對性能車款來說,輕量化與性能表現擁有了密不可分的關係,因此多數超級跑車或賽車皆大量採用了 CFRP 碳纖維複合材料。隨著技術進步,成本高昂的 CFRP 碳纖維複合材料很有可能會在未來導入一般市售車款中。Ford 於日前在德國 Dusseldorf 舉辦的 Composites Europe 複合材料研討會中發表了最新的研究,那就是運用 CFRP 碳纖維複合材料打造的 Focus 引擎蓋,並藉由輕量化來提高車輛的燃油效率。
重量削減 50%,製程達量產速度
本次展出的 CFRP 碳纖維引擎蓋為 Ford 歐洲研究中心的研究成果,而這試作品也是以 Focus 之引擎蓋為原型打造,但其重量卻較原本 Focus 的鋼製引擎蓋大幅削減了 50%。當然,碳纖維材料所帶來輕量化效果是可以預期的,但是 Ford 所展出的 CFRP 碳纖維引擎蓋之所以特別,是因為 Ford 能夠將其生產時間縮短至大規模量產所需的速度;Ford 表示其目標時間為 15 分鐘以內。
除了輕量化與製程速度,Ford 也對 CFRP 碳纖維複合材料的應用立下其他目標,包括:發展一套低成本的方法製作 CFRP 碳纖維複合材料鈑件、並且讓其融入現行車款的製程當中,減少所需的加工程序,以及滿足烤漆需求。
設計顧及行人安全,Ford 目標 2020 年前減少 340 公斤車重
Ford 發表的 CFRP 碳纖維引擎蓋採用了類似於三明治的方法打造,表層與底層為 CFRP 碳纖維複合材料,而中央核心則為材質較軟的泡棉材料。而 Ford 會如此設計,主要是考量到歐盟以及 Euro NCAP 對行人撞擊的要求,使這引擎蓋在與行人發生碰撞時,仍能夠保護行人的頭部安全。根據 Ford 內部測驗,這具 CFRP 碳纖維複合材料引擎蓋已能夠滿足一系列的強度、抗凹、以及撞擊安全測試。
由於 CFRP 碳纖維複合材料在成本面仍無法下降,因此 Ford 也表示 Focus 上的 CFRP 碳纖維複合材料引擎蓋或許不會在近期內與消費者見面,但是此研究所發展出的技術將會於未來轉移至其他大規模量產的車款上。而 Ford 也將在未來對高科技材料科學有所著墨,並立下目標,計劃在 2020 年前替旗下新車削減 340 公斤的車重。
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