211service.com
Kur atrodas izdevīgā oglekļa šķiedras automašīna?
Automašīnu daļas, kas izgatavotas no oglekļa šķiedras, ir izmantotas gadu desmitiem Eiropas superautomobiļos, kuru vērtība ir plus 1 miljons dolāru, piemēram, Ferrari un McLaren. Taču pirmo reizi daži 2016. gada modeļi, kas tiek pārdoti apkārtnes automašīnu tirdzniecības vietās, būs aprīkoti ar īpaši viegliem, taču dārgiem oglekļa šķiedras materiāliem. Jaunajā BMW 7. sērijas sedanā, kura cena ir aptuveni no 80 000 USD, kā arī līdzīgas cenas sporta automašīnām Alfa Romeo 4C un Chevrolet Corvette Z06 izmantoti oglekļa šķiedras elementi.
BMW 7. sērijas šasijā ir apvienots tērauds, alumīnijs un ar oglekļa šķiedru pastiprināta plastmasa. Iepriekš redzamajā attēlā melnās daļas ap durvju rāmjiem un pāri jumtam ir izgatavotas no oglekļa šķiedras.
Taču neļaujiet tam jūs maldināt, domājot, ka oglekļa šķiedras automašīnas ir populārākās. Lai gan oglekļa šķiedras materiālu un ražošanas izmaksas pēdējās desmitgadēs ir samazinājušās, tās joprojām ir pārmērīgi augstas, izņemot ierobežotas izmantošanas iespējas nišas transportlīdzekļos. Lai gan pieaugošie degvielas efektivitātes standarti nenoliedzami ir motivējuši automobiļu rūpniecību izmantot šo tehnoloģiju, tā tiek sākta ražošanā tikai tad, kad autoražotāji uzskata, ka materiāls var radīt superauto stila pievilcību dārgam modelim.
Oglekļa šķiedra ir elastīgs audumam līdzīgs materiāls, ko, apvienojot ar polimēru, var veidot automašīnas daļas formā, kas ir stiprāka un vieglāka nekā mūsdienu tērauda un alumīnija detaļas. Augstākās izmaksas ir saistītas ar pašu šķiedru materiālu, kā arī ilgāku ražošanas laiku. Metāla daļas var apzīmogot dažu sekunžu laikā, bet oglekļa šķiedras daļas formēšana un sacietēšana var ilgt vairākas minūtes.
BMW izmanto oglekļa šķiedru galvenajos jumta elementos, atbalsta jumta balstos un durvju rāmjos — būtībā jebko, kas atrodas augstu no ceļa. Tikmēr šasijai tiek izmantots tērauds un alumīnijs. Mēs ietaupām svaru, taču mēs ievērojami ietaupām svaru, saka Pols Ferraiolo, BMW Ziemeļamerikas produktu plānošanas un stratēģijas vadītājs. Tas ļauj mūsu inženieriem izstrādāt automašīnu ar zemāku smaguma centru.
BMW 7. sērija, kuras rāmja daļās ir iekļauta oglekļa šķiedra, tiek ražota uzņēmuma rūpnīcā Dingolfingā, Vācijā.
BMW oglekļa šķiedras izmantošana 7. sērijā nodrošina ieguldījumus un pieredzi materiāla izmantošanā tā i3 un i8 elektromobiļos ar spraudni. Oglekļa šķiedra ir ekonomiski izdevīgāka elektromobiļiem, jo litija jonu akumulatori ir dārgi. Mazāks svars nozīmē mazāku akumulatoru komplektu, kas ir vērtīgs kompromiss. Pāreja no i3 uz 7. sēriju ir sava veida oglekļa šķiedras migrācija no viena ierobežota lietojuma uz citu, lai kompensētu ieguldījumus, kas var nesasniegt ikdienas produktus desmit gadus vai ilgāk.
Tā pati tehnoloģiju migrācija uzņēmuma iekšienē izskaidro oglekļa šķiedras liberālo izmantošanu 75 000 USD vērtajā sporta automašīnā Alfa Romeo 4C, ko ražo Fiat-Chrysler Automobiles. Fiat-Chrysler ir milzīgs pieredzes un zināšanu resurss oglekļa šķiedras tehnoloģijā, tostarp pieredze, kas gūta no Ferrari un Maserati, saka Fabio Migliavacca, vecākais produktu plānotājs Fiat-Chrysler (kam pieder arī šie augstākās klases itāļu zīmoli).
Es nesen piecas dienas braucu ar Alfa Romeo 4C. Fiat-Chrysler izmantoja oglekļa šķiedru visai šī modeļa šasijai, un kāda ir atšķirība. Alfa Romeo 4C sver aptuveni 2500 mārciņu, savukārt līdzīgi luksusa rodsteri parasti sver aptuveni 3000 mārciņu vai vairāk. Pieredze, kas gūta, tik viegla virsbūve ātri iebraucot un izbraucot no stūriem, ir daudz aizraujošāka par to, ko citādi varētu sagaidīt no 237 zirgspēku četrcilindru dzinēja. Oglekļa šķiedras virsbūve jutās ļoti manevrējama — ar ārkārtīgi ātru reakciju uz rodstera stingrās stūres vadības iedarbībām.
Alfa Romeo 4C ir rodsters par 65 000 USD, bet kā ar vieglāk pieejamo Mazda MX-5 Miata, kura cena ir aptuveni 25 000 USD? Oglekļa šķiedra šobrīd nav rentabla, saka Deivs Kolmens, jaunās Miata izstrādes inženieris. Mums ir ilgtermiņa plāni svara samazināšanai nākotnē, taču visām tehnoloģijām blakus ir lielas jautājuma zīmes.
Jautājumu saraksts ir garš. Kad mums būs ātrāk cietējoši sveķi, lai samazinātu oglekļa kompozītmateriālu ražošanas laiku? Vai efektīvāka iekšdedzes sistēma un alternatīvas, piemēram, elektriskie transportlīdzekļi, nodrošinās pietiekami daudz degvielas efektivitātes uzlabojumu pat tad, ja automašīnas nekļūs daudz vieglākas? Vai autonomās drošības funkcijas ļaus autoražotājiem padarīt automašīnas pietiekami drošas, lai samazinātu svaru, noņemot esošos konstrukcijas elementus?
Tas ir jautājums par visu kustīgo vārtu stabu relatīvajām cenām, saka Entonijs Vikari, Lux Research, kas pēta oglekļa šķiedras izmantošanu, analītiķis. Vairāki savstarpēji saistīti pārvietošanās mērķi un izmaksu līknes apgrūtina prognozēšanu, kad materiāli varētu pāriet no eksotiskām sporta automašīnām, EV un augstākās klases luksusa transportlīdzekļiem uz liela apjoma automašīnām, ko ražo 100 000 vienību gadā. Mans labākais minējums ir 10 gadi, saka Vicari.