碳纤维汽车配件碳纤维汽车轮毂的未来

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早在20世纪70年代早期,米其林为雪铁龙的SM型拉力赛车制造了一系列复合玻璃纤维和树脂轮。第一辆配备它们的赛车赢得了第一场比赛,即1971年的摩洛哥拉力赛。到1972年,它们作为公路SM的买家提供工厂选择。
在20世纪80年代,道奇和卡罗尔谢尔比联手CSX,其最终版本,1989 CSX-VNT,佩戴了一套名为Fiberrides的复合轮。与之前的米其林/雪铁龙车轮一样,Fiberrides是一种复合玻璃纤维结构。
快进到2013年,精品超级跑车制造商Koenigsegg开始为其250英里/小时的地面太空船提供碳纤维单件式车轮。然而,它们是相当便宜的:一组四个将让你回到大约40,000美元 - 超过其中一辆汽车的大约200万美元的价格标签。碳纤维能够承受各种温度而不会变脆或变形,这不仅取决于碳本身,还取决于碳周围的环氧树脂。
今天,保时捷是一家在内部开发一体式碳纤维车轮的主流汽车制造商,而且只有一家供应商,Carbon Revolution,为生产汽车生产它们,包括福特GT,野马GT350R和其他品牌的几款即将推出的车型 - 虽然有许多其他服装为售后市场制造“混合”碳/合金车轮。碳纤维革命计划从成千上万的一体式碳纤维轮子中扩大规模,据称今年将进入数十万甚至数百万的碳纤维轮胎。如果联合创始人布雷特加斯有他的方式,那么早一点。
“我们正在制定一项计划,这是一款22英寸碳纤维轮,适用于非常严重的越野SUV,”Gass说。 “那个世界上那些类型的卷,那些是成千上万的车辆。这些都是大项目。“
正如总编辑迈克·弗洛伊德在今年的日内瓦车展上所获得的那样,Carbon Revolution也在与法拉利合作开发488 Pista车轮。 488 Pista的法拉利产品营销经理Edoardo Rossi谈到了法拉利与Carbon Revolution合作开发Pista的特殊车轮选项时说:“我们对这种风格要求很高。” “在普通的碳纤维部件中,辐条不是巨大的辐条。它们很薄,所以这是一个调整。然后我们一起开发了你看到的解决方案,白色涂层。它基本上是一种从航空航天开发的涂层,用于保护碳轮免受制动器的加热。“
碳纤维车轮
优势
虽然较轻的重量是复合材料车轮的主要优点 - 特别是碳纤维车轮 - 但在噪音,振动和粗糙度方面也有优势。金属车轮,包括钢和铝,从道路穿过悬架传递到车辆结构中的大量高频NVH。碳纤维车轮能够更好地抑制这种能量,将其从开始时的方程式中切除。因此,汽车制造商将能够设计更安静的舱室,而无需增加磅和磅的隔音效果。
“不仅重量轻,刚度大,而且阻尼特性真正摆脱了高频振动,特别是在豪华电动车领域,你没有动力系统和排气噪音以及所有其他东西,“Gass解释说。更轻的车轮改善了加速和减速,因为发动机和制动器不再需要对抗尽可能多的旋转质量。它们还降低了陀螺效应,使初始转弯行为更加灵敏和受控,并且每个转角处的非簧载重量 - 副产品由于减少了悬架的总体工作量而改善了乘坐舒适性和更理想的操纵特性。
碳轮的每个方面都有助于提高性能也有同样的原因 - 物理学:你可以用更少的能量做同样或更多。唯一的区别是目标。混合动力或电动汽车的轻量化不是追逐终端速度和最佳单圈时间,而是有助于最大化其行程。轮子中的质量越小,速度越快,然后再向下拖动,每次汽车加速或减速时,浪费的能量就会减少,这可能意味着充电或减少数英里(或数十英里)罐。因此,碳纤维车轮可以释放更大的性能潜力,提高效率,增强舒适性和安静性。
碳纤维车轮
一套Carbon Revolution的售后车轮将为您带来约12,000美元。尽管这与定制锻造合金车轮售后市场的最高端相比具有竞争力,但碳纤维领域还没有1000美元的选择。但随着时间的推移,随着时间的推移,这种情
“今天我们并不是真正的颠覆性技术,”加斯说。 “我们太贵了,太异国情调了。当我们得到第三代技术,我们在锻造方面具有成本竞争力,并且在每个产品属性方面都具有优势,现在你们已经具有破坏性了。现在,你对铝市场的大部分都是一个真正的威胁。我们并不遥远。我们是远离那一代的一代产品,可能会在未来两到三年内出现在路上。“
Gass称之为“现有最稀有的汽车轻量化技术”(他声称LaFerrari KERS混合动力系统的供应商数量多于单件碳纤维轮毂)可能会在未来十年内无处不在,车轮不是只是超级跑车,但可能每辆车都会开启。但只有当神话贩子被证明是错误的时候才会发生这种情况。
碳是脆弱的!碳粉碎!你无法修复它!碳轮在热时会融化!他们冷的时候会破裂!他们泄漏空气!一连串的假新闻碳纤维轮的致命缺陷并不是无穷无尽的,但它肯定是广泛的。并且没有一个是真的 - 至少如果车轮制造正确的话。神话的种子是由少数售后车轮种植的,其中大多数是两件或三件“混合动力车”(带有合金轮毂和辐条的碳桶),没有一辆按照OEM标准进行道路使用。它们与保时捷,Koenigsegg和Carbon Revolution完全测试的一体式车轮完全不同。
与传统的一体式车轮相比,混合碳/合金车轮的多重,多材料特性提供了额外的故障点,无论材料如何。合金中心部分必须通常通过螺栓与碳纤维筒配合,并且每个都提供剪切和应变的机会以引起接头的失效。更糟糕的是,当你将铝质中心部分固定在碳纤维桶上时,可能会有一些扭曲会增加内部应力并使轮子脱离真实状态。
碳纤维车轮
这并不是说所有混合动力车轮都是坏的或固有的缺陷。事实上,一些混合车轮,包括由Carbo Tech(宝马和劳斯莱斯的混合碳轮供应商以及迈凯轮公路的一些碳纤维单壳车供应商)和Geric生产的车轮,都是为满足或超过标准参数而制造的。合金车轮,不仅在刚度方面,而且在耐用性和韧性方面。混合车轮是出色的BMW M4 GTS的工厂选择,这款车因其操控性和性能而备受瞩目。
至于修复,碳纤维轮子 - 无论是单件式还是混合式 - 都可以抛光和重新表面,只要任何划痕(你好,路边!)仅限于表面环氧树脂层,并且不会干扰下面的碳纤维。这与固定合金车轮没有什么不同;无论是什么材料,你都可以从一个材料中取出足够大的一块或者将一个材料弯得太远,并且不会将它修复回原来的强度和刚度。
虽然对碳纤维处理极端温度的能力的担忧是合法的,但它们是错误的。碳纤维能够承受各种温度而不会变脆或变形,这不仅取决于碳本身,还取决于碳纤维周围的环氧树脂 - 碳纤维革命等轮式制造商已将大量科学投入其秘密酱中,包括内部的等离子涂层车轮保护环氧树脂免受制动热量的影响。结果是在亚利桑那州的仲夏赛道日,在北极地区使用的车轮既坚固又安全,否则车轮就不会像福特GT一样停在这样的车上。
现在和未来
碳纤维车轮
保时捷即将推出的911 Turbo S独家系列可选配轮是一体式编织碳纤维单元,保时捷决定必须制造一种特殊的圆形织机(世界上最大的)才能将碳纤维编织成车轮形状。福特决定采用碳纤维革命的Mustang GT350R和GT超级跑车车轮,也为单件碳纤维车轮可能值得花钱的想法提供了支持 - 即使你通常设计自己的车轮也是如此。一体式碳纤维设计也为未来的各种可能性开辟了市场,包括智能车轮的出现。
“就碳轮本身和制造过程而言,各种各样的事情正在发生,”Gass说。 “我可以将电线和传感器嵌入车轮内,因此可以将各种选项和技术集成到车辆中。”事实上,每一个Carbon Revolution车轮都已嵌入了RFID芯片,用于跟踪和质量控制整个制造过程。
碳纤维革命已经将大量科学融入其秘密调料中,包括在车轮内部进行等离子涂层以保护环氧树脂免受制动热量的影响。除了将压力,温度和其他传感器直接集成到碳轮中之外,还有新的设计和几何形状,这要归功于其独特的构造方法。
“我所画的平行线是自行车行业,早期的碳纤维公路自行车和山地自行车车架是对接点,”Gass说。 “一旦它被涂漆,你无法分辨它是金属自行车还是碳纤维自行车。随着技术从制造业发展到工作室和工业设计方面,你知道它只是因为结构和形状而被涂上碳。 …车轮尚未到达那里。设计工作室,他们还不够成熟。他们对这项技术的了解不够。“
碳纤维车轮
随着他们越来越熟悉制造碳基轮子的过程,设计师将能够超越开发它们以获得美学效益。例如,一旦计算流体动力学家参与其中,我们可能在我们汽车的每个角落都有一些一级方程式技术。 “当你考虑未来车辆的效率时,其中一个很好的事情是,空气动力学将发挥重要作用,”Gass说。
当世界正在努力减少如何减少大气中的碳(或者至少如何减少我们吸入的碳量)时,有点讽刺的是,有助于实现这一目标的其中一项可能就是碳本身。但是,越来越难以否认,事实就是如此,碳年代的下一个前沿正在我们身上。
截面:碳革命CR9
1.中心部分采用合金结构将车轮与凸耳和轮毂面配合。所有金属配件均在模塑过程中压入,并可使用简单的手动工具进行维修。
2.车轮的每个部分由多层碳纤维制成,每层都具有不同的编织方向和材料特性,以最大化强度。
3.带有铜插件的奇怪横截面是碳纤维革命用于在整个制造和质量保证过程中跟踪每个车轮的RFID芯片的内部视图。
4.在制造过程中将刚性轻质泡沫注入车轮的内腔中,以确保碳的内表面在模制期间保持形状和位置。泡沫本身不为成品车轮提供结构强度。
5.每个车轮的外部都覆盖着纯粹美观的碳纤维顶层和光滑的环氧树脂涂层。顶层的外观为重点,为定制外观留下了很大的空间。

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