اجزای فیبر کربن در کاربردهای خودرو

مواد کامپوزیت فیبر کربن دارای خواص مکانیکی عالی است و تنها ماده ای است که مقاومت آن در یک محیط بی اثر با دمای بالا بالای 2000 درجه سانتیگراد کاهش نمی یابد.به عنوان یک ماده با کارایی بالا، مواد کامپوزیت فیبر کربن دارای ویژگی های خاص خود مانند وزن سبک، استحکام بالا، مدول الاستیک بالا و مقاومت در برابر خستگی است.در بسیاری از زمینه ها مانند مراقبت های پزشکی پیشرفته، هوافضا، صنعت، خودرو و غیره استفاده شده است. چه در بدنه، چه در درب یا دکوراسیون داخلی، مواد کامپوزیت فیبر کربن را می توان مشاهده کرد.

سبک وزن خودرو، فناوری اصلی و جهت توسعه مهم صنعت خودرو است.مواد کامپوزیتی فیبر کربن نه تنها می توانند تقاضای سبک وزن را برآورده کنند، بلکه از نظر ایمنی خودرو نیز دارای مزایای خاصی هستند.در حال حاضر، مواد کامپوزیت فیبر کربن پس از آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای منیزیم، پلاستیک‌های مهندسی و کامپوزیت‌های الیاف شیشه محبوب‌تر و مواد سبک‌وزن امیدوارکننده‌تر در صنعت خودروسازی شده‌اند.

1. لنت ترمز

فیبر کربن نیز به دلیل حفاظت از محیط زیست و مقاومت در برابر سایش در لنت ترمز استفاده می شود، اما محصولات حاوی مواد کامپوزیتی فیبر کربن بسیار گران هستند، بنابراین در حال حاضر این نوع لنت ترمز عمدتاً در خودروهای رده بالا استفاده می شود.دیسک های ترمز فیبر کربن به طور گسترده ای در اتومبیل های مسابقه ای مانند اتومبیل های مسابقه ای F1 استفاده می شود.می تواند سرعت خودرو را از 300 کیلومتر در ساعت به 50 کیلومتر در ساعت در فاصله 50 متری کاهش دهد.در این زمان دمای دیسک ترمز از 900 درجه سانتی گراد بالاتر می رود و به دلیل جذب مقدار زیادی انرژی گرمایی، دیسک ترمز قرمز می شود.دیسک های ترمز فیبر کربنی می توانند دمای بالای 2500 درجه سانتی گراد را تحمل کنند و پایداری ترمز عالی دارند.

اگرچه دیسک های ترمز فیبر کربنی عملکرد عالی در کاهش سرعت دارند، اما در حال حاضر استفاده از دیسک های ترمز فیبر کربنی در خودروهای تولید انبوه عملی نیست، زیرا عملکرد دیسک های ترمز فیبر کربنی تنها زمانی قابل دستیابی است که دما به بالای 800 درجه سانتیگراد برسد.یعنی دستگاه ترمز خودرو تنها پس از طی چندین کیلومتر می تواند وارد بهترین حالت کار شود که برای اکثر خودروهایی که فقط مسافت کوتاهی را طی می کنند مناسب نیست.

2. بدنه و شاسی

از آنجایی که کامپوزیت های ماتریکس پلیمری تقویت شده با فیبر کربن دارای استحکام و سختی کافی هستند، برای ساخت مواد سبک تر برای قطعات ساختاری اصلی مانند بدنه و شاسی خودرو مناسب هستند.

یک آزمایشگاه داخلی نیز تحقیقاتی را در مورد اثر کاهش وزن مواد کامپوزیتی فیبر کربن انجام داده است.نتایج نشان می دهد که وزن بدنه پلیمری تقویت شده با فیبر کربن تنها 180 کیلوگرم است، در حالی که وزن بدنه فولادی 371 کیلوگرم است که کاهش وزن حدود 50٪ را نشان می دهد.و زمانی که حجم تولید کمتر از 20000 خودرو باشد، هزینه استفاده از RTM برای تولید بدنه کامپوزیت کمتر از بدنه فولادی است.

3. هاب

سری توپی چرخ «Megalight—Forged—Series» که توسط WHEELSANDMORE، متخصص مشهور آلمانی تولید توپی چرخ راه اندازی شد، از طراحی دو تکه بهره می برد.حلقه بیرونی از مواد فیبر کربن و توپی داخلی از آلیاژ سبک وزن با پیچ های فولادی ضد زنگ ساخته شده است.چرخ ها می توانند حدود 45٪ سبک تر باشند.با در نظر گرفتن چرخ‌های 20 اینچی، رینگ‌های سری Megalight-Forged-Series تنها 6 کیلوگرم است که بسیار سبک‌تر از وزن 18 کیلوگرمی چرخ‌های معمولی هم‌اندازه است، اما چرخ‌های فیبر کربنی هزینه ماشین بسیار بالاست. و مجموعه ای از چرخ های فیبر کربنی 20 اینچی حدود 200000 RMB قیمت دارد که در حال حاضر فقط در چند خودرو برتر ظاهر می شود.

4. جعبه باتری

جعبه باتری با استفاده از مواد کامپوزیتی فیبر کربنی می تواند کاهش وزن مخزن تحت فشار را در شرایط برآورده کردن این نیاز محقق کند.با توسعه وسایل نقلیه دوستدار محیط زیست، استفاده از مواد فیبر کربنی برای ساخت جعبه باتری برای وسایل نقلیه پیل سوختی با سوخت هیدروژن توسط بازار پذیرفته شده است.بر اساس اطلاعات سمینار پیل سوختی آژانس انرژی ژاپن، تخمین زده می شود که در سال 2020، 5 میلیون خودرو در ژاپن از پیل سوختی استفاده کنند.

مطالب بالا در مورد اجزای فیبر کربن در زمینه کاربرد خودرو به شما معرفی شده است.اگر چیزی در مورد آن نمی دانید، خوش آمدید با وب سایت ما مشورت کنید، و ما از افراد حرفه ای خواهیم داشت که آن را برای شما توضیح دهند.