Kohlefaser in Automobilanwendungen

Das Auto ist ein sehr wichtiges Transportmittel, das den Menschen viel Komfort bringt, aber auch einige Probleme mit sich bringt, wie Umweltverschmutzung, Energiekrise usw.

China hat derzeit das Ziel, den Höhepunkt der CO2- und CO2-Neutralität zu erreichen, klar definiert und neue Anforderungen für verschiedene Industrien aufgestellt, und CO2-Reduzierung und Dekarbonisierung sind zum Konsens der Automobilindustrie geworden. Daher werden die Hersteller jetzt bei der Produktion von Automobilen danach streben, gute Standards zur Energieeinsparung und Emissionsreduzierung zu erreichen.

Daten zeigen, dass für jede 10 %ige Gewichtsabnahme der Fahrzeugmasse der Kraftstoffverbrauch um 0,7 Liter pro 100 Kilometer sinkt, die Abgasemissionen um 7 % sinken, der Bremsweg um 3 bis 7 Meter verkürzt wird und die Beschleunigung gleich null ist um 0,5 Sekunden verkürzt.

Vorteile der Kohlefaseranwendung

Im Vergleich zu anderen Leichtbaumaterialien wie hochfestem Stahl, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen und Hochleistungskunststoffen weisen Kohlefasern und ihre Verbundwerkstoffe überlegene physikalische und mechanische Eigenschaften auf.

* Mit minimaler Dichte, maximaler Zugfestigkeit, Ermüdungsbeständigkeit, Schlagfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Stoßdämpfung, Automobil-Leichtgewicht;
* Wenn das Auto einen Aufprall erleidet, kann es die Aufprallenergie vollständig absorbieren, die Rolle des Pufferns und Absorbierens von Energie spielen und die persönliche Sicherheit erheblich verbessern;
* Im Vergleich zu kohlenstoffarmem Stahl kann Kohlefaser eine Gewichtsreduzierung von 55 % bis 60 % und eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz von 30 % bis 40 % erreichen, unter der Prämisse, Fahrzeugfestigkeit und Sicherheitsleistung zu gewährleisten, was ein wichtiges Energiemittel ist Einsparung und Emissionsreduzierung;
* Mit hoher Designfähigkeit können je nach Bedarf individuelle Designprodukte hergestellt werden, um den Bedürfnissen der Kunden gerecht zu werden.

Kohlefaserkörper

Kohlefaserhat genug Festigkeit und Steifigkeit, um es zum leichtesten Material für Autokarosserien zu machen.

Es wird geschätzt, dass durch den Einsatz von Kohlefaserverbundwerkstoffen die Masse der Automobilkarosserie um 40 % bis 60 % reduziert werden kann, was 1/3 bis 1/6 der Masse von entspricht die Stahlkonstruktion.

Gegenwärtig verwenden die meisten Rennwagen und einige modifizierte Autos eine Karosserie aus Kohlefaser-Verbundwerkstoff, was gleichzeitig das Gewicht reduziert, da die Kollision des Verbundwerkstoffes die Entstehung von Trümmern verringert und so die Sicherheit verbessert.

Carbonfaser-Radnabe

Als eine der wichtigen Komponenten zur Gewährleistung der Sicherheit des Fahrzeugs muss die Nabe nicht nur das Gewicht und die Last des Fahrzeugs tragen, sondern auch den Antrieb und das Drehmoment übertragen.

Dies erfordert eine sehr hohe Qualität der Autoräder. Kohlefaserverbundwerkstoffe verfügen über hervorragende mechanische Eigenschaften, Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit und können Metall als Radnabenmaterialien ersetzen.

Gleichzeitig reduziert die Verwendung von Kohlefasermaterialien die Nabenmasse und trägt so zur Reduzierung der Radträgheit bei, sodass das Fahrzeug schneller startet, stoppt und die Lenkgeschwindigkeit beschleunigt.

Betätigung des Bremssystems

Autobremsbeläge bestehen hauptsächlich aus Asbestmaterial, das leicht reibt und beim Bremsen hohe Temperaturen erzeugt, was zu einer thermischen Verschlechterung der Leistung führt, und der entstehende Asbeststaub birgt krebserregende Gefahren.

Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff hat eine hohe spezifische Festigkeit, gute Verschleißfestigkeit und gute Hitzebeständigkeit und kann als Ersatz für Asbest in Kfz-Bremsbelägen verwendet werden.

Die Kohlefaser-Bremsscheibe kann die Geschwindigkeit innerhalb von 50 m von 300 km/h auf 50 km/h reduzieren. Die Kohlefaser-Bremsscheibe hält der hohen Temperatur von 2500 °C stand und die Leistung ist stabil.

Karbonfaser-Antriebswelle für Autos

Die Kraftsituation an der Getriebewelle eines Automobils ist komplexer, insbesondere um ein hohes Drehmoment zu tragen, und die Anforderungen an die Materialleistung sind höher.

Kohlenstofffaserverstärkter Verbundwerkstoff weist die Eigenschaften Anisotropie, hohe spezifische Festigkeit und relativ niedriges spezifisches Modul auf, wodurch die Verwendungsanforderungen anstelle von Metallmaterial als Antriebswelle besser erfüllt werden können.

Antriebswelle aus Kohlefaser reduziert nicht nur das Gewicht um 60 %, sondern bietet auch eine bessere Ermüdungsbeständigkeit und Haltbarkeit.

Die Anwendung des Luftansaugsystems

Kohlefaserverbundwerkstoff als Material für das Luftansaugsystem von Kraftfahrzeugen kann einerseits das Gewicht reduzieren, um den Effekt von Leichtgewicht zu erzielen; Andererseits lassen sich Kohlefasermaterialien leicht in verschiedene gebogene Formen verarbeiten und die Oberfläche ist glatt, was die Ansaugeffizienz effektiv verbessern kann.

Dekorteile aus Kohlefaser

Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff hat eine gute Vibrationsabsorptionswirkung, hat eine große Pufferwirkung bei Stößen und reduziert die Entstehung von Aufpralltrümmern, wodurch die Sicherheit verbessert wird.

Die Verwendung von Innen- und Außendekorationsmaterialien aus Kohlefaser vereinfacht neben dem Leichtbau im Automobilbereich auch den Teileherstellungsprozess, reduziert die Teileverarbeitung, Montage und Wartungskosten und senkt die Produktionskosten.

* Zusätzlich zu den oben genannten Aspekten wird Kohlefaser auch häufig in Fahrgestellen, Motorluken, Getrieben, Kraftstofftanks, Stoßstangen, Rückspiegelschalen, Innentürverkleidungen, Autositzen usw. verwendet.

* Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kohlefasern im Automobilbereich weit verbreitet sind, was die Haltbarkeit und Sicherheit von Automobilen erheblich verbessern und das technische Niveau der Automobilindustrie erheblich bereichern kann. Durch den Einsatz von Kohlefaser können die Anforderungen der Menschen an die Leistung von Autos besser erfüllt und den Menschen sicherere und komfortablere Reisedienstleistungen geboten werden.