MyS2Love
Tài xế O-H
Ngày nay, các hãng xe đang phải đau đầu trong việc cân đối giữa việc làm ra 1 chiếc xe mạnh mẽ, đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, nhưng đó cũng phải là 1 chiếc xe tiết kiệm nhiên liệu, nhằm đáp ứng được đòi hỏi của luật pháp trong vấn đề môi trường.
Đây hẳn không phải là một điều dễ dàng khi mà chỉ khoảng hơn 10 năm trước, đây là 2 vấn đề hoàn toàn trái ngược nhau. Với sự phát triển của công nghệ sợi các-bon, các hãng sản xuất xe đã tìm ra được hướng đi nhằm dung hòa 2 vấn đề trên.
Điều này càng đúng khi nói đến xe đua, người ta nói đến 1 cỗ máy hoàn hảo mà ở đó mỗi một gram vật liệu đều có tầm quan trọng không thể bỏ qua. Từ lâu, việc tích hợp công suất lớn, gia tốc cực đại lên một chiếc xe nhẹ nhất có thể nhưng vẫn đảm bảo an toàn, đã trở thành tiêu chuẩn hướng tới của các hảng sản xuất xe đua.
Porsche 919 Hybrid trên đường đua 24h Le Mans
Để thấy được sự quan trọng của 1 gram vật liệu, các bạn hãy theo dõi của đua 24h Le Mans, đây là cuộc đua vô cùng nổi tiếng trong đó những chiếc xe đua phải hoạt động trong liên tục 24 tiếng, thực hiện khoảng 350 vòng đua tương đương với 5000km. Trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt như vậy thì khả năng của từng tay đua không còn phải là điều làm nên sự khác biệt (như trong Formula1, chưa kể khi bạn đã đạt đến 1 đẳng cấp này thì khác biệt giữa các tay đua cũng không lớn). Như vậy, chính chiếc xe và công nghệ của từng hãng xe mới là điểm mấu chốt. Mỗi gram vật liệu di chuyển liên tục trong 350 vòng, từng giây thua kém sẽ tích lũy lại tạo ra những cách biệt tính bằng phút, đây chính là khác biệt. Ngoài ra, mỗi chiếc xe đua chỉ được tiêu thụ khoảng 5,04 l xăng mỗi vòng. Chính tất cả những lý do này đã đẩy các hãng sản xuất xe tới 1 thách thức bắt buộc : giảm trọng lượng của chiếc xe.
Khởi điểm ở ngành hàng không vũ trụ
Sợi các-bon trước khi được tạo hình và làm cứng
Sợi các-bon được dùng lần đầu tiên ở trong ngành hàng không vũ trụ và được gọi là CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer : vật liệu polyme tăng cường sợi các-bon) vào khoảng những năm 1950. Khi đó sợi các-bon đã chứng minh được sự vượt trội của mình trong độ bền khi bị nén hoặc dãn, có tính dẻo cao, khả năng dẫn nhiệt tốt. Và công nghệ này lần đầu được ứng dụng ở trong ngành công nghiệp ôtô vào những năm 1990.
1 ông tuýp làm từ sợi các-bon
Sợi các-bon bước đầu được ứng dùng trong ngành công nghiệp xe hơi
Porsche là một trong những hãng xe đi đầu trong việc sử dụng sợi các-bon trong sản xuất. Trong mùa giải 1998, chiếc 911 GT1 đã trở thành mẫu xe Porsche đầu tiên có khung xe được làm 1 phần từ vật liệu các-bon. Các kỹ sư của Porsche, nhờ đó, đã giảm được 50kg tổng cộng so với mẫu xe trước, qua đó giúp 911 GT1 xuất sắc giành vị trị thứ 2 của cuộc đua 24h Le Mans. Mẫu xe thương mại đầu tiên Porsche ứng dụng công nghệ vật liệu các-bon chính là mẫu Carrera GT ra mắt công chúng 5 năm sau đó. (đây cũng chính là mẫu xe trong vụ tai nạn dẫn đến cái chết của tài tử Paul Walker).
Porsche Carrera GT 13
Phần thân xe bằng sợi các-bon của Porsche Carrera cũng đĩa phanh được làm từ vật liệu ceramic
Tuy có những ưu thế vượt trội so với các loại vật liệu truyền thống như thép, nhôm nhưng vật liệu sợi các-bon cho đến nay vẫn chưa thực sự tạo ra cách mạng trong công nghệ sản xuất xe hơi. Lý do cũng rất đơn giản bởi giá thành cao của nó (so với các vật liệu khác) chưa cho phép việc sản xuất số lượng lớn trên các dòng xe thương mại. Quy trình sản xuất vật liệu sợi các-bon cũng rất phức tạp và mất thời gian, theo đó, trung bình phải mất 5 phút để làm được một chi tiết bằng công nghệ sợi các-bon thay vì 1 phút khi sử dụng các vật liệu khác như nhôm hay thép. Số lượng nhiệm vụ có thể được làm tự động bằng máy móc cũng ít hơn nhiều so với việc sản xuất các vật liệu khác. Tất cả khiến giá thành đội lên cao.
Khung xe đa vật liệu
Chính vì lý do nêu trên, mà xu hướng hiện tại của các hãng xe là sử dụng kết hợp nhiều loại vật liệu khác nhau trong việc chế tạo khung xe (sợi các-bon, nhôm, thép), đó cũng chính là hướng đi mà Porsche lựa chọn. Số lượng xe của Porsche được tích hợp vật liệu sợi các-bon ngày một nhiều : mẫu 919 Hybrid, mẫu 911 GT3 RS. Trong số đó thì đặc biệt là mẫu siêu xe 918 Spyder với việc trang bị khung gầm xe và thân xe nguyên khối (monohull) hoàn toàn tự sợi các-bon. Tuy nhiên, 918 Spyder thì không phải ai cũng có thể sở hữu. Đó chính là sự khác biệt giữa những mẫu xe được tích hợp công nghệ khung đa vật liệu (mixed-materials) mà đại diện là 919 Hybrid, 911 GT3 RS và mẫu xe sử dụng 100% sợi các-bon.
Thân xe nguyên khối bằng sợi các-bon của Porsche 918 Spyder
Chính vì thế, trong tương lai, khung xe đa vật liệu với sự góp mặt của thép, nhôm sẽ được bổ sung thêm Magiê (Magnesium) và tất nhiên cùng với sợi các-bon sẽ tạo nên sự khác biệt về khối lượng và hiệu năng trên những dòng xe thương mại. Và Porsche đương nhiên vẫn đang kiên trì theo đuổi con đường này. Và thực tế, không chỉ có Porsche,…
Concept xe của Ford với công nghệ Lightweight (kết hợp từ nhiều vật liệu khác nhau)
Công nghệ khung đa vật liệu (mixed-materials) trên mẫu Audi R8 Coupé
Nguồn : Theo Car-engineer
Đây hẳn không phải là một điều dễ dàng khi mà chỉ khoảng hơn 10 năm trước, đây là 2 vấn đề hoàn toàn trái ngược nhau. Với sự phát triển của công nghệ sợi các-bon, các hãng sản xuất xe đã tìm ra được hướng đi nhằm dung hòa 2 vấn đề trên.
Điều này càng đúng khi nói đến xe đua, người ta nói đến 1 cỗ máy hoàn hảo mà ở đó mỗi một gram vật liệu đều có tầm quan trọng không thể bỏ qua. Từ lâu, việc tích hợp công suất lớn, gia tốc cực đại lên một chiếc xe nhẹ nhất có thể nhưng vẫn đảm bảo an toàn, đã trở thành tiêu chuẩn hướng tới của các hảng sản xuất xe đua.
Porsche 919 Hybrid trên đường đua 24h Le Mans
Khởi điểm ở ngành hàng không vũ trụ
Sợi các-bon trước khi được tạo hình và làm cứng
1 ông tuýp làm từ sợi các-bon
Sợi các-bon bước đầu được ứng dùng trong ngành công nghiệp xe hơi
Porsche Carrera GT 13
Phần thân xe bằng sợi các-bon của Porsche Carrera cũng đĩa phanh được làm từ vật liệu ceramic
Khung xe đa vật liệu
Chính vì lý do nêu trên, mà xu hướng hiện tại của các hãng xe là sử dụng kết hợp nhiều loại vật liệu khác nhau trong việc chế tạo khung xe (sợi các-bon, nhôm, thép), đó cũng chính là hướng đi mà Porsche lựa chọn. Số lượng xe của Porsche được tích hợp vật liệu sợi các-bon ngày một nhiều : mẫu 919 Hybrid, mẫu 911 GT3 RS. Trong số đó thì đặc biệt là mẫu siêu xe 918 Spyder với việc trang bị khung gầm xe và thân xe nguyên khối (monohull) hoàn toàn tự sợi các-bon. Tuy nhiên, 918 Spyder thì không phải ai cũng có thể sở hữu. Đó chính là sự khác biệt giữa những mẫu xe được tích hợp công nghệ khung đa vật liệu (mixed-materials) mà đại diện là 919 Hybrid, 911 GT3 RS và mẫu xe sử dụng 100% sợi các-bon.
Thân xe nguyên khối bằng sợi các-bon của Porsche 918 Spyder
Concept xe của Ford với công nghệ Lightweight (kết hợp từ nhiều vật liệu khác nhau)
Công nghệ khung đa vật liệu (mixed-materials) trên mẫu Audi R8 Coupé
