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新材料攪動汽車創(chuàng)新生活

時間:2012-08-13   

好展會網(wǎng)  車展專題
新材料的應(yīng)用,提高了汽車的各種性能,并漸漸應(yīng)用到生活中的其他領(lǐng)域,新材料改變著汽車,也為人們的生活帶來精彩與便利。
 
  20世紀前半葉,汽車設(shè)計者們開始著手從汽車外部造型上進行改進,并相繼引入了空氣動力學(xué)、流體力學(xué)、人體工程學(xué)以及工業(yè)造型設(shè)計(工業(yè)美學(xué))等概念。此外,隨著科技的發(fā)展,很多特殊材料廣泛應(yīng)用到汽車的制造中———以往在航空航天領(lǐng)域才使用的鋁合金、鎂合金、碳纖維、高強度工程塑料、陶瓷等材料在汽車上的應(yīng)用比比皆是。這些新材料的應(yīng)用,逐步提高了汽車的各種性能,并漸漸應(yīng)用到人們生活中的其他領(lǐng)域,新材料改變著汽車,也為人們的生活帶來精彩與便利。 

  新技術(shù)讓汽車更快、更輕、更安全 

  有“輕金屬”之稱的鋁金屬,擁有比傳統(tǒng)造車材料所用的鐵和鋼更加質(zhì)輕、耐磨、耐腐蝕、剛度和強度高、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等特點,成為了使汽車輕型化的首選新材料。 

  之前,許多豪華汽車制造商在所生產(chǎn)的車型中用鋁合金在一些局部配件上代替鐵和鋼,直到奧迪A8L的誕生。在輕量化鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中,奧迪是開拓者和技術(shù)領(lǐng)先者。十多年來,鋁材及輕量設(shè)計中心在奧迪所取得的成就中一直扮演著重要角色。奧迪A8L其整個車架均使用鋁合金,所以它擁有了比同尺寸車型更加輕的車身,與傳統(tǒng)的鋼制結(jié)構(gòu)相比重量減輕約40%。另外,由于鋁合金車身擁有極好的剛性、強度和韌度,無論從操控還是乘坐安全和舒適性來看,都具有無法比擬的優(yōu)勢。 

  碳纖維車架顧名思義是由碳纖維做成的車架。碳纖維是一種由聚丙烯腈纖維、瀝青纖維或粘膠維等經(jīng)氧化、炭化等過程制得的含碳量為90%以上的纖維。其最大的優(yōu)點就是質(zhì)量輕、強度大,重量僅相當(dāng)于鋼材的20%—30%,硬度卻是鋼材的10倍以上。但真正的碳纖維車架,最早出現(xiàn)在F1賽場。1981年邁凱輪的設(shè)計師約翰·巴納德設(shè)計了全世界第一個一體式碳纖維車架,而在目前的超級跑車的行列中僅有麥克拉倫F1、法拉利F50、Enzo、布加迪EB 110SS使用的是一體式碳纖維車架。近日,邁凱輪SLR的設(shè)計者高登·馬瑞與日本東麗合作,推出了全新碳纖維電動跑車———Teewave AR.1。這款雙座版的電動跑整車重量僅850公斤,搭載的是三菱iMiEV電動車上的全套電力驅(qū)動系統(tǒng),僅需要6小時就能將電量充滿,并擁有最大186公里的續(xù)航能力。 

  現(xiàn)在的汽車越來越多地采用了塑料材質(zhì)。近期奔馳與工業(yè)巨頭巴斯夫所聯(lián)合推出的Smart Forvision概念車,不僅車身骨架采用塑料材質(zhì),而且車身面板也使用高性能泡沫材料,在兼顧堅固的同時最大限度減輕了整車重量。 

  自修復(fù)車漆這一技術(shù)屬于日產(chǎn),最先進入中國是隨著英菲尼迪新M系上市,其稱為“自動愈合車漆”。這層保護劑是一種高密度的透明合成樹脂,以網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)涂抹在汽車油漆的外層。這將使汽車的表層更難被剮傷,即使出現(xiàn)剮痕,超強力的網(wǎng)狀樹脂也會緩慢地回彈,直到填平表面上的擦痕。 

  從地毯到轎車的循環(huán)材料之路 

  被丟棄的家用地毯、舊牛仔褲或空瓶子,能用來做什么呢?你是否相信,它們能被用來制造福特福克斯呢?在歐洲當(dāng)前正掀起一場影響廣泛的廢物回收再利用運動,福特創(chuàng)新的兩廂福克斯成為了先鋒。這部車使用了逾300種由再生材料制成的獨立部件,使得原本需要填埋的約2萬噸廢物得到轉(zhuǎn)化利用。 

  福特杜頓技術(shù)中心的材料工程師說,福特的行動遵循了他們的產(chǎn)品可持續(xù)性指數(shù),它包含可持續(xù)材料和物質(zhì)管理兩方面的要求,涵蓋了再生材料和天然纖維的使用,而這些將繼續(xù)代替福特汽車部件里塑料成分。這些再生材料源自日常生活中的物品,其來源廣泛多樣,有塑料瓶、瓶蓋、電腦和電視外殼、CD光盤、家用地毯,甚至是牛仔褲。 

  除了再生材料,福特汽車公司和俄亥俄州立大學(xué)還正在從全新的角度對蒲公英展開研究,他們從蒲公英根滲出的一種乳白色物質(zhì)中提煉合成可反復(fù)使用的橡膠。這種物質(zhì)有望在福特汽車的塑料件中得到應(yīng)用,比如作為杯架、地墊和內(nèi)飾的抗沖改性劑。 

  “通過增加回收材料或可再生材料的使用量,并盡量少用不良材料,我們在全球各地幫助垃圾填埋場減少了數(shù)百萬鎊的廢物。”福特汽車可持續(xù)性和環(huán)境政策總監(jiān)約翰·維拉表示。 

  在車內(nèi)大量采用各種新型環(huán)保塑料和植物纖維材料之后,汽車正在逐漸告別“污染源”這一身份。 

  新材料走進百姓生活 

  新材料改變著汽車,同時也逐步被延伸到了相關(guān)領(lǐng)域。據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)報道,美國科學(xué)家研制出一種新式碳纖維鋰空氣電池,其能量密度是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于手機、汽車中可充電鋰離子電池的4倍,該研究發(fā)表在最新一期《能源和環(huán)境科學(xué)》雜志上。 
 
今年的德國法蘭克福車展上,除了展示激動人心的全新技術(shù)和車型以外,福特出人意料地推出了一款令人驚艷的電動概念自行車。該自行車由福特執(zhí)行設(shè)計總監(jiān)馬丁·史密斯領(lǐng)導(dǎo)的團隊與福特生活方式精選產(chǎn)品的制造商合作研制開發(fā)。它由鋁合金和碳纖維材質(zhì)構(gòu)成,重量僅為2.5千克,并且擁有更高的強度。該車還搭載在F1賽車上普遍應(yīng)用的集成控制器和磁致伸縮傳感器專利技術(shù)。 

  寶馬和古根海姆博物館攜手打造了實驗室。實驗室本身的實體建筑以碳纖維結(jié)構(gòu)為主,可隨意拆卸。在這里,參觀者可以觀看相關(guān)主題電影,互相討論,圍坐在一起喝咖啡,形成一處開放平等的溝通場所。2011年這座實驗室展開了它的環(huán)球探索之旅,藝術(shù)家、建筑師、設(shè)計師及科學(xué)家會在這里對未來的生活展開討論。

(好展會網(wǎng)  車展專題  )
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