これらの 3D

軽量で強度があり、15,000 RPM でも耐熱性が優れています。

カーボン複合材料に関しては、ますます革新的な自動車用途に明るい未来があります。 3D プリントが可能なだけでなく、技術的にはより軽く、より強く、熱による疲労に対してより耐性があります。 このような特性により、理論的にはカーボンセラミックブレーキなどの部品への使用に最適です。 しかし、エンジンの内部コンポーネントに関して、古き良き金属以外のものを信頼できますか? 標準設計のピストンパワープランにカーボンコンポジットの未来はあるでしょうか?

そう考える人もいますし、実際、アフターマーケット向けにこれらの潜在的に画期的な部品を作成するために努力をしている人もいます。

Extreme Tuners などのいくつかのカスタム機械工場はソーシャル メディアで、同社が三菱ランサー エボリューション プロジェクトのためにエンジニアリングを行っているカーボン複合コンロッドという最新の技術的進歩の可能性をからかっている。 彼らが開発しているコンロッドは、最大 3,000 馬力と 15,000 RPM 近くのレッドラインに耐えることができるとされており、重量はスチール製のコンロッドの 10 分の 1 近く、アルミニウム製のコンロッドの 6 分の 1 です。

コネクティングロッドは、内燃エンジンのクランクシャフトとピストンの底部を接続するメインロッドです。 エンジンのメイン クランクシャフトとシリンダーのピストン ヘッドを接続し、ピストンがシリンダー内で上下に移動できるようにするため、吸気、圧縮、出力、吸気中にかかる多くの引張力と応力に対処します。排気ストローク。 そのため、強度と放熱性を高めるために鋳造金属や合金で作られることが多いです。 ただし、そのため重くなり、高強度のパフォーマンス用途では故障しやすくなります。

では、カーボンコンポジットロッドはどのようなメリットをもたらすのでしょうか?

カーボン複合材料は、ほとんどの合金や鋳造金属よりも軽くて丈夫です。 その結果、エンジンは理論的には、高温および高応力の状況でこのような複合材料を使用することで大きな利益を得ることができます。 軽量化することで、クランクシャフトとピストンヘッドに作用する往復質量の量が減少するため、エンジンとスロットルの応答が大幅に向上します。 また、より多くの電力を供給できるため、パフォーマンスだけでなく燃費の面でも大きな利点が得られます。

鋳造金属や合金のコンロッドはそのままでも強度はありますが、製造方法によっては破損する可能性があります。 別の方法は、ビレットコンロッドを製造することです。これは、金属の固体ブロックからコネクティングロッドをフライス加工することを意味します。 しかし、それは信じられないほど高価で、労働集約的で、時間がかかります。

カーボン複合材料は、通常使用される金属よりも強度を高めることができるため、より多くのパワーを絞り出す際にチューナーがより柔軟に対応できる可能性があります。 強度が向上したため、理論的には、クランクケースの側面にコンロッドを送り込んでエンジンを爆撃することを心配する必要がなくなりました。

カーボンコンポジット素材は熱にも強いと言われており、過熱による金属疲労の心配もある程度解消されるかもしれません。 一部の高級自動車メーカーがカーボンセラミックブレーキを使用しているのはこのためです。 強度が高いだけでなく、スチール製ローターよりも熱放散が大幅に優れているため、フェードに強く、サーキット走行などの酷使に対しても耐久性があります。

Extreme Tuners は、現在開発中のチューナーのピストン力は最大 57,363 ニュートンであると主張しています。

カーボン複合材料は市場にまだ比較的新しいため高価ですが、少なくとも量産規模では 3D プリントが可能です。 これは、3D プリントによる製造の容易さのおかげで、製造コストを削減できることを意味します。

しかし、まだ疑問がたくさんあります。 炭素複合材料は金属や合金よりも強力である可能性がありますが、適切に製造されないと故障しやすい可能性があります。これは、一部の金属や合金が不十分な鋳造やその他の冶金法によって構造的完全性の問題に悩まされるのと同様です。

たとえば、炭素繊維または炭素繊維ベースの材料は、CFRP や炭素繊維強化プラスチックなどの一部の金属よりも強くて軽いという約束にもかかわらず、不適切な状況下では依然として亀裂が入ったり、粉々になったりする可能性があります。

したがって、カーボンコンポジットコンロッドは理論的には目的を提供しますが、完成するにはまだ少しの時間と開発が必要です。