Đây là lý do tại sao ô tô và phụ tùng ô tô bằng sợi carbon lại vượt trội hơn

Các kỹ sư ô tô không ngừng nghĩ ra các cách để cải thiện độ an toàn cho ô tô, bằng chứng là đã có rất nhiều nâng cấp cho các tính năng an toàn tiên tiến. Tuy nhiên, ngay cả những thiết bị hỗ trợ lái xe sáng tạo nhất cũng không thể bảo vệ bạn nếu bạn đang đi trên đường xây dựng kém. Mặc dù hầu hết các ô tô đều có khung bằng thép hoặc nhôm, nhưng sợi carbon ngày càng trở nên phổ biến hơn.

Những chiếc xe thể thao hiện đại và xe hạng sang thường có các bộ phận và phụ kiện bằng sợi carbon. Trên một số mẫu xe, mọi tấm thân xe hoặc thậm chí cả khung xe đều được làm bằng sợi carbon. Vật liệu nhẹ này chỉ là một xu hướng hay nó thực sự vượt trội hơn nhôm và thép?

Ô tô hiện đại được làm bằng gì?

Theo J.D. Power, thép đã được sử dụng để làm thân và khung xe trong gần một thế kỷ. Nó thực tế cho việc chế tạo xe vì nó cực kỳ mạnh mẽ và tương đối phải chăng để có được. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, nhiều nhà sản xuất ô tô đã sử dụng nhôm thay vì thép.

Nhôm thậm chí còn bền hơn mặc dù trọng lượng nhẹ hơn. Đây là vật liệu lý tưởng để cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu của xe; Thêm vào đó, nó làm cho một chiếc xe nhanh hơn và dễ điều động hơn. Nhôm cũng đã thay thế gang làm vật liệu chế tạo khối động cơ chính của nhiều loại xe.

Các phương tiện hiệu suất cao như siêu xe và siêu xe có thể sử dụng các nguyên tố titan hoặc magiê. Bên cạnh các vật liệu chính của thân xe, các nhà sản xuất ô tô cũng sử dụng đồng cho hầu hết các thành phần điện. Bộ chuyển đổi xúc tác thường được làm bằng bạch kim và rhodium, trong khi pin chì-axit được làm từ chì mềm.

Tại sao sợi carbon lại thống trị tối cao

Việc sản xuất một chiếc ô tô nhẹ, ổn định bằng thép hoặc nhôm có thể khó khăn. Sợi carbon là vật liệu tốt nhất cho nhiệm vụ này. Tại sao? Nó được liên kết bằng carbon cứng không nặng bằng nhôm. Ngoài ra, sợi carbon có thể hấp thụ các tác động mạnh hơn, làm cho nó trở thành một giải pháp thay thế an toàn hơn cho các phương pháp xây dựng khác, BMW giải thích.

Theo SMI Composites, sự an toàn được nâng cao là một trong nhiều lý do tại sao sợi carbon là vật liệu được sử dụng cho xe đua. Những chiếc xe đua được lái với tốc độ cực cao, thường là nhiều dặm cùng một lúc. Một số thành phần cuối cùng chắc chắn sẽ bị hỏng và việc thay thế chúng nhiều lần có thể rất tốn kém.

Sợi carbon có độ cứng và độ bền trên mỗi mật độ cao nhất so với bất kỳ vật liệu sản xuất nào khác. Nó không chỉ có thể thực hiện một số cú đánh nặng mà còn cung cấp tỷ lệ trọng lượng trên công suất tốt nhất. Ô tô bằng sợi carbon nhẹ hơn ô tô bằng thép năm lần, ngay cả khi có động cơ mạnh mẽ trên tàu.

Mặc dù những chiếc xe đua bằng thép có thể bảo vệ người lái một cách đầy đủ, nhưng khung nặng hơn của chúng khiến việc vượt qua những khúc cua hẹp trở nên khó khăn hơn. Kết hợp thép với một động cơ lớn và bạn có thể có một trong những chiếc xe chạy chậm nhất trên đường đua.

Sợi carbon cũng rất lý tưởng cho những chiếc xe thể thao vì nó vẫn mát. Ngay cả khi người lái xe đẩy xe đến giới hạn của nó, nó có thể sẽ không quá nóng vì các sợi không dẫn nhiệt. Vật liệu này cũng có điểm giãn nở nhiệt thấp, vì vậy nó sẽ không bị suy yếu ngay cả sau khi tiếp xúc nhiều lần với nhiệt độ cao.

Có bất kỳ nhược điểm nào khi sử dụng sợi carbon cho ô tô không?

Siêu xe bằng sợi carbon mảnh dẻ này lắp một tua-bin vào xe điện hybrid của nó động cơ https://t.co/fqmX18kteV pic.twitter.com/enwy6cZ43Y

- CNET (@CNET) Ngày 1 tháng 3 năm 2016

Mặc dù nó không có sai sót về hiệu suất rõ ràng, nhưng vật liệu này đắt hơn nhôm hoặc thép. Sợi carbon chủ yếu là do con người tạo ra, vì vậy bạn đang phải trả thêm tiền cho công nghệ và lao động. Đó là lý do tại sao nó thường chỉ được sử dụng bởi các nhà sản xuất ô tô hạng sang và các đội đua xe có ngân sách lớn.

Điều đó cũng có nghĩa là việc thay thế một bộ phận bị hư hỏng sẽ rất tốn kém. Tin tốt là việc sản xuất vật liệu này tiếp tục trở nên rẻ hơn khi sự phổ biến của nó trong việc sử dụng ô tô. Ngoài ra, do độ bền đáng kinh ngạc của sợi carbon, việc sửa chữa rất ít và xa.