私人摩托车用碳纤维轮毂: 当材料梦想成真时
Bernd Overmaat
多年来,只有专业赛车手才能使用由超轻碳纤维材料制成的高科技轮毂。蒂森克虏伯的初创团队终于实现了私人摩托车爱好者的梦想:碳纤维轮毂被批准上路使用。这是一款独特产品的发展历程,目前这款产品再次回到其首次参加挑战的地点,即著名的曼岛上的斯涅菲尔山赛道。
如果是首次参加享有盛名的曼岛环岛机车耐久赛,那么有一条适用的黄金法则,即慢慢靠近!在平均速度高达 217 km/h的情况下,这是一个不错的主意。摩托车专业赛车手 Peter Hickman 对此漠不关心:他2014 年 6 月的曼岛首秀,在世界上最具挑战性的公路赛道上,他以 207 km/h 的平均速度超越了英国人,身为新手的他创下了世界纪录。他十分冷静地总结说:“我本来可以开得更快。”
全新的驾驶体验:HP4 Race 依靠的是蒂森克虏伯的碳纤维轮毂
三年后的2017 年,宝马寻找合适的赛车手,在最恶劣的条件下测试其最新的 HP4 Race 超级摩托车。这款全球最昂贵的赛事摩托车限量生产 750 台,它的一个特点令人印象深刻,即车架和轮毂均由 100% 超轻碳纤维制成。此外,HP4 Race 不仅仅是一款摩托车,它更像是一项技术和创新研究。由于制造商通常会在公路比赛中展示自己的最新成果,因此 Peter Hickman 成为了完美的测试赛车手,他就像著名的曼岛试车跑道一样完美。
215 马力的功率,999 cm3的排量以及蒂森克虏伯最先进的碳纤维轮毂 - 这就是宝马的超级摩托车 HP4 Race
在首次驾驶结束后,Hickman 大笑,就像他刚刚赢了环岛机车耐久赛一样。这款摩托车“真的很轻,而且易于骑行,尤其是在高速的情况下。它的轻便程度会让人忍不住问自己,如果没有它,自己是否还会参加比赛。”他笑着说。这是三个成功故事的开始,即宝马的 HP4 Race、Peter Hickman 以及世界上第一款碳纤维轮毂。这种碳纤维轮毂不仅适合专业赛车手,而且还适合公路上的骑行爱好者。它的开发者是谁?是蒂森克虏伯的碳纤维专家。
赛车冠军相信蒂森克虏伯的碳纤维专业知识
HP4 Race 并非首款采用蒂森克虏伯高科技碳纤维轮毂的车辆:自 2017 年以来,保时捷的顶级车型 911 Turbo S 也一直在使用这家工程公司的碳纤维技术,这使得蒂森克虏伯成为全球第一家为轿车提供碳纤维轮毂的系列供应商。再加上宝马 HP4 Race 的独家装备,蒂森克虏伯得以庆祝这两项全球首发。
Jens Werner 博士为他的团队在蒂森克虏伯研发的杰出产品而感到自豪。因此,在从德累斯顿到曼岛的公路旅行中,他借此机会亲自体验碳纤维轮毂带来的独特驾驶感受
Jens Werner 博士是蒂森克虏伯碳纤维部件部门的首席执行官,他自豪地回顾了 2017 年这极不平凡的一年:“在竞技摩托车领域,采用碳纤维轮毂的摩托车已存在很长时间了。但是,我们最先满足了批量生产的所有质量和技术要求。”同时,他的位于德累斯顿附近的凯瑟尔斯多夫的专家团队正在为 Penz13 以及其他参加曼岛环岛机车耐久赛的赛车队提供支持。“到目前为止,我们在这里考察我们的摩托车已有三年的时间了,任何能够忍受如此艰苦条件的人都会无所畏惧。”
据 Werner 博士所说,专业赛车手的反馈非常好。“在摩托车领域,转弯性能的差异很大。”这是可以理解的,由于所谓的“陀螺效应”,采用相对较重的经典铝制轮毂的摩托车往往会在快速转弯时向前直行,这要求骑手施加较大的力。
适合所有人的碳纤维轮毂:最终消费者市场的一场变革
尽管专业赛车运动都给出了正面反馈,但是碳纤维专家在今年才庆祝他们获得的巨大成功。自 2019 年 3 月 1 日起,即使是最终消费者市场中的摩托车手,也有机会感受蒂森克虏伯的碳纤维轮毂带来的全新骑行体验。
“这使我们感到更加自豪。”Werner 博士说。“我们收到了比预期更多的订单。”这不是于 2012 年成立的“公司内部初创团队”一直致力于在不久的将来为其他车型提供高科技轮毂的唯一原因。
艰巨的道路认证项目:在滥用负载和变形能力两个方面认证
在公路上使用碳纤维轮毂听上去对非专业赛车手来说不成问题。但是,为消费者市场开发碳纤维轮毂到底有什么意义?“对此,重要的是认识到,道路认证与日常驾驶情况无关,而与所谓的滥用负载有关:如果摩托车驶过大坑洼,或者底盘被高速公路上的混凝土板损坏,车轮会如何作出反应?”Werner 博士解释说。“与赛车相比,道路交通中的此类滥用负载有更为严格的规定。因此,需要进行大量开发工作来设计碳纤维材料,使其满足在道路上日常使用的所有要求。”
批量生产的碳纤维轮毂:质量差异的零容忍政策
在这种情况下,所谓的生产公差起着决定性作用,Werner 博士说:“通常,碳纤维部件单独成型。因此,每个部件都是独一无二的。但是,为了获得批准用于常规道路交通,我们必须始终保证质量保持不变,因此每个部件必须完全相同。这在我们目前的生产过程中是可以实现的,因为我们在生产中使用相同的纤维、相同的层数、相同的工艺参数、相同的材料体系以及相同的连接公差。”
为了实现这种独特的制造能力,之前由五人组成的初创团队,在短短五年内就成就斐然。如今,德累斯顿工厂拥有几台专用烤炉、一台超净人工生产装置以及一台计算机辅助的X 射线最终检验装置。这台高科技设备的样品是全球最大的径向编织装置:多亏了这个直径九米的装置系统,,蒂森克虏伯可以无缝制造轮辋底座。这提高了轮毂的强度和损伤容限,能够使我们制造出全球最轻的摩托车轮辋。”Werner 博士说。
未来的部件业务:碳纤维的未来领先地位
Werner 博士坚信,在未来几年,这种材料将凭借其超轻的重量成为摩托车行业的新标准:“在两轮车上,车轮不仅沿行驶方向加速,而且沿旋转方向加速。因此,当我们在生产过程中减轻 100 克时,实际上可以减轻两倍的重量。此外,它的底盘性能和道路抓地力也更好。当我们研究碳纤维轮毂在轿车上的潜在用途时,它们的高减震能力有助于行车更加平缓。这对电动汽车至关重要。。”专家说。
最先进的技术:蒂森克虏伯德累斯顿工厂的团队成功生产出了在强度、损伤容限和重量方面无与伦比的摩托车轮毂用碳纤维
Werner 博士还将碳纤维视为部件行业的许多其他创新的起搏器:“我们已经向奥迪等汽车客户提供批量生产的稳定杆和碳纤维弹簧。随后将面向原始设备制造商和最终消费者推出更多产品。这将逐步进行。”德累斯顿工厂的决定性优势在于,蒂森克虏伯可以灵活地将碳纤维生产技术推广到其他产品类别,从航空航天到汽车和竞技。与竞争对手相比,所有这些都有明显的价格优势。
从德累斯顿到曼岛:回到起点的公路旅行
今年面向消费者市场推出碳纤维轮毂对于摩托车行业以及蒂森克虏伯本身来说都是一个真正的里程碑。为了纪念这次突破,Werner 博士及其团队最近回到了成功故事开始的地方:曼岛。
赛车迷之间的专家讨论:在前往曼岛的公路旅行中,来自德累斯顿的团队也在埃森的蒂森克虏伯总部停留。显而易见,S1000RR 迅速成了“谈论焦点”
“我们只是想展示我们的碳纤维轮毂在公路上和赛车中的表现。因此,我们从德累斯顿出发,前往曼岛进行公路旅行,我们还与门户网站 1000PS 合作拍摄了影片。人们可以说:这是我们付出所有努力获得的最高成就。”
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