1. 前言
GMC在2019款Sierra車型上開創了一個前所未有的創新,為Sierra 1500車型引入了CarbonPro版本,采用的CarbonPro車廂是碳纖維復合材料的首次應用,具有超級抗凹痕、抗劃痕和耐腐蝕性。
通用汽車公司全球副總裁鄧肯·阿爾德雷德表示:“CarbonPro采用了與七位數價格的超跑甚至航空航天領域中應用的相同原材料制成”。
圖1 碳纖維復合材料皮卡貨箱
2. CarbonPro貨箱的主要優點
· 強度、耐久性和耐刮擦性:碳纖維復合材料提供了行業最耐刮擦、凹痕和耐腐蝕的車廂地板。
· 耐腐蝕性:碳纖維復合材料的耐腐蝕性,使得車廂底板可經受住風化,并在卡車的使用壽命周期中保持優質的外觀。
· 減輕重量:CarbonPro貨箱底板的重量比傳統的鋼床輕25%,減輕了大約60磅的車輛重量。它的紋理表面也消除了對床內襯的需求,從而能進一步節省車輛重量。
· 更大的體積:CarbonPro貨箱底板的設計實現了最大的裝貨空間,將Sierra的容積增加了1立方英尺。
· 更多功能:CarbonPro貨箱具有專門為帶泥土的輪胎設計的凹痕,并在在貨箱前部設置了兩個額外的拉緊結構。
圖2 碳纖維復合材料車廂耐磨性
圖3 為裝運摩托車設計的凹槽結構
圖4 固定摩托車的掛環結構
3. 嚴格的驗證測試
CarbonPro貨箱經過嚴格的開發過程,以確保皮卡車貨箱的長期耐用性和功能性。
驗證測試的內容包括:
· 墜落測試:在CarbonPro貨箱上反復墜落大型和重型負載,以模擬極端使用的場景。測試包括從不同高度摔落煤渣塊、1800磅重的石頭和450磅重的裝滿水的鋼桶。
· 耐腐蝕測試:對CarbonPro貨箱進行了酸堿等腐蝕測試,碳纖維復合材料本身就具備優異的抗腐蝕性。
· 雪地摩托測試:一名250磅重的騎手騎著一輛有金屬釘的雪地摩托全速開上貨箱,貨箱底板僅有輕微的劃痕。
· 極端溫度測試:在亞利桑那州的尤馬和安大略省的卡普斯卡辛進行了驗證工作,以確保CarbonPro在惡劣的環境中保持性能穩定。
· 發電機測試:高溫暴露包括將便攜式發電機的排氣直接對準車廂底板的角落,以驗證熱量和振動不會使底板劣化。
圖5 裝滿水的鐵桶的落下試驗
圖6 碳纖維復合材料車廂的抗沖擊性
4. 一次成型滿足所需功能
由于碳纖維復合材料的可成形性,使得其側壁可被最大限度外延,因此CarbonPro貨箱提供了同類車廂中最佳的貨物容積。
一次性成型的表面凹凸底板,不僅可增加摩擦力,由于表面光滑,也易于清掃碎屑及污物。
因為碳纖維復合材料本身具有優質的表面,所以無需涂漆,且對紫外線穩定。
圖6 碳纖維復合材料一次成型的結構,表面光滑,易于清掃
5. 其他優點
· 無需貨箱內襯:因為碳纖維復合材料非常堅固耐磨,所以不需要貨箱內襯來防止損壞。
· 不需要后輪內襯:由于CarbonPro與鋁或鋼相比具有更高的耐沖擊性,因此不需要單獨配備車輪內襯。
· 有效載荷增加:由于碳纖維復合材料比鋼鐵輕,比同型號的鋼鐵貨箱的有效載荷至少高出59磅。
圖7 碳纖維復合材料貨箱廂不需要后輪內襯
6. 結束語
CarbonPro版的主要好處是重量更輕。GMC表示,這種復合貨箱比同樣裝備的Sierra鋼制貨箱減掉了60磅。此外,該汽車制造商還表示,由于碳纖維貨箱已經提供了通常由這些額外功能提供的保護和抓地力,因此不需要在貨箱上安裝襯墊,可以節省更多重量。GMC表示,CarbonPro貨箱提供了一流的貨運量,更不用說一流的凹痕,劃痕和腐蝕保護。