汽车轮圈的成长史,从木质轮圈到碳纤维轮圈
汽车车轮是承载重量,驱使行进的基础,想要汽车跑的快,没有一组好的车轮可不行。车轮也分成好几个部分,轮胎、轮毂、轮圈都是其中不可或缺的,我们来看看汽车轮圈在这些年的发展中经历的各种变化,带你从木质轮圈走向碳纤维轮圈。
汽车轮圈发展的6个产物
1、木制轮圈:汽车是通过马车演变而来的,最开始的汽车轮圈也是采用木打造的。木质轮圈采用木头辐条和内框,再用贴纸外框固定。木质轮圈的制造过程比较复杂,考验工人手艺,而且承载力有限,容易腐蚀和损坏,使用年限并不长,就被铁制轮圈替代了。
2、铁制轮圈:铁制轮圈在20世纪10年代左右出现,从木质轮圈改进过来,所以还是保留了木质轮圈制造的手工方法,生产要求较高,成本较高,整体刚性和韧性比木质轮圈好。铁制轮圈同样容易腐蚀,还容易生锈,自身的导热性也比较差,流行了一段时间之后,被铝合金轮圈替代。
3、铝合金轮圈:铝合金轮圈是以铝为主材,加入铜、镁、锰、硅、铁、锌等多种材料形成的铝合金来制造的新型轮圈,有铸造和锻造两种工艺。铝合金轮圈有一个非常大的优势,就是重量轻,比铁制轮圈轻50%左右,可以降低簧下重量和轮上阻力,大幅提升了驾驶性和操控性。铝合金轮圈的刚性和韧性都不错,导热性也不错,是如今主流的汽车轮圈材料之一。
不过铝合金轮圈也存在缺点,就是脆性较大,受到较大冲击时,铝合金轮圈容易断裂。虽然如此,但是铝合金轮圈的价格还是高于铁制轮圈。
4、镁合金轮圈:镁合金轮圈,可以理解为镁铝合金轮圈,是铝合金轮圈的升级版。镁的加入,大大强化了铝合金轮圈的物理特性。镁铝合金轮圈的密度同样比较低,而整体刚性有了不错的提升。与铝合金轮圈一样,镁铝合金轮圈的缺点还是脆性较大,不耐冲击,因此以上2种汽车轮圈对于生产工艺有着较大的要求。
5、碳纤维轮圈:碳纤维轮圈是今天本篇内容里唯一一个非金属材料轮圈,可能很多人好奇,为什么碳纤维材料也能用来制成轮圈呢?那是得从碳纤维复合材料的综合性能来说起。碳纤维复合材料密度低、刚性高、抗冲击能力强,而且耐腐蚀、耐酸碱,耐一定程度的高温,是非常理想的汽车零部件生产材料。碳纤维在汽车上的应用不仅仅是轮圈,还有车架、悬挂构件、盖板、后视镜、座椅等。
碳纤维轮圈的耐冲击性比铝合金和镁铝合金稍好,但是确定却非常类似,都是脆性大,一旦冲击力超过承受范围,碳纤维轮圈会彻底损坏。碳纤维轮圈的生产难度更大,所以价格上比前面几种都要高,所以目前只有在豪车上才能见到它。
6、钛合金轮圈:最后再来说一个非常少见的钛合金轮圈,钛金属通常是用来制造航天飞行器的材料,物理性能之强自不必细说。在太空探索车上是有钛合金车轮的,不过民用汽车车轮目前还没有实例。钛金属的刚性很大,但韧性却不高,传统的生产工艺很难降它制作成汽车轮圈,代价太高。
以上是6种汽车轮圈的介绍,除了钛合金轮圈外,其中5种在应用中都有了实例,金属制轮圈易于生产,所以是目前汽车搭载的主流之选。