Вот почему автомобили и автозапчасти из углеродного волокна лучше

Автомобильные инженеры постоянно изобретают способы повышения безопасности автомобилей, о чем свидетельствуют многочисленные обновления передовых функций безопасности. Однако даже самые инновационные вспомогательные средства для водителя не могут защитить вас, если вы едете по некачественной конструкции. Хотя у большинства автомобилей стальные или алюминиевые рамы, углеродное волокно становится все более популярным.

Современные спортивные автомобили и автомобили класса люкс обычно оснащены деталями и аксессуарами из углеродного волокна. На некоторых моделях каждая панель кузова или даже шасси изготовлены из углеродного волокна. Является ли этот легкий материал всего лишь тенденцией или он на самом деле превосходит алюминий и сталь?

Из чего сделаны современные автомобили?

По словам J.D. Power, сталь используется для изготовления кузовов и шасси автомобилей уже почти столетие. Это практично для автомобилестроения, потому что оно чрезвычайно прочное и относительно доступное. Однако в последние годы все больше автопроизводителей используют алюминий вместо стали.

Алюминий еще более прочный, несмотря на его меньший вес. Это идеальный материал для улучшения топливной экономичности автомобиля; плюс, это делает автомобиль быстрее и легче маневрировать. Алюминий также заменил чугун в качестве основного материала блока цилиндров во многих автомобилях.

Высокопроизводительные автомобили, такие как суперкары и гиперкары, могут использовать элементы из титана или магния. Помимо основных материалов корпуса, автопроизводители также используют медь для изготовления большинства электрических компонентов. Каталитические нейтрализаторы обычно изготавливаются из платины и родия, а свинцово-кислотные аккумуляторы — из мягкого свинца.

Почему углеродное волокно доминирует

Изготовление легкого и стабильного автомобиля из стали или алюминия может быть затруднено. Углеродное волокно — лучший материал для этой задачи. Почему? Он связан с жестким углеродом, который весит не так много, как алюминий. Кроме того, углеродное волокно может поглощать более сильные удары, что делает его более безопасной альтернативой другим методам строительства, поясняет BMW.

По данным SMI Composites, повышенная безопасность является одной из многих причин, по которым углеродное волокно является предпочтительным материалом для гоночных автомобилей. Гоночные автомобили движутся на невероятно высоких скоростях, часто преодолевая много миль за раз. Некоторые компоненты рано или поздно сломаются, и их многократная замена может обойтись дорого.

Углеродное волокно имеет самую высокую жесткость и прочность на единицу плотности по сравнению с любым другим производственным материалом. Он не только может выдержать несколько тяжелых ударов, но и обеспечивает наилучшее соотношение веса и мощности. Автомобили из углеродного волокна в пять раз легче стальных, даже с мощным двигателем на борту.

В то время как стальные гоночные автомобили могут адекватно защитить водителей, их более тяжелые рамы затрудняют преодоление крутых поворотов. Объедините сталь с большим двигателем, и вы получите одну из самых медленных машин на трассе.

Углеродное волокно также идеально подходит для спортивных автомобилей, потому что оно остается прохладным. Даже когда водитель доводит автомобиль до предела, он, скорее всего, не перегреется, потому что волокна не проводят тепло. Этот материал также имеет низкую температуру теплового расширения, поэтому он не ослабевает даже после многократного воздействия высоких температур.

Есть ли недостатки у использования углеродного волокна для автомобилей?

Этот стройный суперкар из углеродного волокна оснащен турбиной в его гибридном электрическом мотор https://t.co/fqmX18kteV pic.twitter.com/enwy6cZ43Y

— CNET (@CNET) 1 марта 2016 г.

Хотя у него нет явных недостатков в производительности, материал дороже, чем алюминий или сталь. Углеродное волокно в основном производится человеком, поэтому вы платите за дополнительные технологии и труд. Вот почему его обычно используют только производители роскошных автомобилей и команды гоночных автомобилей с большими бюджетами.

Это также означает, что замена поврежденной детали будет дорогостоящей. Хорошая новость заключается в том, что производство материала продолжает дешеветь по мере роста его популярности в автомобильной промышленности. Кроме того, из-за невероятной долговечности углеродного волокна ремонт очень редок.