隨著超跑制造商對(duì)速度越來(lái)越極致的追求，“輕量化設(shè)計(jì)”成為了近期的關(guān)鍵詞，想想也是，那些V10，V12引擎的性能又不能被無(wú)限壓榨，與其讓旗下的每臺(tái)跑車(chē)都成為布加迪威龍SS或邁凱輪奔馳SLR這種馬力、扭矩怪獸，倒不如另辟蹊徑，把車(chē)做的更輕一些，使車(chē)輛擁有大的馬力/質(zhì)量比，順著這個(gè)思路，一些輕量化材料越來(lái)越多的被應(yīng)用到車(chē)輛每一個(gè)部分，今天要介紹的就是這些輕量化材料中的主力軍：碳纖維。
copyright 123456

一.碳纖維材料的優(yōu)勢(shì)

本文來(lái)自123

　　碳纖維是一種含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高分子纖維，它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟性，制備碳纖維是一個(gè)繁雜的過(guò)程，從原絲到成品需要經(jīng)過(guò)預(yù)氧化，高溫炭化，石墨化，表面處理等諸多步驟，每一步驟又有著諸如碳化溫度，預(yù)氧時(shí)間等嚴(yán)格的參數(shù)限制；成品碳纖維的軸向強(qiáng)度高，密度低、比性能高，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，繁雜的生產(chǎn)過(guò)程無(wú)疑造就了它優(yōu)異的品質(zhì)。

　如果咬文嚼字的話(huà)，應(yīng)用在超跑或賽車(chē)上的材料不能稱(chēng)之為碳纖維，單純的碳纖維除用作絕熱保溫材料外一般不單獨(dú)使用，它多作為增強(qiáng)材料加入到樹(shù)脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構(gòu)成復(fù)合材料，所以準(zhǔn)確地說(shuō)，賽車(chē)及超跑中的碳纖維應(yīng)稱(chēng)作碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料。近年來(lái)，在汽車(chē)領(lǐng)域碳纖維被越來(lái)越多地應(yīng)用，它帶來(lái)的效果是顛覆性的，諸多好處不勝枚舉。

123456

　碳纖維特點(diǎn)之一就是質(zhì)量輕，這種材料應(yīng)用在超跑或賽車(chē)上帶來(lái)最直觀的改變就是整車(chē)重量的降低，在動(dòng)力系統(tǒng)不變的前提下，減重的車(chē)身會(huì)帶來(lái)更出色的加速感受，相對(duì)于扔掉空調(diào)、音響等配置的減重方法，碳纖維材料的應(yīng)用在保留舒適配置的同時(shí)達(dá)到了更好的效果，碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用可使汽車(chē)車(chē)身、底盤(pán)減輕重量40～60%，相當(dāng)于鋼結(jié)構(gòu)重量的1/3～1/6。


碳纖維為車(chē)輛輕量化做出的貢獻(xiàn)是毋庸置疑的，但更輕的質(zhì)量是否意味著更低的強(qiáng)度呢？答案是否定的！碳纖維復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7-9倍，雖然只是軸向強(qiáng)度出色，但也足以滿(mǎn)足對(duì)車(chē)輛安全性能的需求，"越厚的鋼板意味著越高的安全性能"這種說(shuō)法本身是不太正確的，決定車(chē)體安全水平的因素主要是看車(chē)架的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，所以碳纖維材料的應(yīng)用與整車(chē)安全性能沒(méi)有太大關(guān)系。 123,123

除了上述優(yōu)點(diǎn)外，碳纖維復(fù)合材料還具有出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)及出色的抗熱沖擊性，這使得它成為了發(fā)動(dòng)機(jī)罩的理想材料，另外它的熱膨脹系數(shù)很低，使得車(chē)輛在高熱情況下運(yùn)轉(zhuǎn)也不會(huì)帶來(lái)變形，優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能也是普通鋼材料不可比擬的。
本文來(lái)自123

二、碳纖維在汽車(chē)世界中的應(yīng)用 copyright 123456

　　雖說(shuō)碳纖維慢慢進(jìn)入了人們的視線，但想要普及這種新型材料恐怕還有待時(shí)日，目前它的應(yīng)用大多在一些高端車(chē)或各大賽場(chǎng)上，早在上世紀(jì)80年代，碳纖維就已經(jīng)走進(jìn)了F1賽場(chǎng)，而近幾年又開(kāi)始應(yīng)用在超跑領(lǐng)域，接下來(lái)要為您盤(pán)點(diǎn)的就是汽車(chē)世界中應(yīng)用碳纖維材料的一些典型案例。

123,123

　　(一)、全碳纖維車(chē)身 內(nèi)容來(lái)自123456

　　雷克薩斯作為日本成功的高端汽車(chē)品牌一直被全世界人青睞，舒適和安靜是它留給人的一貫印象，但它也有瘋狂的一面，旗下新上市的超跑LFA由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十年完成，雖然560馬力的最大功率在超跑中處于中等水平，但它的車(chē)身徹底由碳纖維打造，造就了LFA1480公斤的低自重。

copyright 123456

柯尼賽格是瑞典的一家超跑制造商，致力于打造世界級(jí)的超級(jí)跑車(chē)，與LFA相同，它的整個(gè)車(chē)身也是由碳纖維打造，但更有噱頭的是，它曾是世界最快的量產(chǎn)跑車(chē)，在數(shù)據(jù)方面，它的最大馬力和最大扭矩均已過(guò)千！

copyright 123456

(二)、車(chē)輛內(nèi)飾 123456

　　法拉利458 Italia敢以國(guó)家的名字命名，就代表它一定有非凡之處，也許它方向盤(pán)上復(fù)雜的按鈕和錯(cuò)亂的儀表盤(pán)讓人抓狂，但沒(méi)人在乎，因?yàn)樗鼘?shí)在是太美了，美到我寫(xiě)下這部分文字的時(shí)候內(nèi)心都是激動(dòng)著的！它裝配的4.5LV8發(fā)動(dòng)機(jī)性能出色，可以在加速上完爆前代車(chē)型F430，美到窒息的外形下是碳纖維打造的內(nèi)飾，駕駛艙內(nèi)每個(gè)細(xì)節(jié)都散發(fā)著高貴氣息！

123456

寶馬旗下的M車(chē)型一直是性能的代名詞，X6M作為新晉成員也跟隨了傳統(tǒng)，4.4LV8雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可提供最大555馬力的功率，百公里加速只需4.7秒，雖然它的底盤(pán)調(diào)校不像M3那樣激進(jìn)，但對(duì)于大個(gè)子來(lái)說(shuō)，它也算是身手敏捷了，X6M的內(nèi)飾使用了大量碳纖維材料，這讓本身就有火藥味的它又增加了一抹戰(zhàn)斗氣息。

(三)、其它應(yīng)用及碳纖維的局限性 123,123

　　帕加尼終于應(yīng)驗(yàn)了承諾，推出了zonda的替代車(chē)型-huayra，這款百萬(wàn)豪車(chē)很好地保留了帕加尼的原始?xì)庀ⅲ瑸榱舜蛟旄p的車(chē)身，它的翼子板和鷗翼門(mén)都是由碳纖維打造，使得整車(chē)重量控制在3000磅(約為1.36噸)左右，再配以AMG為其打造的發(fā)動(dòng)機(jī)，成就了它既暴躁又性感的性格。


除車(chē)身外，碳纖維材質(zhì)還可應(yīng)用于底盤(pán)，蘭博基尼的新SUV-urus的整個(gè)底盤(pán)都是由碳纖維制成，之前提到的雷克薩斯LFA也是如此。

123456

上述實(shí)例應(yīng)用碳纖維的主要目的是減重，而下面這些裝飾的意味則濃一些，一些性能車(chē)會(huì)在改裝時(shí)把車(chē)頂、尾翼及進(jìn)氣格柵等部分裝飾成碳纖維，雖然也能起到輕量化的效果，但外觀上的改變更加顯眼。



　碳纖維應(yīng)用在F1賽車(chē)是三十多年前的事，它的到來(lái)為這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)帶來(lái)了更快的速度和更高的安全性，而在更早之前它已經(jīng)被應(yīng)用到航空航天事業(yè)。

　碳纖維的好處說(shuō)不盡，但它也有自己的局限性，雖然強(qiáng)度高但是碳纖維是脆性材料，受力過(guò)大不會(huì)發(fā)生形變而是直接斷裂，所以損壞后基本無(wú)法修復(fù)，而且碳纖維的高強(qiáng)度只限于軸向，它的徑向強(qiáng)度是比較脆弱的，不止如此，碳纖維與其它材料的連接也是個(gè)問(wèn)題，使用傳統(tǒng)的栓接，連接孔周?chē)苋菀桩a(chǎn)生裂紋，但它之所以未能普及，最大的原因就是成本問(wèn)題，舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，全碳纖維車(chē)身及底盤(pán)的LFA售價(jià)要高于30萬(wàn)英鎊，這幾乎是一輛法拉利458和一輛路虎攬勝價(jià)錢(qián)的總和！

本文來(lái)自123

  123456