宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?

为什么要轻量化?       轻量化,即保证汽车安全的前提下,尽可能的减少汽车重量。为什么汽车需要减重?见下图:

宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?-CompositesPlus

汽车减重,伴随着油耗和排放的降低,加速和操纵性能的提升,由于制动距离缩短,也一定程度上提升了安全性。道理其实很简单,人太胖了,就需要减肥,才能更加灵活和健康。
轻量化材料
常见的轻量化材料分为金属和非金属。金属材料主要包括高强度钢、铝合金、镁合金,钛合金等;非金属材料包括工程塑料和复合材料等,其中就有我们即将闪亮登场的碳纤维。
比较一下几种常见的轻量化材料,如下:

宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?-CompositesPlus

备注:比强度越高,表明达到相同强度所用材料质量越轻;比模量越大,材料的刚性就愈大。
可以看出,碳纤维除了价格比较高以外,由于其兼具碳材料和纤维的双重优良特性,质量比钢、镁、钛、铝轻,但强度和模量更高,可谓是“刚柔并济”。
碳纤维
那么碳纤维究竟是什么?先来一张图,下图为迈凯伦MSO 12C概念车上所采用的碳纤维,很有质感。

宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?-CompositesPlus

碳纤维,是一种含碳量在95%以上的纤维材料,由片状石墨堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到。
除了上文中提到的优点,碳纤维还具有较好的模态(提高整车NVH性能),设计自由度大集成能力强(大量减少零件个数和装配工序),很好的能量吸收率(提升整车碰撞吸能能力),高的震动阻尼(提高整车疲劳强度)等特点。
但同时,碳纤维也有缺点,而且还不小,就一个字,贵。其“黑色黄金”的称号就是这么来的。

宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?-CompositesPlus

宝马打头阵,兰博基尼说不?
目前市场上铝合金的车身应占主流,很多车型如奥迪A8、捷豹XFL、特斯拉等均已采用全铝车身。
而实现大规模采用碳纤维,已经实现商业化的汽车当属宝马,如下图,宝马7系730Li的车重只有1830kg,甚至比全铝车身的奥迪A8L 30FSI还要轻90kg。

宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?-CompositesPlus

值得指出的是,碳纤维的应用是宝马用来宣传的一个卖点,下图在宝马七系B柱上标注的Carbon Core(碳纤维内核)熠熠夺目。

宝马带头,刚柔并济,汽车碳纤维时代已经到来?-CompositesPlus

其实宝马已经不是第一次这么干了,之前在i3电动和i8混合动力车型中,碳纤维已经成为其车身架构的主要材料。
在宝马的带领下,各大主机厂对碳纤维的应用和研发也在如火如荼地进行着。但是,在众多车企中,却有一家不是这样。
据外媒报道,曾以采用碳纤维而闻名的兰博基尼推出了一款SUV,起名叫“URUS”,其车身重量低于5000磅,但是采用的却是钢和铝两种材料,这一突然的掉头转向,是特立独行还是另有隐情?引人深思。

热门搜索
Top