复合材料提高了对速度的需求

复合材料提高了对速度的需求

设身处地为赛车手着想,他的整个心态都以速度和性能为导向。 

相对于其他汽车的优势,即使是很小的优势,也可能是输赢的区别。当然,驾驶者必须完成他的工作,但这是碳纤维等复合材料可以提供一点额外魅力的地方。是的,选择的材料对赛车的影响很大。

让我们看看使用纤维增强聚合物 (FRP) 如何影响车辆的运行方式。

赛车需要强大的引擎 ─ 这是方程式的一部分。一辆轻便而强劲的汽车使赛车技师能够调整汽车以快速通过弯道。另一部分来自驱动程序。

多年来,代托纳 500 和印第安纳波利斯 500 等锦标赛的赛车都是用金属制成的。然而,大型发动机和其他汽车部件可能非常重,这会使车辆减速。

赛车的理想情况是生产一种重量轻但功能强大的车辆,并且可以在转弯时快速机动,而不会导致驾驶员失去控制或车辆转弯。 

它始于 1980 年代,当时赛车和赛车零件制造商开始在其产品中加入碳纤维。碳纤维非常坚固、轻薄。

满足赛车手的需求

碳纤维汽车零件使赛车队能够制造出重量轻且易于驾驶员驾驶的快速车辆。赛车手选择一种材料而不是另一种材料的一个重要标准是耐用性。由于竞技比赛给他们的车辆带来了很大压力,因此驾驶员必须确信他们的车辆能够通过一圈而不会破裂或出现压力迹象。正因为如此,汽车零件必须由经久耐用的材料制成 ,能够承受不断的敲打。 

另一个标准是材料必须坚固。当承受高压时,汽车零件需要保持完整性。为了满足这些要求,许多汽车零件都是用钢制成的,这可能很重。相比之下,碳纤维比钢更坚固、更硬、更轻。它的强度大约是钢的 5倍,刚度是钢的 2 倍。这些特性使其成为需要坚固汽车部件的赛车的合适材料。与钢制零件相比,碳纤维汽车零件可以实现更高水平的性能。

碳纤维重量轻,这意味着赛车可以达到更好的速度。由于碳纤维可以承受元素的强大力量,它使驾驶员更容易操作。

热导率和膨胀

赛车会产生大量热量。赛车队之所以使用碳纤维,是因为他们知道尽管他们的汽车会产生大量热量,但碳纤维部件不会受到影响。有关复合材料为何如此坚固的更多信息,请单击此处下载我们的拉挤成型指南

当碳纤维用于赛车时,赛车会更轻、更结实且使用寿命更长。因此,驾驶员可以将汽车推到极限,而不必担心汽车会散架。碳纤维是热和电的良好导体。虽然使用的树脂基体是良好的绝缘体,但碳纤维本身并不绝缘。

碳纤维用于将热量从其来源吸走并使其消散而不是积聚(金属可能会发生这种情况)。复合材料作为一个整体可以提供一定程度的隔热,因为树脂可以防止热量传递到碳纤维,这以及耗散可以导致热源处的温度较低。

一个典型的例子来自新款 雪佛兰克尔维特 Stingray,它采用轻型空气动力学设计,带有弧形后保险杠,有助于减轻车辆的总重量。克尔维特——美国最受欢迎的汽车之一——以其圆滑、曲线优美的车身风格而闻名。牢记这一点,雪佛兰工程师为 Corvette 设计了弯曲的纤维增强聚合物 (FRP) 复合材料组件。

Corvette Stingray 的后保险杠由 60% 的碳纤维和 40% 的树脂制成,由于在拉挤成型工艺的铸造部分采用了镀铬钢模具,因此其后保险杠略呈圆形。该 工艺中 使用的特种树脂是聚氨酯丙烯酸酯。重量减轻意味着新款 6.2 升 V8 发动机 Corvette 在高速公路上的油耗约为 27 英里/加仑。

Corvette ── 与其他类似的汽车一样 ── 会产生大量热量,尤其是在高速行驶时。使用拉挤产品制造这样的汽车可以防止过热和热损坏。FRP 复合材料在暴露于自然环境时有助于防止锈蚀和侵蚀。

如果车辆是 钢制的,风、水、阳光和灰尘都会随着时间的推移而生锈或腐蚀。有了碳纤维等材料,汽车爱好者就不必担心这些问题了。

玻璃钢车

Kreisel 保时捷 910e是一款全电动玻璃纤维超级跑车,采用双电动机和低风阻轿跑车车身风格。这种甜蜜的旅程可以在 2.5 秒内从零加速到 60 英里/小时,并且比它的前辈更强大。保时捷 EV 已被重新归类为超级跑车,与本身是混合动力车型的迈凯轮 P1 属于同一类别。

该车型重量轻,仅重 2,425 磅——这是一个很大的减轻,因为大多数保时捷车型的重量在 3,200 到 5,100 磅之间。双电动机由一系列可输出 53 kWh 的锂离子电池供电。这种 EV 动力总成产生 490 马力和 568 磅-英尺的扭矩,提供比传统保时捷 911 Carrera 更强的性能。

除了在赛车中受到青睐的复合材料外,复合材料还经常用于赛车运动和小体积高端/豪华车辆。这两个领域的增长仍在继续。

全球市场

根据Grandview Research的数据,2019年全球汽车复合材料市场规模为207.6亿美元。从2020年到2027年,该市场预计将以7.5%的复合年增长率(CAGR)增长。在发达国家,严格的排放控制法规以及对 轻质材料日益增长的需求预计将推动对 汽车复合材料的需求

此外,汽车制造商也屈服于来自政府、环保组织和严格的污染控制规范的压力。Grandview Research 的报告继续补充说:“影响燃油效率和车辆排放的最关键因素之一是整备质量。减轻整备质量可以大大提高燃油效率,从而减少车辆污染。”

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,请联系举证。一经查实,本站将立刻删除。
(0)
材料号材料号认证作者

猜你喜欢

  • 什么是拉挤成型?

    拉挤成型是一种使用纤维增强材料和热固性树脂基体的连续低压成型工艺。玻璃纤维增​​强材料通过树脂浴拉伸或注入树脂,其中所有纤维都被液体树脂系统彻底浸渍。浸湿纤维形成所需的几何形状并拉入加热的钢模中。一旦进入模具,树脂固化就会通过在精确升高的温度下进行控制来启动。复合材料层压板在模具的精确腔体形状中凝固,因为它被拉挤成型机连续“拉动”,因此得名 - 拉挤成型。

    投稿专栏 2022年11月19日
  • 为什么使用 FRP 复合材料而不是铝?

    玻璃钢复合制品是热塑性塑料,与铝相比具有许多优点。虽然铝是可用的最轻的金属,但它具有导电性和有色金属性,这意味着它是一种软金属。 有色金属不像 FRP 复合材料那样耐冲击。如果发生全球大流行或在战场上,紧急医疗结构需要对几乎所有事物都有抵抗力。 FRP 复合材料不导电、重量轻且耐用。它们的抗拉强度高于铝,并且可以采用各种形式,包括面板。 这些先进的复合材料用...

    2022年11月19日
  • 复合材料与金属和其他基材胶粘处理程序

    作为复合材料加工的一部分,有必要将复合层压板件粘合到金属上,例如钢、铝、其他复合材料和其他各种基材。加工需要多个步骤才能在一系列组件之间实现成功的粘合或粘合。一般来说,将金属和木材粘合到固化复合材料表面时,应遵循以下步骤: 复合材料二次粘合的表面准备可以从固化的层压板开始,或在复合材料的最后铺层过程中开始。 (可选)在铺层期间:作为表面准备的选项,将最后一层...

    2022年11月29日
  • 什么是复合材料结构?

    复合结构是一种用于各种工程和建筑应用的施工方法。使用不同的组件,例如混凝土和钢或玻璃纤维和泡沫,用于单一用途或结构称为复合结构。目标是统一各个组件的属性,以创建具有所有组件部件所需属性的复合材料。飞机、船只和建筑施工是依赖这些建筑技术的行业最常见的三个例子。 当这种结构形式用于工程和制造过程时,它提供了一些基本功能。使用复合材料,工程师和建筑商可以创造出比传...

    2023年5月16日
  • 碳纤维是什么材料(最新全球碳纤维复合材料市场综述)

    一、新材料之王,技术、工艺和资金壁垒高 1.1 碳纤维性能优越;大、小丝束产品工艺、壁垒、应用场景不同 碳纤维性能优越,被誉为21世纪新材料之王。碳纤维是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机材料在高温环境下裂解碳化形成的含碳量高于90%的碳主链结构为无机纤维。 碳纤维性能优越,根据《高科技纤维与应用》,碳纤维强度高(抗拉强度在3500MPa 以上),模...

    2022年10月25日 投稿专栏
  • 如何选择合适的复合材料增强织物(复合材料的优势与用途简述)

    复合材料层压板或预浸料通常由树脂和织物组成,通常用编织纱线支撑和封装树脂基体——织物被认为是复合材料的基础基材。最终材料表现出的综合性能优于组成材料单独表现出的性能。因此,复合材料的功能和美学特性将根据所使用的织物和树脂而显着变化。因此,仔细选择这两个组件以确保在预期应用中的性能非常重要。 以下指南讨论了选择面料时要牢记的一些关键注意事项。由于复合材料制造商...

    2022年5月28日

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注