تحليل العجلات المصنوعة من ألياف الكربون خفيفة الوزن لمركبات الطاقة الجديدة

تحليل عجلات ألياف الكربون خفيفة الوزن للطاقة الجديدة
المركبات

عجلات من ألياف الكربون خفيفة الوزن من ألياف الكربون للمركبات الجديدة
التحليل

2023-07-11 06:59:49

مقدمة
تحل مركبات الطاقة الجديدة تدريجياً محل مركبات الطاقة التقليدية التي تعمل بالوقود
السيارات التي تعمل بالطاقة. أصبح نطاق السيارات الكهربائية
أكبر عقبة في التطوير، مما يجعل الوزن الخفيف
ذات أهمية خاصة.

مع تزايد الطلب على حماية البيئة و
كفاءة استخدام الطاقة، تسعى صناعة السيارات العالمية إلى تحقيق
حلول تخفيف الوزن المتنوعة. الحاجة إلى تقليل الوزن
في الكتلة غير المعلقة بارزة بشكل خاص، وباعتبار أن
مكوِّن مهم للكتلة غير المعلقة؛ حيث تمثل العجلات
لنسبة كبيرة من الوزن الإجمالي للمركبة. واحد
الطريقة الفعالة لتقليل الوزن من خلال استخدام الكربون
عجلات من الألياف. مع انخفاض تكاليف المواد الخام والتصنيع,
عجلات من ألياف الكربون، والتي كانت باهظة الثمن وتستخدم فقط
في الموديلات الفاخرة أو فائقة الفخامة، أصبحت تدريجياً أكثر
يمكن الوصول إليها.

الشكل 1: عجلة من ألياف الكربون

آفاق استخدامات البلاستيك المقوى بألياف الكربون في مجال السيارات
ألياف الكربون عبارة عن ألياف كربون خفيفة الوزن وعالية القوة وعالية المعامل
مادة الألياف. تتميز بكثافة أقل من المعدن ولكنها تبلغ 16 مرة
أقوى من الفولاذ. معامل يونغ أعلى من الفولاذ بمقدار 2-3 مرات
أكثر من الألياف الزجاجية التقليدية، مع الحفاظ على المرونة
من الألياف.

عادةً ما تزن العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم حوالي 15 كيلوغراماً,
بينما يمكن للعجلات المصنوعة من ألياف الكربون تقليل الوزن إلى 8 كيلوغرامات,
مما يجعل من العجلات المصنوعة من ألياف الكربون "أداة حقيقية لخفض الوزن".

نظراً لخفة وزنه وخصائصه عالية القوة، فإن الكربون
لطالما كانت الألياف مادة مفضلة في صناعة السيارات
التصنيع. بالإضافة إلى تطبيقات العجلات، فإن ألياف الكربون
يستخدم أيضًا في خطوط نقل الحركة في السيارات، والنوابض الورقية، والهياكل,
والأجسام، مما يضمن القوة والصلابة الكافية بينما
تقليل وزن المركبات واستهلاكها للطاقة.
وفقًا لتقرير "سوق ألياف الكربون للسيارات لعام 2021
تقرير بحثي" نشره موقع MarketaaWatch، وهو الموقع العالمي
وصل حجم سوق ألياف الكربون للسيارات إلى ما يقرب من $160
مليون في عام 2020. من عام 2021 إلى عام 2027، سيشهد قطاع السيارات العالمي
من المتوقع أن يحافظ سوق ألياف الكربون على مركب
معدل نمو سنوي يزيد عن 5%.

إن استخدام مواد ألياف الكربون في السيارات ليس
فقط لخفة الوزن وتقليل استهلاك الطاقة ولكن
أيضاً لتحسين أداء سلامة السيارة. مقارنة بـ
العجلات التقليدية المصنوعة من سبائك الألومنيوم، أما عجلات ألياف الكربون
أخف وزناً، وأقوى، وخالية من الإجهاد المعدني، و
تقليل الضوضاء. سوق العجلات المصنوعة من ألياف الكربون في الصين
إمكانات هائلة، ولكن الاعتماد الواسع النطاق لألياف الكربون
تعتمد العجلات في المقام الأول على اعتبارات التكلفة.

الشكل 2: توقعات الطلب على ألياف الكربون في قطاع السيارات
القطاع

مع التحسين المستمر والإنتاج على نطاق واسع
من تكنولوجيا تصنيع ألياف الكربون، فإن تكلفة ألياف الكربون
تتناقص الألياف تدريجياً. ألياف الكربون التقليدية
السليفة مصنوعة أساسًا من مادة البولي أكريلونيتريل (PAN) الخام
المواد، والتي كانت دائمًا مكلفة. ومع ذلك، باستخدام
القائمة على الأسفلت والبولي إيثيلين ومواد أخرى لإنتاج
السلائف، يمكن تخفيض تكلفة ألياف الكربون بأكثر من
من 30%. على سبيل المثال، شركة Carbon Revolution، وهي شركة أسترالية
تقوم الشركة بتصنيع عجلات من ألياف الكربون عن طريق الربط
ألياف الكربون مع الراتنج، وتحقيق إنتاج واسع النطاق و
تقليل تكلفة العجلات المصنوعة من ألياف الكربون إلى مستوى قريب من
عجلات ألومنيوم.

نفذت الحكومة الصينية سياسات ذات صلة من أجل
تعزيز الاستخدام الواسع النطاق للمنتجات المنتجة محليًا
ألياف الكربون عالية الأداء. في مارس 2021، "14
الخطة الخمسية للاقتصاد الوطني والاجتماعي
التنمية والأهداف طويلة الأجل لعام 2035",
والتي أكدت على الحاجة إلى تعزيز البحث,
تطوير وتطبيق الألياف عالية الأداء مثل
كألياف الكربون ومركباتها. يوفر هذا الأمر ملاءمة
بيئة السياسة العامة للتقدم التكنولوجي للتقدم التكنولوجي في
صناعة ألياف الكربون في المستقبل.

إن تطوير مركبات الطاقة الجديدة لا يمكن إيقافه، و
قد تصبح العجلات المصنوعة من ألياف الكربون ميزة قياسية في
مركبات الطاقة.

مقارنة بين عجلات CFRP والعجلات المعدنية:

منذ اختراع السيارات في عام 1886، والتي لها تاريخ طويل من
لأكثر من 100 عام، تطورت عجلات السيارات من
المواد الخشبية إلى المواد المعدنية الحديثة. عادةً ما تكون
تشمل مواد العجلات المستخدمة في السيارات الحديثة العجلات الفولاذية,
عجلات من سبائك الألومنيوم، وعجلات من سبائك المغنيسيوم، وفي الآونة الأخيرة
سنوات، ظهرت العجلات المصنوعة من ألياف الكربون، خاصة في
سيارات خارقة.

العجلات الفولاذية: تُصنع العجلات الفولاذية في المقام الأول من الحديد وغيره
المعادن لتعزيز الصلابة. لها مزايا
صلابة أعلى، ومقاومة ممتازة للصدمات، وحمولة جيدة
قدرة تحمل. بالإضافة إلى ذلك، فهي غير مكلفة نسبياً.
ومع ذلك، فإن العجلات الفولاذية لها بعض العيوب، مثل
القابلية للصدأ، وسوء تبديد الحرارة، والوزن الثقيل، و
قيود على الكبح والتعامل.

العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم: الألومنيوم هو المكون الرئيسي لـ
عجلات من سبائك الألومنيوم، إلى جانب عناصر مثل الأنتيمون,
والسيليكون والمغنيسيوم لتحسين الأداء العام. إن
عملية تصنيع العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم أكثر
معقدة أكثر من تلك الخاصة بالعجلات الفولاذية، مع المزيد من خطوات المعالجة.
تُظهر العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم أداءً أعلى بشكل عام و
انخفاض كبير في الوزن. نظرًا لانخفاض كثافة
سبائك الألومنيوم، فهي توفر تسارعًا أسرع، وحرارة أفضل
التبديد، وهي مناسبة لظروف الطرق الحضرية.
ومع ذلك، فإن العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم أقل نسبياً
المتانة ومقاومة الصدمات ومقاومة الصدمات ومقاومة التعب، مما يجعل
غير ملائمة للبيئات القاسية مثل الطرق الوعرة
الظروف.

عجلات من سبائك المغنيسيوم والألومنيوم: مقارنة بالألومنيوم,
يحتوي المغنيسيوم على كثافة أقل ويشبه ألياف الكربون
المواد المركبة. عجلات من سبائك المغنيسيوم والألومنيوم
تشمل المغنيسيوم كمكون أساسي، بالإضافة إلى
الألومنيوم والزنك والمنجنيز وعناصر أخرى. وهي توفر
مرونة أفضل، وتبديد أسرع للحرارة وصدمات أقوى
قدرات الامتصاص. إنها نسخة محسنة من
عجلات من سبائك الألومنيوم من حيث المتانة. ومع ذلك,
تكون العجلات المصنوعة من سبائك المغنيسيوم والألومنيوم عرضة للأكسدة و
لها مقاومة ضعيفة للتآكل.

عجلات ألياف الكربون: تُعد العجلات المصنوعة من ألياف الكربون جديدة نسبياً
نوع العجلات التي ظهرت في السنوات الأخيرة. تحتوي على
مظهر أسود نقي مع سطح محكم، مما يمنحها مظهراً أسود خالصاً
مظهر راقي ومتطور. توفر عجلات ألياف الكربون
أداء قوي، ووزن مماثل لوزن المغنيسيوم
عجلات، وصلابة عالية، ومقاومة ممتازة للصدمات، و
مقاومة للتآكل والأكسدة. تُستخدم حاليًا في
الدراجات النارية، والدراجات الجبلية، ودراجات الطرق، والسيارات.

مزايا العجلات المركبة من ألياف الكربون
تتحمل عجلات السيارة وإطاراتها الوزن بالكامل وتلعب دور
دورًا حاسمًا في قيادة السيارة تحت تأثير
محور ناقل الحركة. وباعتباره المكون الهيكلي الأساسي، فإن الكربون
تمتلك العجلات المركبة من الألياف قدرة تحميل ممتازة
ومقاومة الصدمات، مما يوفر أداءً مذهلاً
أثناء التسارع وتحت الأحمال الثقيلة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكربون
يمكن للعجلات المصنوعة من الألياف أن تقلل القصور الذاتي بشكل فعال وتتيح سرعة
التسارع، والكبح، والمناورة بسبب انخفاض
الوزن.

(1) أخف وزنًا وأعلى قوة

من المعروف على نطاق واسع أن المواد المركبة من ألياف الكربون هي
معترف بها كأفضل طريقة "لخفة الوزن" والوزن
في السيارات. ألياف الكربون، المعروفة أيضاً باسم
الذهب"، أخف وزنًا من الألومنيوم بينما يتمتع بقوة أعلى
من الفولاذ. يتميز بمقاومته للتآكل ومعامله العالي
الخصائص، مما يتيح ليس فقط تقليل الوزن ولكن أيضًا
تقوية هيكل السيارة. تُظهر البيانات أن 20-
تزن العجلة المصنوعة من ألياف الكربون مقاس بوصة 7.5 كجم تقريباً، وهو ما يعادل
أكثر من 25% أخف وزنًا من سبيكة ألومنيوم مكافئة في الحجم
العجلة. من حيث القوة، تُظهر العجلات المصنوعة من ألياف الكربون
تحسن عام يبلغ حوالي 30% مقارنة بالألومنيوم
عجلات ألمنيوم.

(2) تحسين الأداء والمعالجة

مهندسون من العلامة التجارية الأسترالية لعجلات ثورة الكربون
قد ذكروا أن تقليل وزن العجلة بمقدار 1 كجم، تحت
الكتلة غير المعلقة تعادل تقليل الكتلة غير المعلقة للمركبة بشكل عام
الوزن بمقدار 15 كجم. لكل 10% انخفاض في الوزن، فإن
يمكن أن يتحسن أداء تسارع السيارة من خلال
8% تقريباً. وهذا يشير إلى أن العجلات خفيفة الوزن يمكن أن
توفير استجابة أفضل لأداء قوة السيارة.
كما توفر العجلات المصنوعة من ألياف الكربون امتصاصاً ممتازاً للصدمات,
راحة أكبر، وتحسّن في المناولة.

(3) كفاءة الطاقة والحد من الانبعاثات

تقليل الكتلة غير المعلقة بمقدار 1 كجم باستخدام ألياف الكربون
العجلات المركّبة يعادل تقليل إجمالي وزن المركبة
الوزن بمقدار 15 كجم. يمكن أن يؤدي خفض الوزن بمقدار 10% إلى خفض الوزن بمقدار 6%-
انخفاض في استهلاك الوقود بمقدار 81 تيرابايت إلى 3 تيرابايت وانخفاض بمقدار 51 تيرابايت إلى 3 تيرابايت في
الانبعاثات. في السيناريو الذي تستخدم فيه المركبات نفس الكمية من
البنزين، يمكن لسيارة مزودة بعجلات من ألياف الكربون أن تسير
إلى 50 كم أكثر في الساعة مقارنةً بالسيارة المصنوعة من سبائك الألومنيوم
العجلات. يبلغ وزن العجلات المصنوعة من ألياف الكربون 60% أخف من
جنوط العجلات المصنوعة من سبائك الألومنيوم المطروقة من الحجم نفسه,
مما يجعل تقليل وزن السيارة أمرًا مهمًا للبيئة
الأغراض.

(4) مناولة محسّنة وأداء كبح فائق

توفر عجلات ألياف الكربون معامل مرونة يصل إلى 200 جيجا باسكال.
كلما كان معامل المرونة أعلى، كلما كان معامل المرونة أصغر
التشوه بعد تعرضه للقوى، مما يؤدي إلى تحسين
الراحة والتحكم المحسّن. بعد استبدال العجلات بـ
خفيفة الوزن مصنوعة من ألياف الكربون، ونظام تعليق السيارة
تتحسن سرعة الاستجابة بشكل ملحوظ، مما يؤدي إلى زيادة سرعة و
تسارع أكثر سلاسة وأداء كبح محسّن.

أمثلة على استخدام العجلات المركبة من ألياف الكربون
تأسست شركة كاربون ريفوليوشن في عام 2007، وهي شركة عالمية في مجال التكنولوجيا
شركة ومورّد مصنعي المعدات الأصلية من المستوى الأول الذي نجح في
رائدة وتسويقية وصناعية عالية الجودة
أداء وألياف كربونية خفيفة الوزن ومتطورة تكنولوجياً
العجلات. بالإضافة إلى عجلات السيارات الفاخرة، تمتلك الشركة
أعلنت عن تطوير كربون مقاس 23 بوصة و24 بوصة من الكربون
عجلات من الألياف تستهدف أسواق الشاحنات الكهربائية وسيارات الدفع الرباعي. إن
تقوم الشركة أيضًا بتنفيذ مشاريع مفاهيمية ومشاريع للتحقق من صحة المفاهيم
لعجلات مروحية بوينج CH-47 من طراز شينوك CH-47.

الشكل 3: سلسلة الألياف الكربونية الخفيفة للغاية من سلسلة Carbon Revolution
العجلات

يتطلب تصنيع العجلات المصنوعة من ألياف الكربون
تصفيف دقيق لألياف الكربون والقولبة بالضغط العالي
التقنيات. تمتلك شركة Carbon Revolution ما يقرب من 50 براءة اختراع
المتعلقة بمنتجات عجلات ألياف الكربون وتصنيعها
العمليات وتهدف إلى تحسين الكفاءة من خلال العمليات
التحسينات. ولتحقيق ذلك، قامت الشركة بتطوير
خطوط إنتاج مؤتمتة للغاية وتوظف على نطاق واسع
تقنيات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي من أجل
تحسين عملية التصنيع. في المتوسط، العجلات
أخف وزنًا من 40% إلى 50% من عجلات الألومنيوم القياسية في
السوق. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تصميم العجلات مع
أشكال ديناميكية هوائية لتقليل السحب وزيادة المدى بدون
إضافة الوزن.

طرحت شركة Bucci Composites الإيطالية أول مركبة مقاس 20 بوصة
حافة العجلة المصنوعة من ألياف الكربون المصممة خصيصاً ل
قطاع السيارات الرياضية/الخارقة. يسمح بتثبيت العجلة على
المحور بطريقة تقليدية، مما يزيل خطر عزم دوران المسمار
الارتخاء. يضمن ذلك أن العجلات المصنوعة من ألياف الكربون الخفيفة للغاية
سهلة التركيب والصيانة مثل العجلات التقليدية. لـ
معالجة درجات الحرارة المرتفعة التي تواجهها، خاصة عند
باستخدام مكابح سيراميك الكربون، يكون الجانب الداخلي من حافة العجلة
مغلفة بطبقة من السيراميك لحماية ألياف الكربون و
مما يسمح باستخدام حافة العجلة في درجات الحرارة القصوى.

الشكل 4: ثورة الكربون

كما زودت شركة Bucci Composites نفسها بأحدث ما توصلت إليه
تقنية الإنتاج من Cannon (تقنية RTM- ذات الضغط العالي
HP-RTM)، وهي الشركة الوحيدة في إيطاليا التي تمتلك التكنولوجيا اللازمة لـ
مواصلة تطوير المزيد من موديلات العجلات للسيارات
الصناعة.

الشكل 5: معدات معالجة HP-RTM من كانون

يتضمن حل كانون المعدات اللازمة لـ
عملية RTM عالية الضغط لتصنيع المواد المركبة
مواد ذات مصفوفة من راتنجات الإيبوكسي وألياف الكربون
التعزيز:

(1) وحدة جرعات عالية الضغط ثلاثية المكونات بنظام E-نظام الضغط العالي من أجل
تركيبة راتنجات الإيبوكسي التي تحتوي على ثلاثي المكونات LN10
رأس الخلط والتحكم في الحلقة المغلقة في نسب الخرج.

(2) مكبس صب بالضغط قصير الأشواط مزود بمشبك
قوة تبلغ 25,000 كيلو نيوتن، وألواح ضغط 3.6 × 2.4 م، و
تحكم نشط دقيق في التوازي الدقيق لضمان تسطيح القوالب
الأجزاء.

الشكل 6: عجلة Bucci Composites المصنوعة من ألياف الكربون مقاس 20 بوصة

شركة بنتلي البريطانية الشهيرة لصناعة السيارات Bentley مؤخراً
طرحت عجلات مبتكرة مصنوعة بالكامل من ألياف الكربون لسيارتها Bentley
سيارة Bentayga الرياضية متعددة الاستخدامات التي طورتها شركة Bucci Composites. يبلغ قياس 22 بوصة
أصبحت عجلات ألياف الكربون أكبر عجلات ألياف الكربون
تم إنتاجها على الإطلاق، مما يضمن تصميمًا مبتكرًا واستثنائيًا
الأداء، مع تحقيق تخفيض في الوزن بمقدار 6 كجم لكل
عجلة.

الشكل 7: عجلات مقاس 22 بوصة تم تطويرها بواسطة Bucci لشركة Bentley

طرحت شركة Vision Wheel، ومقرها في الولايات المتحدة الأمريكية، جهازًا جديدًا
عجلة من ألياف الكربون تم تطويرها بالتعاون مع شركة IDI
المركبات الدولية ونسج المواد المركبة
خبير في تكنولوجيا A&P. تبلغ تكلفة كل عجلة $2,000 أو
أقل من ذلك.

أطلقت شركة أمريكية أخرى، وهي شركة ESE Carbon، شركة E2
عجلات مركبة من ألياف الكربون المدمجة في سوق ما بعد البيع,
خدمة تسلا موديل S، وتسلا موديل 3، وسوبارو WRX STI
المركبات.

تستخدم عجلات E2 أليافاً متطورة ومبتكرة ومصممة خصيصاً
التنسيب (TFP) وتقنية تسريب الراتنج عالي الضغط,
الجمع بين الأداء، والمتانة، والكفاءة، والابتكار
مع جمال ألياف الكربون، مما يوفر أعلى جودة
عجلات ما بعد البيع.

كلما كانت العجلات أخف وزناً، انخفض القصور الذاتي الدوراني، مما يؤدي إلى
في قوة أقل مطلوبة لتحريك العجلات إلى الأمام. بما أن
عجلة ألياف الكربون المركّبة الفاخرة E2 بشكل كبير
يقلل الوزن مقارنةً بعجلات الألمنيوم والفولاذ. الاختبارات
أظهرت أن كل عجلة يمكن أن توفر 10 أرطال من الوزن,
مما أدى إلى زيادة في سرعة اللفة بمقدار 5.31 تيرابايت في الساعة.

وبعبارات بسيطة، تتطلب الأجسام الأخف وزناً جهداً أقل للتباطؤ
وتوقف. إن عجلات E2 المصنوعة من ألياف الكربون E2 أخف وزناً بمقدار 45% من
عجلات مكافئة من الفولاذ أو الألومنيوم. أظهرت الاختبارات أن عجلات E2
يمكن أن تقلل العجلات من مسافات الكبح والسير بسرعة 60 ميلاً في الساعة
إلى 1 ميل بمقدار 3.6%.

يؤدي تقليل الوزن غير المعلّق إلى تقليل القوى التي يبذلها
نظام التعليق لإبقاء العجلات ثابتة على الطريق. كل E2
يمكن أن تقلل العجلة المصنوعة من ألياف الكربون ما يصل إلى 10 أرطال من الوزن غير المعلق
الوزن من النظام، مما يحسّن أداء نظام التعليق.
يؤدي التحسن الناتج في تلامس الإطارات إلى تحسين
استجابة التوجيه والتحكم الأكثر استجابة. سواء على
سواء على الطريق أو على الحلبة، تأخذك عجلات E2 المصنوعة من ألياف الكربون
تجربة إلى مستوى جديد كلياً.

اختبار الطريق

بعد سنوات من اختبار النماذج الأولية، أصبح E2، الأكثر تقنية من الناحية التكنولوجية
محور عجلات السيارات المتطور الذي تم تطويره على الإطلاق، تم
تم إنشاؤها. من خلال استخدام النمذجة المتقدمة للغاية باستخدام نماذج محدودة
تحليل العناصر، يمكن لفريق الهندسة المركبة في ESE
توقع استجابة العجلة في نطاق واسع من العالم الحقيقي
السيناريوهات. مع هذه الثروة من البيانات، تخضع عجلات ESE لـ
اختبارها في كل من الظروف المختبرية والميدانية، والتحقق من صحتها
القوة والسلامة والأداء.

اختبار التصادم الشعاعي
يقيّم اختبار الصدمات الشعاعية ثبات العجلة عند
عند مواجهة الحفر أو العوائق الكبيرة لمنع حدوث عوائق شديدة
التلف أو الفشل. نظراً لأن ظروف الطريق ليست دائماً مثالية,
لقد خضعت عجلات E2 لاختبارات صارمة لمقاومة العجلات النموذجية
مخاطر الطريق وأثبتت تفوقها على الفولاذ المكافئ
وعجلات من الألومنيوم.

اختبار تأثير الرصيف
اختبار تأثير الرصيف هو تقييم حاسم لتقييم التأثيرات
من التصادمات المتكررة على سطح ثابت، محاكياً بذلك المركبة
الاصطدام بالحواجز أو الأجسام الثابتة الأخرى بسرعات محددة مسبقاً.
حتى عند السرعات المنخفضة، فإن التلامس بين الحواجز والعجلات
تولّد قوى اصطدام كبيرة. عجلات E2 المصنوعة من ألياف الكربون
تم تصميمها واختبارها على نطاق واسع لتحمل الأعطال
في المواقف المدمرة مثل صدمات الرصيف.

اختبار SAE J3204 SAE J3204

لقد خضع E2 لاختبارات شاملة وهو في انتظار
شهادة بموجب المعيار SAE J3204، وهي عملية إنتاج جديدة لـ
عجلات المواد المركبة. تتعاون ESE بشكل وثيق مع
جمعية مهندسي السيارات (SAE) للمساعدة في إنشاء
معايير ومقاييس عجلات المواد المركبة. في
في الواقع، تتفوق عجلات ESE المصنوعة من ألياف الكربون E2 من ESE على الحد الأدنى من معايير جمعية مهندسي الصيانة
التوصيات.

على غرار العجلات المعدنية، تعالج SAE المخاوف المتعلقة بالمتانة
للعجلات المصنوعة من المواد المركبة من خلال التعب و
اختبارات الصدمات. كما أدخلت جمعية مهندسي الصدمات الأمريكية (SAE) متطلبات جديدة ل
معالجة التأثيرات البيئية الفريدة للمركب
المواد.

الشكل 11: العجلات المصنوعة من ألياف الكربون E2 المعتمدة من قبل الشركات الكبرى
مصنعي السيارات في جميع أنحاء العالم.

صُممت عجلات E2 المصنوعة من ألياف الكربون باستخدام أحدث
تقنية وضع الألياف المصممة خصيصاً (TFP). ألياف الكربون
عادةً ما تكون عملية التصفيف عملية تتطلب عمالة كثيفة تتضمن
القطع والقولبة اليدوية لنسيج من ألياف الكربون على نسيج من الراتنج
العفن. وقد أدى ذلك إلى إهدار مفرط، وعمل يدوي
قد يخلق اختناقات في الإنتاج.

الشكل 12: وضع الألياف المصممة حسب الطلب (TFP)

يحقق TFP الأداء الهيكلي الأمثل من خلال استخدام
ماكينات لترتيب ألياف الكربون وخياطتها في ألياف كربون دقيقة
المواضع. يقلل هذا من وقت وضع الطبقات بمقدار 50% والمواد
النفايات بواسطة 80%. كما يسمح أيضًا لـ ESE بتحسين التصميم
من خلال تحديد موضع الألياف وتوجيهها بدقة إلى
تستوعب انحناءات العجلات المصنوعة من ألياف الكربون وأضلاعها.
وهذا يعزز قوة ومتانة الكربون E2 الكربوني E2
عجلات من الألياف، مما يمكّنها من إدارة الأحمال بكفاءة و
الإجهاد.

كما تستخدم E2 أيضاً قالب نقل الراتنج المملوكة ملكية خاصة
عملية (RTM) ونظام راتنجات الإيبوكسي لتصنيع
المحاور، مما يوفر قوة أعلى لإطارات العجلات وتعباً أعلى
المقاومة. تستخدم ESE أعلى مستويات الجودة وأسرع معالجة
راتينج، يوفر أداءً لا مثيل له بسعر رائد في الصناعة
تصل درجة حرارة التحول الزجاجي (Tg) إلى 212 درجة مئوية. الألياف
إلى نسبة محتوى الراتنج من ESE هو 60%، مع حد أدنى من الفراغ
محتوى 2%، مما يجعلها واحدة من الأفضل في هذا المجال.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ ESE أن يبث المحور بالكامل في أقل من 2
الدقائق.

الشكل 13: تصنيع العجلات المصنوعة من البلاستيك المقوى بالكرتون المقوى بالكرتون باستخدام عملية RTM

الخلاصة:

باستخدام العجلات المصنوعة من ألياف الكربون، يكون وزن العجلات
انخفاضاً كبيراً، مما يسمح للسيارات الرياضية بتحقيق أفضل
أداء التحكّم. مع انخفاض القصور الذاتي والعجلات المصنوعة من ألياف الكربون
تحسين استجابة التوجيه والسحب، مما يؤدي إلى سرعة أكبر
التسارع والكبح.

علاوة على ذلك، يعد القلق من المدى مصدر قلق كبير للكثيرين
المستهلكين المحتملين عند التفكير في شراء
سيارة كهربائية. في حين أن مدى قيادة السيارة الكهربائية
يعتمد في المقام الأول على البطارية، كما أن هناك عوامل أخرى لها تأثير أيضًا على
التأثير. يمكن للعجلات المصنوعة من ألياف الكربون خفيفة الوزن أن تقلل إلى حد كبير
استهلاك الطاقة الناجم عن دوران العجلة أثناء
التسارع أو التباطؤ، مما يزيد من نطاق القيادة إلى أقصى حد من
السيارات الكهربائية.

المدونة

تحليل العجلات خفيفة الوزن المصنوعة من ألياف الكربون للمركبات العاملة بالطاقة الجديدة

عربة التسوق

تسجيل الدخول