碳纖維材料在世界太陽能汽車挑戰(zhàn)賽中的應用

寂靜天花板

兩年一度的世界太陽能車挑戰(zhàn)賽是目前世界上最大的太陽能汽車比賽，比賽路線橫跨澳大利亞超過3000公里，從達爾文（Darwin）一直到阿德萊 德（Adelaide）。世界太陽能車挑戰(zhàn)賽分為三個組別。參加“巡洋艦”組比賽的車輛，每輛車車內(nèi)乘坐一名駕駛員、一位乘客，及有限的行李。比賽按實際計分方法，OWL，是由日本工學院開發(fā)的一種先進的太陽能動力車，其采用帝人（Teijin）公司的碳纖維增強塑料（CFRP）作為底盤和 車身結構。這款車代表日本參加比賽，取得了第二名的成績。 OWL專注于減少行駛時間，因為其占總分的70%。
0 C' J$ r% w; w/ Y; t  `OWL的結構

超輕碳纖維織物只有0.06毫米的厚度，由Tenax®W-1105 CFRP預浸基體樹脂（預浸料）制成，被用于設計和制造OWL 車身，從而成功將其重量減少55公斤。傳統(tǒng)的太陽能汽車的太陽能電池板模塊位于可拆卸的車頂，這些車輛需要通過在車輛中添加框架以確保拉伸彈性模（剛性）。然而，OWL有著特別先進的結構——最少數(shù)量的框架和先進的固定車頂。其表面通過分離排列及在正交輔設層進行單向（UD）層壓從而達到部分增強，以提高抗扭剛度。
由前輪胎負載沒有車頂?shù)那岸?，是加強OWL底盤和車身結構剛度最關鍵的特征之一。為了實現(xiàn)這一目標，前部的組成包括T 型30毫米蜂窩帶狀疊層連接前支架（BHD）、車身A柱和車頂?shù)那熬墸约氨砻嬗蓡蜗颍║D）層壓CFRP制成的高拉伸模量前輥。

OWL的部件
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凹模通過銑床直接成型。車身的下層主體具有最大的一體化結構，以盡量減少后期處理與二次密合性裝配操作，從而保障OWL具有超輕量底盤和車身。模具的中間段是隧道式，可以減少模具的重量，及保障在預浸料固化過程有效的傳熱條件。
OWL的成型

OWL超輕量化的底盤和車身零件，包括擾流件和車門的制造，通過剝離薄膜分層并且使用大型模具設備一體成型。該技術有效地減少了零件之間的距離，也有助于減少阻力。上層表面的疊層結構由薄碳纖維構成：t=0.12毫米/ 蜂窩狀:t=12.5毫米/碳纖維: t=0.12毫米，而作為前面板仍保持足夠的剛性。在每個重要的點使用UD和t=30毫米蜂窩芯層疊，以確保車輛的整體剛性。

車輛下部主體造型獨特，并兼具挑戰(zhàn)性。下部和側部的壓模成型分別層疊高達80%，并在層壓過程中相結合。這種技術可以使用敏感的層壓工藝，比如在開放的成型模具上操作零部件的分割，并且減少模具結合后的層壓工藝。
OWL的車門結構

OWL的門鉸鏈為雙鉸鏈結構。當單軸鉸鏈連接于車輛內(nèi)時，門的操控會受到車輛主體的干擾，而且較大的鉸鏈會影響駕駛位置。當試圖有效地減少阻力時，對于附著在車輛外部的鉸鏈是不可能的。作為一個解決方案，通過使用小鉸鏈和雙鉸鏈，以不干擾駕駛位置和車體。
多重鎖支持的車門不會令駕駛更輕便，但如果門的剛性較低，駕駛時會在風壓下變形。通過多點鏈接管理車門有助于集成控制和操控車門。

OWL斬獲所在組別的亞軍，但贏得了世界太陽能車挑戰(zhàn)賽的最高行駛分數(shù)。它徹底的低阻力車體和車身輕量化結構，使其能夠高速、高穩(wěn)定地行駛。這是得益于OWL 創(chuàng)新底盤和車身結構。這種結構也減少了意想不到的變化調(diào)整，并有助于節(jié)能駕駛。
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albert.tang

日本的工業(yè)設計將輕量化簡直做到了極致，不論是轎車還是動車高鐵產(chǎn)業(yè)。

未來第一站

日本強項。

面壁深功

最大的地方替代鎂鋁合金