碳纖維復合材料車用輪轂的最新應用趨勢
來源: | 作者:chinacaw | 發布時間: 2020-03-19 | 238 次瀏覽 | 分享到:

碳纖維是一種含碳量在90%以上的高模量高強度纖維,外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,碳纖維的密度較小,所以它的比模量和比強度都很高,在航空航天、工業制造、汽車、醫療等行業都應用廣泛。



碳纖維在汽車方面的應用最早可以追溯到1953年,此后很多汽車品牌都曾嘗試將碳纖維應用于汽車中。例如寶馬在2011年法蘭克福車展上就展出了使用碳纖維座艙的i3電動概念車和i8混動概念跑車,并且在2014年進行批量化生產上市。國內企業對于碳纖維在汽車方面的應用也在積極嘗試。 

輪轂是汽車行駛的重要部件之一,它不僅承受整車的重量與載重,更承擔著傳遞驅動和扭矩。所以車用輪轂不僅要擁有較高的抗沖擊性,還要具有較好的耐久性耐熱性和安全性。碳纖維復合材料輪轂不僅可以滿足車用輪轂的所有要求,在車輛輕量化方面,更是表現出色。碳纖維復合材料輪轂的優越性具體體現在四個方面:


1、重量更輕,強度更高


眾所周知,碳纖維復合材料是公認的汽車“輕量化”減重的最好方法。碳纖維也被譽為黑色黃金,它不僅可以使汽車輕量化,同時還能強化汽車強度。有資料顯示,20英寸的碳纖維輪轂總重量約為7.5kg,與同尺寸鋁合金輪轂相比,重量輕了約25%以上,在強度方面,相比鋁合金輪轂,整體也提升了約30%。



2、更強的性能與操控性


澳大利亞Carbon Revolution輪圈品牌的工程師曾經說過,在非簧載質量下,輪轂的重量減低1kg,就相當于整車質量降低15kg,而車輛每減重10%,加速性能就可提升約8%,這也說明輕量化輪轂可以為汽車動力性能帶更好的反應力。碳纖維輪轂還具有很好的減震效果,舒適度更高,操控性更強。


3、節能減排


使用碳纖維復合材料輪轂減輕1kg的簧下質量,其效果可以等同于減輕15kg的整車質量,而車輛每減重10%,在油耗方面便可降低6%-8%,汽車排放也可降低5%,在汽車使用等量汽油的情況下,使用碳纖維輪轂的汽車,可比使用鋁合金輪轂的汽車每小時多開50km。


雖然碳纖維復合材料輪轂具有很多優勢,但是因其不菲的造價與成本,導致很少有汽車廠商愿意將碳纖維輪轂應用在民用汽車中,到目前為止,碳纖維輪轂幾乎僅限于一些超級跑車,例如福特GT和一些Koenigsegg車型。日本Weds Sport采用干碳纖維的全碳纖維輪圈,這是一款由Weds Sport TC105N單品為基礎制作的碳纖版本,一個輪圈僅為2.95kg,當時的售價約為9-10萬元之間。

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