ประโยชน์ของการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในรถยนต์

1. ตัวถังและตัวถังรถยนต์ เนื่องจากวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์-มีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งเพียงพอ จึงจึงเป็นวัสดุที่เบาที่สุดสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างหลัก เช่น ตัวถังรถยนต์และแชสซี คาดว่าการใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถลดน้ำหนักของตัวถังรถยนต์และแชสซีได้ 40% ถึง 60% ซึ่งเทียบเท่ากับ 1/3 ถึง 1/6 ของน้ำหนักของโครงสร้างเหล็ก ห้องปฏิบัติการระบบวัสดุของอังกฤษได้ศึกษาผลการลดน้ำหนักของวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ ผลการวิจัยพบว่าตัวเครื่องวัสดุโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์มีน้ำหนัก 172 กก. ในขณะที่ตัวเครื่องเหล็กมีน้ำหนัก 368 กก. น้ำหนักลดลงประมาณ 50%

2.ผ้าเบรก. คาร์บอนไฟเบอร์ยังใช้ในผ้าเบรกเนื่องจากรักษาสิ่งแวดล้อมและทนทานต่อการสึกหรอ แต่ผลิตภัณฑ์ที่มีวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ล้วนมีราคาแพง ดังนั้นผ้าเบรกประเภทนี้จึงนิยมใช้ในรถยนต์ที่ดีในปัจจุบันเป็นหลัก จานเบรกคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถแข่ง เช่น รถแข่ง F1 สามารถลดความเร็วรถจาก 300 กม./ชม. เหลือ 50 กม./ชม. ในระยะ 50 ม. ในเวลานี้อุณหภูมิของจานเบรกจะสูงขึ้นมากกว่า 900 องศา และจานเบรกจะเปลี่ยนเป็นสีแดงเนื่องจากการดูดซับพลังงานความร้อนจำนวนมาก จานเบรกคาร์บอนไฟเบอร์สามารถทนต่ออุณหภูมิได้ 2,500 องศา และมีเสถียรภาพในการเบรกที่ดีมาก

3. ล้อ. ซีรีส์ล้อที่เปิดตัวโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตล้อชาวเยอรมันมีการออกแบบสอง-ชิ้น วงแหวนรอบนอกทำจากคาร์บอนไฟเบอร์ และดุมด้านในเป็นโลหะผสมน้ำหนักเบา พร้อมสกรูสแตนเลส ต่ำกว่าน้ำหนักของล้อธรรมดาที่มีขนาดเท่ากันประมาณ 40% ดูล้อขนาด 20- นิ้วเป็นตัวอย่าง น้ำหนักล้อ 6 กก. ส่วนล้อทั่วไปหนักประมาณ 18 กก. ล้อพิเศษสำหรับรถยนต์ระดับไฮเอนด์ประเภท RX-X- ทำจาก CFRP โดย Kahm Company ในสหราชอาณาจักรหนักเพียง 6 กก. สามารถเดินทางด้วยความเร็วสูง และลดแรงเฉื่อยในแนวรัศมีของล้อได้ ล้อคาร์บอนไฟเบอร์/แมกนีเซียมที่เบาที่สุดในโลกที่พัฒนาโดยบริษัท DYMAG ในสหราชอาณาจักร ประกอบด้วยตาข่ายล้อคาร์บอนไฟเบอร์และจานเบรกแมกนีเซียม ซึ่งเชื่อมต่อกับฮาร์ดแวร์เคลือบไทเทเนียมแบบพิเศษ

4. เพลาขับ. ความเค้นของเพลาขับรถยนต์ค่อนข้างซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องรับแรงบิดขนาดใหญ่ ลักษณะของแอนไอโซโทรปี ความแข็งแรงจำเพาะสูงและโมดูลัสจำเพาะค่อนข้างต่ำของวัสดุคอมโพสิตเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ ดังนั้นการใช้เพลาขับคอมโพสิตเสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์จึงสามารถทดแทนผลิตภัณฑ์โลหะและตรงตามข้อกำหนดการใช้งาน เพลาขับคาร์บอนไฟเบอร์ไม่เพียงช่วยลดน้ำหนักได้ 60% แต่ยังทนทานต่อความเมื่อยล้าและความทนทานได้ดีขึ้นอีกด้วย

ในฐานะที่เป็นกระแสหลักของการพัฒนาวัสดุยานยนต์ในอนาคต วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์จะมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมยานยนต์ในอนาคต การใช้วัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์ชนิดใหม่เหล่านี้สามารถตอบสนองความต้องการด้านการทำงานของการทนต่ออุณหภูมิสูง ความแข็งแรงสูง ตลอดจนการลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของรถยนต์ ตระหนักถึงการออกแบบแบบแยกส่วน ประสิทธิภาพการผลิต และการรีไซเคิลวัสดุ และยังช่วยลดน้ำหนักและต้นทุนอีกด้วย