寶馬碳芯技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)輕量化
已有人閱讀此文 - -在法蘭克福2015IAA國(guó)際汽車(chē)博覽會(huì)上,寶馬展示的新7系車(chē)使用了碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)。全新寶馬7系由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)、鋁以及鋼構(gòu)成的創(chuàng)新復(fù)合材料車(chē)身組成,相比上一代的7系車(chē)大約減重了133公斤,由此實(shí)現(xiàn)了輕量化。在量產(chǎn)車(chē)中首次配備鋼板芯材使用CFRP(碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料)的“碳芯”技術(shù)。
寶馬的輕量級(jí)碳纖維增強(qiáng)塑料零部件生產(chǎn)能力中心,生產(chǎn)了22個(gè)CFRP部件,除了車(chē)頂縱梁以外,懸掛、制動(dòng)器及車(chē)輪等也采取了輕量化舉措。簧下重量比上一代車(chē)型減輕了15%。由于車(chē)頂周?chē)捎昧薈FRP,因此可減輕駕駛室上部,降低重心。
新7系的車(chē)身結(jié)構(gòu)吸取了i系列車(chē)輛研發(fā)經(jīng)驗(yàn),首次在大型車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)(非承載構(gòu)件)使用了碳纖維復(fù)合材料(CFRP),同時(shí)也是第一款實(shí)現(xiàn)碳纖維復(fù)合材料與鋼材、鋁材以及塑料進(jìn)行組合達(dá)到工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的車(chē)型。在新7系車(chē)身B柱、車(chē)頂縱梁/前橫梁、門(mén)檻梁、中央通道及C柱使用到碳纖維復(fù)合材料,與高強(qiáng)度鋼一起構(gòu)成駕駛室結(jié)構(gòu),提高了駕駛室的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與抗扭剛度同時(shí)降低車(chē)身重量。
此次全面改進(jìn)大幅調(diào)整了空氣動(dòng)力設(shè)計(jì)。通過(guò)將大型化前格柵改為自動(dòng)開(kāi)閉式來(lái)減少空氣阻力。前格柵在關(guān)閉時(shí)空氣阻力最小。因此,相關(guān)設(shè)計(jì)通過(guò)自動(dòng)調(diào)整空氣入口來(lái)只獲取用于冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)娘L(fēng)量。另外,憑仗通向左右前輪后方的通氣孔(切入部分),以及前大燈及車(chē)門(mén)鏡采用可減少空氣阻力的外形,使空氣阻力系數(shù)(Cd)比上一代車(chē)型降低了0.05(50%)。寶馬設(shè)計(jì)部門(mén)外觀設(shè)計(jì)執(zhí)行總監(jiān)永島讓二氏充滿自信地表示:“在一次改型中完成如此大幅度的數(shù)值改善,這在7系中是史無(wú)前例的。”
公司表示,“碳芯“層是用機(jī)器人樹(shù)脂應(yīng)用超聲焊接,這過(guò)程完全自動(dòng)化的,從而節(jié)省了時(shí)間,,該自動(dòng)化處理配備了庫(kù)卡機(jī)器人關(guān)節(jié)桿。
2015年在IAA展,保時(shí)捷展示了其4座雙開(kāi)跑車(chē),該公司預(yù)測(cè),將會(huì)啟用“碳纖維復(fù)合材料與鋼材、鋁材以及CERP在輪轂上。
汽車(chē)供應(yīng)商Magna了展示了碳纖維增強(qiáng)塑料汽車(chē)罩,由壓縮模EP樹(shù)脂預(yù)成型,該公司復(fù)合材料全球產(chǎn)品線總監(jiān)Andrew Swikoski告訴塑料新聞歐洲。他還透露了該公司產(chǎn)供給于凱迪拉克ATS-V coupe和CTS-V轎車(chē)的汽車(chē)。它比鋁容器輕25%到30%,同時(shí)增加剛度和改善空氣動(dòng)力。
車(chē)門(mén)生產(chǎn)商Brose考慮到CF成本,公司廣泛使用的GF-based有機(jī)單閥座結(jié)構(gòu)和門(mén)模塊節(jié)省重量,但公司首席執(zhí)行官Jürgen Otto 告訴歐洲塑料新聞,CF仍過(guò)于昂貴。
Mubea在AA聲稱(chēng),CFRP混合輪很快會(huì)進(jìn)入高檔汽車(chē)市場(chǎng),它使每輛汽車(chē)重量節(jié)約10公斤左右。
行業(yè)人士介紹,CFRP材料被廣泛運(yùn)用于工程中,如橋梁加固、維修以及各類(lèi)工民建工程的維修中,此外,它還廣泛應(yīng)用于航空,賽車(chē)等領(lǐng)域。