Oglekļa šķiedras izmantošanas priekšrocības automašīnās

Oct 04, 2024

Atstāj ziņu

1. Automašīnas virsbūve un šasija. Tā kā ar oglekļa šķiedru pastiprinātiem polimēru{2}}kompozītmateriāliem ir pietiekama izturība un stingrība, tie ir vieglākie materiāli galveno konstrukcijas daļu, piemēram, automašīnu virsbūves un šasijas, ražošanai. Paredzams, ka oglekļa šķiedras kompozītmateriālu izmantošana var samazināt automašīnas virsbūves un šasijas svaru par 40% līdz 60%, kas atbilst 1/3 līdz 1/6 no tērauda konstrukcijas svara. Lielbritānijas Materiālu sistēmu laboratorija ir pētījusi oglekļa šķiedras kompozītmateriālu svara samazināšanas efektu. Rezultāti liecina, ka ar oglekļa šķiedru pastiprināta polimēru materiāla korpuss sver 172 kg, bet tērauda korpuss sver 368 kg, kas ir svara samazinājums par aptuveni 50%.

2. Bremžu kluči. Oglekļa šķiedru izmanto arī bremžu klučos tās vides aizsardzības un nodilumizturības dēļ, taču produkti, kas satur oglekļa šķiedras kompozītmateriālus, visi ir dārgi, tāpēc šāda veida bremžu kluči šobrīd galvenokārt tiek izmantoti labās automašīnās. Oglekļa šķiedras bremžu diski tiek plaši izmantoti sacīkšu automašīnās, piemēram, F1 sacīkšu automašīnās. Tas var samazināt automašīnas ātrumu no 300 km/h līdz 50 km/h 50 m attālumā. Šajā laikā bremžu diska temperatūra paaugstināsies līdz vairāk nekā 900 grādiem, un bremžu disks kļūs sarkans, jo tiek absorbēts liels siltumenerģijas daudzums. Oglekļa šķiedras bremžu diski var izturēt 2500 grādu temperatūru un tiem ir ļoti laba bremzēšanas stabilitāte.

3. Riteņi. Vācu riteņu ražošanas ekspertu ieviestā riteņu sērija ir veidota no divām daļām. Ārējais gredzens ir izgatavots no oglekļa šķiedras, un iekšējais rumba ir viegls sakausējums ar nerūsējošā tērauda skrūvēm. Tas ir par aptuveni 40% mazāks nekā parasto tāda paša izmēra riteņu svars. Kā piemēru ņemiet 20{12}}collu riteni. Riteņa svars ir 6 kg, bet vispārējais ritenis sver aptuveni 18 kg. RX-X tipa augstas{16}}klases automašīnas īpašais ritenis, kas izgatavots no CFRP, ko ražo uzņēmums Kahm Company Apvienotajā Karalistē, sver tikai 6 kg, var pārvietoties lielā ātrumā un var samazināt riteņa radiālo inerces spēku. Pasaulē vieglākais oglekļa šķiedras/magnija ritenis, ko izstrādājis DYMAG Company Lielbritānijā, sastāv no oglekļa šķiedras riteņu tīkla un magnija bremžu diska, kas ir savienoti ar īpašu titāna pārklājumu.

4. Piedziņas vārpsta. Automašīnas piedziņas vārpstas spriegums ir salīdzinoši sarežģīts, it īpaši, ja tai ir jāiztur liels griezes moments. Ar oglekļa šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu anizotropijas, augstas īpatnējās stiprības un salīdzinoši zemā īpatnējā moduļa īpašības ir pilnībā ņemtas vērā, tāpēc ar oglekļa šķiedru pastiprinātu kompozītmateriālu piedziņas vārpstu var aizstāt metāla izstrādājumus un izpildīt lietošanas prasības. Oglekļa šķiedras piedziņas vārpsta ne tikai samazina par 60% no svara, bet arī nodrošina labāku noguruma izturību un izturību.

Kā galveno nākotnes automobiļu materiālu izstrādes virzienu oglekļa šķiedras materiāliem būs ļoti svarīga loma nākotnes autobūves nozarē. Šo jauno šķiedru kompozītmateriālu pielietojums var izpildīt augstas temperatūras izturības, augstas stiprības un vibrācijas un trokšņa samazināšanas automobiļu funkcionālās prasības, realizēt dizaina modularizāciju, ražošanas efektivitāti un materiālu pārstrādi, kā arī vēl vairāk samazināt svaru un izmaksas.