هل يستحق استخدام ألياف الكربون في السيارات؟

الفيبر الكربوني، وهو مادة ألياف ذات قوة عالية ونسبة انفعال عالي تحتوي على أكثر من 95% من الكربون، قد جذب الانتباه الواسع بسبب أدائه المتميز في مختلف المجالات. استخدام ألياف كربونية في صناعة السيارات ليس شائعًا فقط في السيارات الفائقة ولكن أيضًا ينتشر تدريجيًا إلى السيارات العادية.

تطبيقات الفيبر الكربوني في السيارات

• أقراص الفرامل

تظهر تطبيقات المواد المركبة من الفيبر الكربوني في ألواح الفرامل بشكل رئيسي في السيارات ذات الأداء العالي والسيارات السباقية. وهذا بسبب مقاومة التآكل العالية والاستقرار الحراري للفيبر الكربوني، مما يجعل الفرق قليلًا أثناء ظروف الفرملة القصوى مثل الفرملة بسرعة عالية، وبالتالي يمتد عمرها الافتراضي أكثر. بالإضافة إلى ذلك، يتم تصميم أقراص الفرامل المصنوعة من الفيبر الكربوني لتكون خفيفة الوزن بحيث تقلل من الكتلة غير المعلقة للمركبات، مما يمكّنها من الاستجابة بشكل أسرع وتحسين معالجتها.

• عجلات المحاور

أبدت شركات تصنيع السيارات اهتمامًا بمحور عجلات الألياف الكربونية نتيجة لخصائصها القوية من حيث الوزن الخفيف. يمتلك محور العجلات الكربوني كتلة أقل وصلابة أعلى مقارنة بمحور العجلات المعدنية التقليدية، مما يؤدي بدوره إلى تقليل كتل الأجزاء غير المرتبطة بالتعليق، وتحسين التسارع وزيادة كفاءة استهلاك الوقود. لذلك، فإن العديد من سيارات الأداء العالي والسيارات الرياضية تفضل الآن هذا الجهاز، ليصبح أحد المشتريات المحتملة لهم.

• هيكل السيارة و الهيكل الأساسي

تُفضَّل المركبات الكربونية ذات الألياف من قبل هيكل السيارة والهيكل الأساسي لأنها توفر قوة ممتازة وخفة وزن. عن طريق استبدال الصلب بهذه الألياف، يمكن للمصنعين تقليل الوزن بشكل كبير مع زيادة الأداء وكفاءة الأميال لكل لتر من الوقود المستخدم. تشير البيانات التجريبية إلى أن وزن المركبة يمكن تقليله بنسبة 40-60٪ باستخدام هذه المواد لإنتاج الهياكل والأجسام، مما يحسن بشكل كبير قدرة المناورة ويحسن التسارع.

فوائد الألياف الكربونية في السيارات

• خفيف الوزن

الاستفادة الرئيسية أو نقطة البيع الخاصة بالخصائص الخفيفة للمركبات المصنوعة من الألياف الكربونية هي حقيقة أن شركات تصنيع السيارات يمكنها تقليل وزن المركبة بشكل كبير من خلال استبدال المواد المعدنية التقليدية بهذا النوع، مما يحسن أدائها العام وكفاءة استهلاك الوقود.

• القوة والسلامة

قد تكون قوة مواد الألياف الكربونية خفيفة لكنها ليست أقل من الفولاذ. في حالة اصطدام السيارة، تمتلك مواد الألياف الكربونية عادة قدرة على امتصاص الطاقة أكبر بمرات عديدة مقارنة بتلك المصنوعة من الفولاذ، مما يجعل من الممكن استخدام الألياف الكربونية في مجال السلامة汽車.

• اقتصاد الوقود

وهذا كان بسبب أن أحد العوامل الكبرى التي يتم أخذها في الاعتبار أثناء تصميم السيارات اليوم هو حماية البيئة، حيث أدى ذلك إلى زيادة الوعي العالمي. مقارنة باقتصادية الوقود باستخدام مواد أخرى لجسم السيارة، يمكن للألياف الكربونية تقليل الاستهلاك والانبعاثات بشكل كبير.

تطبيقات منتجات الألياف الكربونية في المركبات العادية

امتدت منتجات الألياف الكربونية أيضًا إلى المركبات العادية بخلاف استخدامها في السيارات عالية الأداء والسيارات السباق. على سبيل المثال، تركيب أغطية محركات الألياف الكربونية، والجوانب الجانبية، والمفسدين الخلفيين لا يعزز فقط الرياضية والأناقة المتعلقة بالسيارات ولكن يقلل أيضًا من معامل السحب للمركبة مما يحسن عدد الأميال لكل غالون.