碳纤维复合材料车用轮毂的最新应用趋势
来源: | 作者:chinacaw | 发布时间: 2020-03-19 | 6334 次浏览 | 分享到:

碳纤维是一种含碳量在90%以上的高模量高强度纤维,外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,碳纤维的密度较小,所以它的比模量和比强度都很高,在航空航天、工业制造、汽车、医疗等行业都应用广泛。



碳纤维在汽车方面的应用最早可以追溯到1953年,此后很多汽车品牌都曾尝试将碳纤维应用于汽车中。例如宝马在2011年法兰克福车展上就展出了使用碳纤维座舱的i3电动概念车和i8混动概念跑车,并且在2014年进行批量化生产上市。国内企业对于碳纤维在汽车方面的应用也在积极尝试。 

轮毂是汽车行驶的重要部件之一,它不仅承受整车的重量与载重,更承担着传递驱动和扭矩。所以车用轮毂不仅要拥有较高的抗冲击性,还要具有较好的耐久性耐热性和安全性。碳纤维复合材料轮毂不仅可以满足车用轮毂的所有要求,在车辆轻量化方面,更是表现出色。碳纤维复合材料轮毂的优越性具体体现在四个方面:


1、重量更轻,强度更高


众所周知,碳纤维复合材料是公认的汽车“轻量化”减重的最好方法。碳纤维也被誉为黑色黄金,它不仅可以使汽车轻量化,同时还能强化汽车强度。有资料显示,20英寸的碳纤维轮毂总重量约为7.5kg,与同尺寸铝合金轮毂相比,重量轻了约25%以上,在强度方面,相比铝合金轮毂,整体也提升了约30%。



2、更强的性能与操控性


澳大利亚Carbon Revolution轮圈品牌的工程师曾经说过,在非簧载质量下,轮毂的重量减低1kg,就相当于整车质量降低15kg,而车辆每减重10%,加速性能就可提升约8%,这也说明轻量化轮毂可以为汽车动力性能带更好的反应力。碳纤维轮毂还具有很好的减震效果,舒适度更高,操控性更强。


3、节能减排


使用碳纤维复合材料轮毂减轻1kg的簧下质量,其效果可以等同于减轻15kg的整车质量,而车辆每减重10%,在油耗方面便可降低6%-8%,汽车排放也可降低5%,在汽车使用等量汽油的情况下,使用碳纤维轮毂的汽车,可比使用铝合金轮毂的汽车每小时多开50km。


虽然碳纤维复合材料轮毂具有很多优势,但是因其不菲的造价与成本,导致很少有汽车厂商愿意将碳纤维轮毂应用在民用汽车中,到目前为止,碳纤维轮毂几乎仅限于一些超级跑车,例如福特GT和一些Koenigsegg车型。日本Weds Sport采用干碳纤维的全碳纤维轮圈,这是一款由Weds Sport TC105N单品为基础制作的碳纤版本,一个轮圈仅为2.95kg,当时的售价约为9-10万元之间。