美國NASCAR賽車中復合材料的應用
賽車運動具有獨特的美國特色。 在美國，這項運動的起源與在禁酒時期的1920年代私賣的威士忌（稱為月光）有關。 偷盜者會為了減輕車輛重量對其進行改裝，以提高速度和操控性，從而逃避警察的追捕。 對這些改裝過的街頭交通工具的迷戀使駕駛員們開始為獎金和吹噓的權利而賽車。賽車成為一種流行的娛樂形式，并終成為一項有組織的運動。
美國汽車賽車協會（NASCAR）于1948年正式成立，當時該組織成立創建一套標準化的汽車賽車規則和法規。如今，NASCAR監管著在美國、加拿大、墨西哥和歐洲的不同賽道上進行了超過1500多場比賽。
輕量化和提高汽車速度是密不可分的，因此數十年來，NASCAR汽車使用復合材料來實現其固有的輕量化、強度和剛度。
在早期的賽車比賽中，賽車僅限于工廠生產的模型車。終，NASCAR允許對汽車進行改裝以提高耐用性。多年來，修改的數量不斷增加，這種做法逐漸融入了這項運動的文化。每個賽季，NASCAR都會評估其規則和條例，通常以提高安全性或使汽車更具競爭力為目標進行更改。NASCAR在每場比賽前都要檢查賽車，以確保其符合組織不斷變化的規定。NASCAR規定了可用于汽車的材料，以及在何處和如何使用它們。
輕量化和提高汽車速度是密不可分的，因此數十年來，NASCAR汽車自然就使用復合材料來實現其固有的輕量化，強度和剛度。碳纖維零件與鋼零件厚度相同，強度是鋼零件的四倍，重量是鋼的三分之一。多年來，NASCAR團隊一直在尋找合法地減輕車輛重量的機會，并在這項運動中增加了對復合材料的使用。
除了減輕重量外，復合部件還具有其他優點。 賽車過程中，剎車產生巨大的熱量，引擎蓋下的溫度可能達到300-400?F。 碳纖維的耐熱性有助于減少發動機零件的疲勞。
碳纖維汽車組件
由Hendricks Racing為駕駛員Jimmie Johnson制造的這款2019年汽車的碳纖維比他的2002年汽車多35％，2002年的汽車有一些碳纖維導管，但幾乎全為金屬。這款2019年的汽車采用碳纖維引擎蓋，部分車頭、后備箱、座椅、保險杠和一些小部件，大的碳纖維部分是座椅。
在當前NASCAR Cup賽車系列中使用的第6代汽車（通常稱為Gen-6），幾個車身部件由復合材料制成。 第6代汽車包括鋼管框架底盤以及碳纖維和沖壓鋼制車身面板的混合物。 汽車的引擎蓋和后行李箱蓋由碳纖維制成，并裝有凱夫拉纖維，可減少碰撞時的碎裂和破碎，前后面板也由復合材料制成。復合組件的其他示例包括冷卻軟管、齒輪冷卻器殼體、制動導管和電池盒。對于發動機部件，復合材料部件的重點放在發動機較高位置安裝的部件上，從而降低了車輛的重心。碳纖維座椅也經常使用。當前的汽車，在沒有駕駛員和燃料時重3,200磅（1,451千克）。
目前正在為NASCAR開發新的第七代汽車，許多團隊期望所謂的“下一代”汽車能夠使用更多的復合材料，甚至可能是全復合材料車身。也有猜測認為，目前的NASCAR車體結構將被可能也包含碳纖維的浴缸代替。
根據NASCAR Cup系列賽車隊Hendrick Motorsports引擎操作總監Jeff Andrews的說法，下一代汽車的目標是比目前的第6代汽車更輕，重量可能在3，000~3，1000磅。“在不久的將來，將實現全車身使用復合材料。” Andrews在2019年5月材料和工藝工程學會(SAMPE) 2019年會議和展覽的主題演講中說。“這項運動可能會在2-4年內廣泛采用復合材料車身。”他補充說，完整的復合車身系統可以在車輛的整個長度上提供更一致的表面，并且可能縮短車輛制造時間。
在底盤上懸掛由預制復合材料板組成的車身所需的時間大大少于塑型、成形和焊接鋼車身所需的時間。
盡管尚未引入NASCAR Cup系列，但復合材料車身已經在NASCAR比賽的其他級別進行了測試。 在2017年的Xfinity系列比賽中，全復合材料車身在三場比賽中次被引入到NASCAR的比賽水平。2018年，除了超速賽車場(代頓國際賽車場和塔拉迪加超級賽車場) ，該系列的所有比賽中都使用了復合車身樣式。Xfinity復合體由13個聯鎖復合板通過法蘭連接在一起組成。本質上，面板鎖定并用螺栓固定到位，從而簡化了損壞面板的更換。
據NASCAR研究與發展中心團隊效率高級總監Brett Bodine所述，在底盤上懸掛由預制復合材料板組成的車身所需的時間大約兩天，比形成、成形和焊接鋼車身所需的時間要少得多。
他說：“我們非常有信心，這將為每個車隊所有者節省在賽車上懸掛車體的費用。也許大的節省將是維修。這些嵌板互相松開，你就可以把一個新的嵌板擰回去。通過減少維修時間，我們感到車隊將可能需要更少的車輛來運行整個系列賽。”
Xfinity復合材料車體的另一個特點是，在可能會誘使車隊非法修改汽車空氣動力學特性的區域，面板表面上出現了凸起的蜂窩狀圖案。 這些凸起區域的任何打磨或按摩都將很容易引起注意。
美國五星級賽車生產Xfinity復合車身中使用的復合板。 自2015年以來，該公司的復合車身已在NASCAR K＆N Pro系列中使用，這為NASCAR的車身樣式提供了試驗平臺，之后才允許其在范圍內使用。
除了輕量化外，NASCAR下一代規格的目標是降低參加NASCAR的成本，為主導這項運動的三大汽車制造商-雪佛蘭，福特和豐田打開大門。 NASCAR創新和賽車發展副總裁約翰·普羅布斯特（John Probst）表示，下一代車體很可能是由法蘭配合復合材料制成的，這意味著面板是互鎖的，就像Xfinity系列的汽車一樣。
由美國Richard Childress Racing（RCR）制造的下一代汽車原型由RCR駕駛員Austin Dillon于2019年10月進行了測試，然后由Penske團隊的車手Joey Logano于2019年12月進行了測試。下一代的外殼和底盤預計將于2021年次亮相。
