如今在售的汽车,都装备着大大小小形形色色的轮圈,可能有的人会知道轮圈有铸造有锻造,也对BBS、OZ这些大厂出品如数家珍。但是关于轮圈的材质和不同材质的优缺点,却是比较少人了解的,一般人买车时候也在这方面存在一定的认知误区,例如使用钢轮圈就一定不厚道等等,那教授今天就来给大家普及一下知识。
汽车出现之时,轮圈材质和马车一样使用木制。不过木制轮圈几乎都是缺点。首先制造相当复杂,非常依赖工人的手艺,否侧很容易破裂和失圆。其次木头的承载能力相当有限,不能使用在重量较大的汽车上。另外木头容易被腐蚀,耐久度差,维护保养非常麻烦,所以在钢制轮圈出现之后,木制轮圈就退出历史舞台了。
从上世纪初到80年代,钢材质在轮圈材质中占据了统治地位,样式分为辐条式和辐板式两种,其中辐条式因为加工难度大,成本高,在汽车上已经几乎被辐板式取代,只存在于部分复古和定制车型上,而在摩托车和自行车上则因为重量轻的优点被继续使用。
辐条式钢轮圈(下)和辐板式钢轮圈(上)
优点
1. 冲压生产,成本低,加工方便
2. 绝对承重能力和硬度为各种轮圈材质中最高
3. 韧性佳,当受到超过最大承受外力的冲击后会变形,但不会断裂,钣金修复方便
缺点
1. 重量较大,增加簧下质量和总质量,不利于提升汽车操控性和油耗表现
2. 韧性有余,刚性不足,超出极限承受力或长期连续受外力冲击时轮圈边缘会轻微变形,造成失圆
3. 钢板冲压的制造方式,导致较难制造出复杂样式,造型单一
4. 铁的导热性比较差,轮圈镂空少,导致刹车系统暴露面积相对较少,不利于刹车系统散热
5. 会生锈
总体来说钢材质的轮圈优缺点鲜明,有的优点比如绝对承重能力强和硬度大,使得钢材质轮圈在某些车型和领域上具有不可替代性,例如货车、大巴这些重型车辆就几乎都是用钢轮圈,硬派越野车的轮圈也多为钢质,很多低端小轿车受限于成本也使用钢轮圈,美国的警车也是全部采用钢轮圈,拦截碰撞时不会断裂,而且枪战时蹲在车轮后面钢轮圈还可以增加一层防护帮警察的脚部挡挡子弹。
加上塑料罩伪装铝合金轮圈
而钢轮圈的缺点对于使用它的车型来说也不是不能接受,毕竟货车和大巴的轮圈不需要太优美的造型,低端小汽车对于操控的要求也不会太高,略微重量增长的油耗也几乎可以忽略不计,嫌难看加个塑料装饰罩伪装成铝合金轮圈即可,越野车也不会过分在乎油耗,这也是它能一直被使用到今天的原因。
上世纪80年代开始,随着金属工业的进步,铝合金材质的轮圈也在汽车上普及开来,到现在成为了大部分乘用车轮圈的首选材质。
优点
1. 重量轻,可减少簧下质量和整备质量,提升操控和油耗表现
2. 刚性强,极限承受力范围内,轮圈受到长期连续外力冲击不会变形
3. 铸造与锻造的生产方式,可以制造出各种造型
4. 铝合金导热性能好,轮圈镂空多,刹车系统暴露面积多,帮助散热
5. 不会生锈
缺点
1. 生产成本高,加工难度大,特别是锻造轮圈,成本高昂
2. 绝对承重能力和硬度不如钢轮圈
3. 刚性有余,韧性不足,受到超出极限的外力冲击碰撞时,轮圈会瞬间发生断裂,造成安全隐患
4. 轻微损伤修复难,轻微以上损伤甚至无法修复,中等以上损伤只能更换新轮圈
铝合金的优缺点可以说是和钢轮圈互补的,而且总体上优点比缺点多,更适合现代的乘用车,更重要的是,铝合金轮圈能够制造出多种不同的造型,给消费者的主管审美感受要比钢轮圈好不少,也能使用不同造型的轮圈配合车身整体设计,这也是它越来越受消费者和厂家青睐的原因。
受到超限外力冲击后的钢轮圈(左)会变形,而铝合金轮圈(右)会断裂报废
不过,铝合金轮圈对钢轮圈的优势也不是绝对的,不可否认,铝合金与钢的散热能力强弱和重量相差导致的油耗高低确实存在,但是这种散热性差异只有在连续长时间高速行驶或长距离下坡时,铝轮毂的散热才可能与钢轮毂有明显差别。至于油耗差异,相差小到可以忽略不计。
保时捷卡雷拉GT跑车就使用了镁铝合金轮圈
镁铝合金材质的轮圈其实就是在铝合金材质中添加了相对原子质量更轻的镁元素行形成镁铝合金,制造成重量更轻的轮圈,减小簧下质量,提升操控性,不过镁铝合金材质比铝合金韧性更差,更加不耐撞。当然,成本也更高,主要用于高端性能车、F1赛车。
碳纤维材质的轮圈的刚性比其他材质的轮圈都要好,重量也最轻。不过它的韧性是最低的,遭受外力碰撞后会碳纤维会碎裂,一旦损伤无法修复,价格也是极其高昂,所以也仅存在于极少数超级跑车中,不是主流。
目前的现代乘用车,铝合金材质和钢材质的轮圈是主流,这的确也是因为这两种材质的轮圈都具有一个共同的特点,那就是高性价比,优缺点相对其他材质的轮圈来说都不是那么难接受。另外,教授也想告诉大家,不要瞧不起钢轮圈了,存在即是合理,以后买车的时候,就不要老盯着这个问题不放啦,同时也也转发给身边更多要买车的人了解哦!