該是個好消息,因此我們在2009年底特律舉辦的北美國際汽車展和2010北京國際汽車展當中,都看到了大量電動汽車的身影。通用生產的Chevy Volt電動汽車,整車共使用了45.4公斤熱塑性塑料,包括在發動機罩和車門,加上在后行李箱蓋、車頂和擋泥板使用的未增強聚合物材料。通用汽車公司將幾種同類型汽油車量進行了對比,Chevy Volt每年將為駕駛者節約1892升燃油。這項燃油數據的得出,主要是基于:在美國,75%的駕駛者平均每天的行駛距離不超過64 公里,這樣的行駛距離對 Chevy Volt電動汽車來說,一次充電即可完成。
Chevy Volt在制造過程中主要采用了混合熱塑性復合材料IXIS? 157(由 AZDEL&SABIC Innovative Plastics公司生產),它是一種連續玻璃纖維增強“三明治結構”復合材料,主要可用于輕質車身面板的制作。IXIS 復合材料將無序玻纖增強作為夾芯,連續的單向纖維增強熱塑性塑料作為面板。目前,AZDEL&SABIC Innovative Plastics公司正在開發這一系列的另一款新品,IXIS 200。
那么碳纖維復合材料究竟用在了汽車的哪些部件上了呢?就讓我們一起來看看吧。
一、車身
代表1:柯尼賽格
Koenigsegg 一詞是“刀鋒”的意思,在國內曾被翻譯為“柯尼賽格”,是瑞典一家汽車公司。它的標志是瑞典皇家空軍的標志,為一幽靈圖,所以有“幽靈跑車”之稱。該車全體車身采用碳纖維材質,可私人定制。

圖5.8 柯尼賽格
代表2:悍馬HB概念車
騰中重工一個名為Andrus Ciprian 的羅馬尼亞設計師設想緊湊型HB 越野概念車。Ciprian暗示這款HB概念車將保留框架車身的結構設計而代替更輕的單片式車身,但是會采用鋁材料和碳纖維材料來代替鋼材料。

圖5.9 悍馬HB 概念車
代表3:日產GT-R
來自日本的改裝廠Original Runduce 推出了一款完全碳纖維式樣的GT-R來達到“偷輕”的目的,該車車體均以碳纖材質呈現。

圖5.10 日產GT-R
二、尾翼
代表1:MINI
在MINI coopers 已經很狹小的空間內JCW 又是通過自己精湛的技藝,打造出了這款車。這臺1.6T的發動機可以迸發出大218匹馬力,原廠配備的碳纖維擾流板提供更好的動力性能。

圖5.11MINI
代表2:寶馬
ACSchnitzer高性能寶馬汽車原裝進口的ACS635i全能轎跑車(Falcon 獵鷹版) 即將登陸,AC寶馬為ACS6 特別設計了專屬的碳纖維尾翼。此外,“獨家” 碳纖維內飾充滿了運動激情的元素。更豪華的真皮三幅運動型EVO 方向盤配以碳纖維飾片(帶換檔撥片)讓整體效果得到質的飛躍。

圖5.12 碳纖維復合材料在寶馬汽車結構件上的應用
三、發動機罩
代表:奔馳奔馳SLS AMG鷗翼車型碳纖維發動機罩,價值4000歐元。

圖5.13 奔馳SLS AMG鷗翼車型碳纖維發動機罩
四、汽車底盤
代表:蘭博基尼蘭博基尼正在研發一款名為Urus 的新車型,這款Urus將會采用Jota底盤的改良版,該底盤由碳纖維材料制成。同時這款Urus的車身也將完全由碳纖維材料構成,將具備積極的空氣動力特性。

圖5.14 碳纖維蘭博基尼系列跑車
五、內飾
代表:寶馬寶馬X6 M的車內部分,方向盤以及儀表臺等碳纖維處處可見,凸顯大廠風范。

圖5.15 碳纖維復合材料在寶馬汽車內飾的應用
更多信息請關注復合材料信息網http://www.lzzz.net
幾十年前,就有專家曾預言碳纖維復合材料將會取代金屬用來制造汽車結構件?,F在這個預言巳成為事實。碳纖維復合材料(CFRP),憑借其質量小,強度高、剛性高,良好的耐蠕變與耐腐蝕性的特點吸引了法拉利、寶馬、蘭博基尼、瑪莎拉蒂、雷克薩斯等眾多豪華轎車廠商的垂青,碳纖維復合材料已經成為各廠家出奇制勝的法寶。
提高燃油效率,目前是汽車工業要關注的問題。他們努力生產輕質的汽車零部件,幫助車身整體減重,以提高車輛行駛里程。汽車制造商,比以往的任何時候,都更多的看到了復合材料的好處。目前,汽車和卡車制造商都更為迫切面臨的同一個問題:生存。經濟衰退,無數工廠破產、裁員和降低生產數量。根據汽車數據公司報告顯示,2008年美國輕型卡車和轎車的新車銷售量與2007年相比,跌落了18%。歐洲汽車制造商協會表示,2008年整個歐洲地區的汽車銷量是過去15年以來,差的一年,其中,西班牙記錄在案的大銷售跌幅達到了-28.1%,在英國達到11.3%的跌幅。然而,復合材料確實是個不錯的選擇。燃料成本的恐慌對于混合動力和電動汽車的發展應該是個好消息,因此我們在2009年底特律舉辦的北美國際汽車展和2010北京國際汽車展當中,都看到了大量電動汽車的身影。通用生產的Chevy Volt電動汽車,整車共使用了45.4公斤熱塑性塑料,包括在發動機罩和車門,加上在后行李箱蓋、車頂和擋泥板使用的未增強聚合物材料。通用汽車公司將幾種同類型汽油車量進行了對比,Chevy Volt每年將為駕駛者節約1892升燃油。這項燃油數據的得出,主要是基于:在美國,75%的駕駛者平均每天的行駛距離不超過64 公里,這樣的行駛距離對 Chevy Volt電動汽車來說,一次充電即可完成。
Chevy Volt在制造過程中主要采用了混合熱塑性復合材料IXIS? 157(由 AZDEL&SABIC Innovative Plastics公司生產),它是一種連續玻璃纖維增強“三明治結構”復合材料,主要可用于輕質車身面板的制作。IXIS 復合材料將無序玻纖增強作為夾芯,連續的單向纖維增強熱塑性塑料作為面板。目前,AZDEL&SABIC Innovative Plastics公司正在開發這一系列的另一款新品,IXIS 200。
那么碳纖維復合材料究竟用在了汽車的哪些部件上了呢?就讓我們一起來看看吧。
一、車身
代表1:柯尼賽格
Koenigsegg 一詞是“刀鋒”的意思,在國內曾被翻譯為“柯尼賽格”,是瑞典一家汽車公司。它的標志是瑞典皇家空軍的標志,為一幽靈圖,所以有“幽靈跑車”之稱。該車全體車身采用碳纖維材質,可私人定制。

圖5.8 柯尼賽格
代表2:悍馬HB概念車
騰中重工一個名為Andrus Ciprian 的羅馬尼亞設計師設想緊湊型HB 越野概念車。Ciprian暗示這款HB概念車將保留框架車身的結構設計而代替更輕的單片式車身,但是會采用鋁材料和碳纖維材料來代替鋼材料。

圖5.9 悍馬HB 概念車
代表3:日產GT-R
來自日本的改裝廠Original Runduce 推出了一款完全碳纖維式樣的GT-R來達到“偷輕”的目的,該車車體均以碳纖材質呈現。

圖5.10 日產GT-R
二、尾翼
代表1:MINI
在MINI coopers 已經很狹小的空間內JCW 又是通過自己精湛的技藝,打造出了這款車。這臺1.6T的發動機可以迸發出大218匹馬力,原廠配備的碳纖維擾流板提供更好的動力性能。

圖5.11MINI
代表2:寶馬
ACSchnitzer高性能寶馬汽車原裝進口的ACS635i全能轎跑車(Falcon 獵鷹版) 即將登陸,AC寶馬為ACS6 特別設計了專屬的碳纖維尾翼。此外,“獨家” 碳纖維內飾充滿了運動激情的元素。更豪華的真皮三幅運動型EVO 方向盤配以碳纖維飾片(帶換檔撥片)讓整體效果得到質的飛躍。

圖5.12 碳纖維復合材料在寶馬汽車結構件上的應用
三、發動機罩
代表:奔馳奔馳SLS AMG鷗翼車型碳纖維發動機罩,價值4000歐元。

圖5.13 奔馳SLS AMG鷗翼車型碳纖維發動機罩
四、汽車底盤
代表:蘭博基尼蘭博基尼正在研發一款名為Urus 的新車型,這款Urus將會采用Jota底盤的改良版,該底盤由碳纖維材料制成。同時這款Urus的車身也將完全由碳纖維材料構成,將具備積極的空氣動力特性。

圖5.14 碳纖維蘭博基尼系列跑車
五、內飾
代表:寶馬寶馬X6 M的車內部分,方向盤以及儀表臺等碳纖維處處可見,凸顯大廠風范。

圖5.15 碳纖維復合材料在寶馬汽車內飾的應用
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