Hiilikuidun käytön edut autoissa

Oct 04, 2024

Jätä viesti

1. Auton kori ja alusta. Koska hiilikuituvahvisteisilla polymeeri{2}}pohjaisilla komposiittimateriaalilla on riittävä lujuus ja jäykkyys, ne ovat kevyimpiä materiaaleja tärkeimpien rakenneosien, kuten auton korien ja alustan, valmistukseen. On odotettavissa, että hiilikuitukomposiittimateriaalien käyttö voi vähentää auton korin ja alustan painoa 40-60 %, mikä vastaa 1/3-1/6 teräsrakenteen painosta. British Material System Laboratory on tutkinut hiilikuitukomposiittimateriaalien painoa vähentävää vaikutusta. Tulokset osoittavat, että hiilikuituvahvisteinen polymeerimateriaalirunko painaa 172 kg, kun taas teräsrunko painaa 368 kg, mikä tarkoittaa noin 50% painonpudotusta.

2. Jarrupalat. Hiilikuitua käytetään myös jarrupaloissa sen ympäristönsuojelun ja kulutuskestävyyden vuoksi, mutta hiilikuitukomposiittimateriaaleja sisältävät tuotteet ovat kaikki kalliita, joten tämän tyyppistä jarrupalaa käytetään tällä hetkellä pääasiassa hyvissä autoissa. Hiilikuitujarrulevyjä käytetään laajalti kilpa-autoissa, kuten F1-kilpa-autoissa. Se voi vähentää auton nopeutta 300 km/h:sta 50 km/h:iin 50 metrin etäisyydellä. Tällä hetkellä jarrulevyn lämpötila nousee yli 900 asteeseen ja jarrulevy muuttuu punaiseksi suuren lämpöenergian imeytymisen vuoksi. Hiilikuitujarrulevyt kestävät 2500 asteen lämpötiloja ja niillä on erittäin hyvä jarrutusvakaus.

3. Pyörät. Saksalaisten vanteiden valmistusasiantuntijoiden lanseeraama pyöräsarja on rakenteeltaan kaksiosainen. Ulkorengas on valmistettu hiilikuidusta ja sisänapa on kevyttä metalliseosta, jossa on ruostumattomat teräsruuvit. Se on noin 40 % pienempi kuin tavallisten samankokoisten pyörien paino. Otetaan esimerkkinä 20{12}}tuumainen pyörä. Pyörän paino on 6 kg, kun taas yleispyörän paino on noin 18 kg. Kahm Companyn Iso-Britanniassa valmistama CFRP:stä valmistettu RX-X-tyyppinen huippuluokan{16}}auton erikoispyörä painaa vain 6 kg, kulkee suurella nopeudella ja voi minimoida pyörän radiaalisen hitausvoiman. Maailman kevyin hiilikuitu/magnesiumpyörä, jonka DYMAG Company on kehittänyt Isossa-Britanniassa, koostuu hiilikuitupyöräverkosta ja magnesiumjarrulevystä, jotka on yhdistetty erityisillä titaanipinnoitetuilla laitteilla.

4. Vetoakseli. Auton vetoakselin jännitys on suhteellisen monimutkainen, varsinkin kun sen on kestettävä suurta vääntömomenttia. Hiilikuituvahvisteisten komposiittimateriaalien anisotropian, korkean ominaislujuuden ja suhteellisen alhaisen ominaismoduulin ominaisuudet otetaan täysin huomioon, joten hiilikuituvahvisteisen komposiittikäyttöakselin käyttö voi korvata metallituotteet ja täyttää käyttövaatimukset. Hiilikuitukäyttöinen akseli ei vain vähennä 60 % painosta, vaan sillä on myös parempi väsymiskestävyys ja kestävyys.

Tulevan autoteollisuuden materiaalikehityksen päävirtana hiilikuitumateriaalit ovat erittäin tärkeässä roolissa tulevassa autoteollisuudessa. Näiden uusien kuitukomposiittimateriaalien käyttö voi täyttää autojen korkean lämpötilan kestävyyden, suuren lujuuden ja tärinän ja melun vähentämisen toiminnalliset vaatimukset, toteuttaa suunnittelun modularisoinnin, tuotannon tehokkuuden ja materiaalien kierrätyksen sekä vähentää painoa ja kustannuksia entisestään.