超跑大多用碳纖維材料製造，可普通家轎為什麼不碳纖維製造？碳纖維有什麼優缺點？

無聊車2017-10-14 19:29:36

優缺點大家可能都知道了，複合材料製作主要用的也就是樹脂，碳、凱芙拉、玻璃纖維和玄武岩等等，它的製作過程不是很難，難的是在模具那部分。對於汽車來說它的構件太多，如果說有公司肯開模，可一部車的市場生命力有線可能難以收回成本，還要面臨後期維護等等，是整個大環境決定的，就比如說諾基亞時代沒能造出出色智慧機一樣。

大頭說乾貨2017-04-25 09:09:49

碳纖維單體殼，這個名詞在超級跑車領域還真就是一個屢見不鮮的名詞，碳纖維單體殼車身和高階大氣上檔次的限量版超級跑車搭配起來可是相得益彰。而隨著新一代寶馬7系的亮相，碳纖維複合材料的車身也從超級跑車領域開始逐漸向普通轎車領域拓展。那麼，碳纖維單體殼到底為何物，碳纖維車身又為何物。

要搞清這個問題需要先來看看什麼是單體殼技術，單體殼其實是一種結構技術，顧名思義，單體殼結構就是透過殼體表面來進行承載，而非採用內部框架結構進行承載。換句話說，單體殼技術事實上就是蛋殼原理在工業上的擴充套件，而蛋殼本身就是一個完美的單體殼結構。單體殼結構在工業領域出現的最樸素需求就是單體殼結構具有重量方面的強大優勢，由於承載重物的作用力均勻分散到每一個面，而非是空間桁架結構的每一根線，所以單體殼結構還有著空間桁架結構所無法比擬的扭轉剛度。

那麼再細化到車身領域，單體殼結構的車身其實就是承載式車身的最終結構形式。除了上述的兩大原因之外，單體殼結構還擁有空間桁架結構所不具備的高安全性優勢以及高整合度優勢。所以單體殼的承載式車身結構自上世紀六十年代以來就被廣泛的運用在方程式賽車以及超級跑車領域。安全性方面的優勢同樣來源於單體殼車身的面結構，相比於空間桁架車身而言，單體殼車身在緩解衝擊力時是以面進行能量傳導，而再好的空間桁架結構也能是透過線來進行能量傳導。所以，在高速碰撞時，單體殼的車身結構能夠為車內成員提供更為全面的安全保障。

至於整合度就更好理解，這個道理就是承載式車身和非承載式車身的區別，單體殼車身內部不需要空間架構，也不需要空間架構外的包覆件，所以整體感就要更強。同時單體殼車身以面為車身基體，所以作為整車部件安裝的基體就要相比於空間桁架結構要來得更加自如。在同樣的外廓尺寸下，單體殼車身結構能夠帶來最大化的內部空間。

而普通車型上所採用的承載式車身之所以不能夠稱之為單體殼車身就是因為普通的承載式車身的主要受力件依舊是框架型的空間結構。單體殼結構到底有多強大呢，舉個例子，HRT車隊的碳纖維單體殼車身長度不到兩米，但是扭轉剛度卻能夠達到4000Nm/deg以上，這一資料如果按比例作用於家用轎車的承載式車身上，那麼測試車很有可能就會被擰成麻花。由於碳纖維單體殼技術的運用，HRT車隊的賽車在車身重量方面相比於採用空間桁架結構的車身至少要降低10kg。

碳纖維單體殼是單體殼技術伴隨材料工藝技術的進步發展而來的一種全新的結構。相比於金屬單體殼結構，碳纖維單體殼進一步強化了單體殼結構的輕量化屬性和高強度屬性。碳纖維材料是近年來發展起來的一種高分子複合材料。一般來說，碳纖維材料一般由以下幾種物質構成。

第一，碳纖維，碳纖維是一種具有高強度和模量的耐高溫纖維，是化纖產品中的高階產品。其分子結構較為穩定，同時也具有輕而堅韌的特性，所以以碳纖維製造的複合材料普遍具有強度高、剛度高、耐高溫、耐腐蝕的特性。根據碳化條件、製作工藝的不同，碳纖維又被分為了不同的等級，在這裡就不多做贅述。

第二，環氧樹脂。前面說到的碳纖維是最樸素的狀態，即絲狀。那麼要把絲狀的碳纖維編織成碳纖維複合材料，就需要樹脂材料進行粘合和成型。人工聚合而來的樹脂材料被稱為合成樹脂，根據性質的不同分為熱固型和熱塑型兩種，由於具有較高的成型適應性，所以樹脂材料被廣泛的運用於我們的生活中，換句話說，就是塑膠。而環氧樹脂是眾多合成樹脂中物理效能和化學效能都非常優異的產品，同時對於金屬和非金屬都有著較好的粘接強度，且成型穩定性較好強度較大，所以被廣泛的運用。在複合材料的領域裡，將碳纖維作為增強體，加入到環氧樹脂中形成的複合材料就是我們總在說的碳纖維材料，它的學名叫碳纖維增強樹脂/聚合物。

當環氧樹脂和碳纖維形成複合材料之後，由於碳纖維被固化，纖維與纖維之間的聯絡就靠樹脂間的粘接作用進行聯絡，那麼同向排布的碳纖維之間就很容易出現撕裂的情況。所以，為了解決這個問題，碳纖維材料中的碳纖維都是以經緯相交的方式進行編織，由此形成了交織布的結構。根據交織布的排布不同，在碳纖維結構裡有可以分為平紋、斜紋、緞紋三種形式。

平紋結構為一經一緯平行編織，具有對稱特性，所以其擁有最大的穩定性和合理的孔隙率。也正是因為平紋結構過於穩定，所以平紋結構也是最難彎曲的結構。同時由於碳纖維彎曲較多使得平紋結構的碳纖維複合材料機械效能要低於其他交織布結構。而斜紋結構則是以一經紗上下交替穿越更多數量的維紗，由此形成對角線的效果。相比於前者，斜紋結構擁有更好的彎曲效能，同時表面也要更加光滑且具有更好的機械效能。所以斜紋的結構是目前車用碳纖維結構件的主要編織方式，同樣的，HRT的賽車也運用了斜紋結構的碳纖維複合材料。

隨著近年來環保法規的愈發嚴苛，越來越多的汽車企業也將碳纖維複合材料的運用列為重點攻關的專案。

非專業車評2017-11-09 17:19:06

碳纖維材料最大的優點便是輕，非常的輕，強度很大，不容易變形，唯一美中不足的就是抗衝擊性不好，碰撞容易破碎。

碳纖維（carbon fiber，簡稱CF），是一種含碳量95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻比鋼鐵高，且耐腐蝕、在國防和民用方面都是重要的新材料。尤其是在高階轎跑車中的應用尤為廣泛。對於那些旨在追求極速的超級跑車族來說，車身的輕量化設計顯得尤為重要。有鑑於此，越來越多的超跑車廠開始大量採用碳纖維強化材料（CFRP）技術，尤其是全碳纖維複合材料單殼體車身。

碳纖維最早應用於汽車領域，是在上世紀80年代初，不過，當時對碳纖維的使用僅僅侷限於賽車車身的板件，其目的也僅是為了減輕賽車的重量。而且，當時的碳纖維板本身壓根就沒有提供任何的車身剛性，所以當時的PORSCHE959使用的是一體金屬車架，而Ferrari288GTO、F40、DIABLO等使用的也都是鋼管式車架，時下風靡的一體式碳纖維車架還無跡可尋。

最早出現的一體式碳纖維車架也同樣來自賽車場。1981年，McLarenMP4/1的設計師 JohnBarnard設計了全世界第一個一體式碳纖維車架。在如今超級跑車的行列中，McLarenF1、FerrariF50、FerrariEnzo、BugattiEB110SS使用都的是一體式碳纖維車架。

此外，其他聲稱使用碳纖維的車輛，則更多的是將其使用在車架補強或其他裝飾部分上。如福特和保時捷生產的GT型賽車發動機機罩已全部採用碳纖維材料，賓士的57S型轎車以碳纖維替代原來的木質內飾，通用雪佛蘭轎車則採用碳纖維的底盤內飾材料，寶馬公司也將M6型轎車的頂篷全部採用碳纖維。

現如今，碳纖維複合材料已經在汽車行業得到廣泛應用，無論是傳動軸、剎車片，還是尾翼、引擎蓋，都能看到“碳纖維”的身影。雖然目前還主要是用在豪華車身上，但業內專家預計，整個汽車領域車體構件的“碳化升級”已是大勢所趨，而隨著以後碳纖維成本的降低和世界範圍內對環保要求的提高，碳纖維在汽車行業的前景一片光明。