赛车上的高科技——热塑性复合材料悬挂系统

2016年06月20日09:28 来源：材料牛

近期，美国Polystrand公司研发出了一款GT-Lite赛车，首次将连续纤维增强热塑性复合材料应用于汽车的悬挂系统，该复合材料易于加工、性价比高且可循环利用，在汽车轻量化应用中极具潜力。

竞速环境能够有效地测试汽车设计上的创新。毕竟，从后视镜到安全带，每天有非常多的汽车科技来自于竞速。配备纤维增强热塑性尼龙材料的弹簧和控制臂的后悬挂系统能否是下一个呢?

近期，美国科罗拉多州恩格尔伍德市Polystrand公司的热塑性复合材料专家，研制出了一款GT-Lite赛车，这款特制的赛车旨在突出热塑性复合材料在汽车配件上的应用。5月28-29日，在科罗拉多州普韦布洛市的普韦布洛赛车公园，美国赛车俱乐部(SCCA)举办了一场英雄之乡赛车竞速比赛，随着冲刺赛和正赛颁奖典礼的结束，这款赛车第三个赛车周圆满完成。Polystrand公司认为这是第一辆以连续纤维增强热塑性(尼龙)复合材料作为主悬架弹簧的汽车。

Polystrand公司的董事长说：“虽然热塑性塑料已经在汽车上应用了数十年，但我们相信将连续纤维增强热塑性复合材料应用于主悬架弹簧，仍然是行业内的首创之举。由于纤维增强热塑性复合材料易于加工、性价比高且可循环利用，所以我们坚信，它将有可能替代当前材料，在汽车轻量化应用中发挥巨大潜力。”

这款赛车，车身为1987本田CRX，其特色在于使用了Polystrand公司的高级工程师Jonathan Spiegel设计的多连杆独立后悬挂系统。Spiegel也拥有竞赛执照并且在这些赛事中驾驶过这辆汽车。Spiegel说：“第一次比赛是在休斯顿 MSR赛事上，在比赛中由于我们追求较小的电气制动问题，未能完成比赛，但是悬挂系统没有出现问题。第二次比赛是在Gateway赛车公园，我们遇到了一些油压问题，并且出现了小小的汽油泄露，但我们仍然成功地以第五名完成了比赛。”

但是在普韦布洛比赛期间，所有的问题都蜂拥而至。Spiegel说：“我们非常有信心悬挂系统能够正常工作，但表现远远超出了我们的预期，而且我们还没有对悬挂系统做任何改变。”

下面是关于赛车悬挂系统中材料和设计的一些情况：后悬挂系统的弹簧和上控制臂是由PPG工业公司(宾夕法尼亚州匹斯堡)生产的TufRov 4510连续E玻璃纤维增强PA6尼龙树脂加工得到的。弹簧样品是在美国阿拉巴马大学伯明翰分校(UAB)工程学院的材料加工和应用发展中心(MPAD)，对Polystrand提供的连续增强热塑性复合材料带材进行模压成型得到的。该汽车的另一大特点是具有增强聚丙烯的前分离器和混合式内部夹层板，该夹层板是在铝和不锈钢两薄层之间通过PETG塑料热结合而成，在Polystrand公司使用PPG TufRov 4588玻璃纤维增强材料加工得到的。

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