Kolesá z uhlíkových vlákien sa stávajú artefaktom na chudnutie, ktorý radi používajú Bentley a Ford
Uhlíkové vlákno, pretože je ľahké a extrémne pevné, je automobilovými inžiniermi považované za obľúbenú voľbu pre novú generáciu materiálov na stavbu áut. Koncom júla minulého roka vydala agentúra pre analýzu údajov MarketaaWatch „Správu o prieskume trhu s automobilovými uhlíkovými vláknami za rok 2021“, ktorá poukázala na to, že celosvetový trh s uhlíkovými vláknami v automobilovom priemysle bude v roku 2020 takmer 160 miliónov amerických dolárov; Očakáva sa, že od roku 2021 do roku 2027 bude svetový automobilový trh s uhlíkovými vláknami Zložený ročný rast 5,71 percenta neustále rastie. S rastúcimi požiadavkami na ochranu životného prostredia a úsporu energie a znižovanie emisií hľadá globálny automobilový priemysel diverzifikované ľahké riešenia. Požiadavka na zníženie hmotnosti neodpruženej hmoty je obzvlášť významná. Ako dôležitá súčasť neodpruženej hmoty tvoria kolesá veľkú časť celkovej hmotnosti automobilu. Jedným z účinných spôsobov zníženia hmotnosti je použitie kolies z uhlíkových vlákien. Keďže suroviny a výrobné náklady klesli, kolesá z uhlíkových vlákien, ktoré boli pôvodne drahé a používali sa len pre luxusné alebo ultraluxusné modely, postupne „ustupujú“.
Kolesá z uhlíkových vlákien sa stávajú „artefaktom chudnutia“
Treba zdôrazniť, že uhlíkové vlákna nie sú v automobilovom priemysle žiadnou novinkou. Bol už aplikovaný na karosériu a mnohé časti auta. Napríklad karoséria a podvozok BMW i3, ktoré bolo uvedené na trh v roku 2013, využívajú materiály z uhlíkových vlákien. V súčasnosti, keď automobilový priemysel zrýchľuje svoj prechod na elektrifikáciu, sa niektoré výzvy výrobného inžinierstva presúvajú z vozidiel so spaľovacím motorom na elektrické vozidlá. Zníženie hmotnosti, zlepšená aerodynamika a zníženie hluku môžu byť tri hlavné výzvy, ktorým čelia súčasní automobiloví inžinieri pri vývoji elektrických vozidiel. Elektrické vozidlá majú oveľa menej komponentov ako vozidlá ICE, ale nie sú nevyhnutne ľahšie ako vozidlá ICE. V skutočnosti je veľa elektrických vozidiel ťažších ako ich náprotivky ICE kvôli ich „veľkým“ batériám. Napríklad nový elektrický pickup GMC Hummer uvedený na trh nedávno spoločnosťou General Motors váži až 9 046 libier (asi 4,1 tony).
Okrem toho sa v posledných rokoch výrazne zvýšil rozmer a hmotnosť kolies mnohých terénnych vozidiel a pikapov. Veľkosť kolies niektorých veľkých SUV je 22 palcov (asi 55,9 centimetra) a niektoré dokonca presahujú 30 palcov (asi 76,2 centimetra), vďaka čomu koleso váži takmer 100 libier (asi 45 kilogramov). Hmotnosť kolesa automobilu dosahuje 400 libier (asi 181 kilogramov). Mnohé automobilky vybavujú nové autá väčšími kolesami a pneumatikami. Napríklad Chevrolet vydal v polovici augusta tohto roku novú ukážku auta, v ktorej sa uvádza, že elektrický pickup Chevrolet Silverado založený na platforme elektrického vozidla GM Ultium bude vybavený systémom riadenia štyroch kolies a voliteľným 24-palcovým (asi 61 cm) veľký náboj.
V tomto prípade upútala pozornosť priemyslu redukcia hmotnosti uhlíkových vlákien na kolese. Carbon Revolution (Carbon Revolution) so sídlom v Austrálii je technologicky vyspelý výrobca automobilových kolies vyrobených z jednodielneho kompozitu z uhlíkových vlákien. Jeho generálny riaditeľ Jack Dingle povedal, že kolesá z uhlíkových vlákien sú o 40 až 50 percent ľahšie ako hliníkové kolesá. , Sada kolies z uhlíkových vlákien môže znížiť hmotnosť vozidla o 88 až 110 libier (približne 40 až 50 kilogramov). To je značné číslo, keď sa všetci inžinieri podvozku a karosérie snažili ušetriť 1 kg.
Ktoré automobilky ako prvé používajú kolesá z uhlíkových vlákien? Poďme sa na to spolu pozrieť.
1. Vývoj nového ráfika Bentley Bentayga z uhlíkových vlákien trval päť rokov
Bentley predstavilo päť rokov starý nový 22-palcový ráfik z uhlíkových vlákien. Ráfik bude namontovaný na Bentley Bentayga a bude dostupný výhradne pre modely Bentayga.
Bentley hovorí, že ide o najväčšie produkčné karbónové kolesá, aké kedy boli ponúkané pre auto, a karbónové ráfiky neboli vyrobené z rozmaru. Proces navrhovania a testovania trval päť rokov v spolupráci s Bucci Composites. Zhodou okolností to bolo približne v rovnakom čase, keď sa do ulíc dostala prvá Bentayga, takže sa zdá, že projekt bol vyvinutý v spojení s Bentley Bentayga.
Bentley hovorí, že kolesá sú vyrobené pomocou patentovaného procesu, ktorý zahŕňa špecifický oplet, ktorý pomáha predchádzať katastrofálnym prasknutiam pneumatík pri silných nárazoch. Rôzne testy simulujú rôzne podmienky na ceste, aby sa zaistila kvalita ráfikov z uhlíkových vlákien, pretože koniec koncov toto SUV váži takmer 3 tony.
Aké sú výhody kolies z uhlíkových vlákien na tak veľkom aute, ako je Bentayga? , Použitie uhlíkových vlákien môže znížiť hmotnosť každého kolesa o 13 libier (6 kg), aj keď nie veľa, ale môže účinne znížiť neodpruženú hmotnosť a zlepšiť ovládateľnosť. Bentley tiež zdôraznilo pevnosť a tuhosť kolies pre stabilnejšiu platformu riadenia.
2. Nová súprava Ford Mustang GT500 odkrytá, veľké kolesá z uhlíkových vlákien, jazdné vlastnosti budú vylepšené
Zámorské médiá informovali, že Ford vyrába novú súpravu z uhlíkových vlákien pre model Mustang (Mustang) ShelbyGT500, ktorého oficiálne uvedenie sa očakáva tento rok. Uvádza sa, že súprava môže pokrývať 20-palcové koleso z uhlíkových vlákien. Použitie materiálu z uhlíkových vlákien účinne zníži neodpruženú hmotnosť vozidla a ďalej zlepší jazdné vlastnosti vozidla. Uvádza sa, že Mustang GT500 je vybavený 5.2-litrovým preplňovaným motorom V8 s maximálnym výkonom 567 kW a prevodový systém je zladený s 7-dvojspojkovou prevodovkou.
3.8600otáčkový motor a ráfiky z uhlíkových vlákien, Chevrolet predstavuje Corvette Z06 8.
8. generácia Corvette od Chevroletu bola modernizovaná na verziu Z06. Existujúci model Z06 priniesol silný výkon a krútiaci moment pridaním turba do V8 6.2-litrového motora, no nový model sa opäť vrátil k atmosférickému motoru. Najväčšou zmenou na Corvette Z06 je, že prichádza s novo vyvinutým motorom. Motor nazývaný LT6 je dodávaný v litrovom V8 5.5-špecifikácii s prirodzeným nasávaním. Napriek zníženému zdvihovému objemu a absencii kompresora ide o vysokootáčkový motor vyvinutý pre jazdu na trati. Základná konfigurácia tohto motora je rovnaká ako pri pretekárskom aute C8.R. Rovnako ako Porsche 911 (992) GT3 založené na pretekárskom motore. Po prvé, motor je celý z hliníka a zachováva si 4,{16}}palcové (111,76 mm) vŕtanie, ktoré je charakteristickým znakom motora „Small Block“ Chevrolet. Naopak, posunutie sa zníži skrátením dĺžky zdvihu.
Existujúca konštrukcia ventilu OHV s tlačnou tyčou bola zmenená na typ s vačkovým hriadeľom v hlave (DOHC). Takto sa skrátka dnes využívajú motory. Nasávací ventil využíva titánovú zliatinu na zníženie hmotnosti a výfukový ventil využíva ventil naplnený sodíkom na zlepšenie účinnosti odvádzania tepla. Piest je vyrobený z kovaného hliníka a ojnica je vyrobená z kovaného titánu. To znižuje hmotnosť a zároveň zvyšuje tuhosť. Okrem toho sú všetky plynové a výfukové potrubia nové. Hlavy valcov sú tiež natreté červenou farbou.
Väčšie zmeny sa dejú na kľukovom hriadeli. Rovinný kľukový hriadeľ sa používa na nahradenie rovinného kľukového hriadeľa používaného vo všeobecných vozidlách so spaľovacím motorom. Planárna metóda opakuje postupnosť zapaľovania valcov zľava doprava v motore typu V, ktorý je ľahko založený na veľmi vysokých otáčkach motora, aj keď existujú nevýhody, ako sú nerovnomerne nízke otáčky a nerovnomerný pokles krútiaceho momentu. To je dôvod, prečo takmer všetky motory značky supercar používajú kľukové hriadele s plochou rovinou. Novo vyvinutý motor produkuje 670 k pri 8400 ot./min a krútiaci moment 63,5 kgfm pri 6300 ot./min. Dostupné otáčky motora sú 8600 ot./min. Bol zavedený systém mazania suchej vane, aby sa zabezpečil hladký mazací výkon vo valci aj v prostrediach, kde dochádza k silnému gravitačnému zrýchleniu. Týmto spôsobom sa zvyšuje aj efekt zníženia výšky motora.
