汽车车轮材料一般采用两种,即由钢板或铝合金制造,两者占95%的市场份额。
1.钢制车轮
图3-14所示为商务车所用的一种钢制(型钢)车轮。钢制车轮在汽车车轮使用中曾长期占据主导地位。
钢制车轮成本低,安全性比铝合金车轮更具优势,故大部分载重汽车仍然使用钢制车轮。但自20世纪80年代起,钢轮市场份额逐步减小,已被铝合金所替代。钢制车轮份额快速下跌的原因有多方面的因素,首先,钢板加工成形性能和制造工艺难以做到铝合金车轮那样的结构和外形多样化。外观吸引力也是最主要的原因之一。同时,钢制车轮质量大,制造和使用上所消耗的能量比铝制车轮大得多。
图3-14 钢制(型钢)车轮
2.铝合金车轮
铝合金车轮在轿车上使用已高达90%以上。图3-15所示为两种铝合金车轮示例。铝合金车轮与钢制车轮相比,具有美观、舒适、节能、质量小等优点。由于车轮本体质量小,抓地性好,具有更精确的转向能力,提高了动作和更好的转弯性能;再者,其惯性小,改善了加速性和制动性;同时,铝合金车轮具有良好的导热性,提高了制动系统的散热性能,能够大幅度降低由高温导致的制动失灵。
图3-15 铝合金车轮
除以上所述,铝合金车轮具有耐腐蚀、成形性好、减振性与平衡性好、材料利用率高等多方面的优势,符合现代汽车安全、节能、环保三大主题要求。这对降低汽车自重、减少油耗、减轻环境污染和改善操作性能具有现实意义。因此,铝合金车轮已成为当今汽车车轮的首选。(www.daowen.com)
3.镁合金车轮
镁在实用金属中密度最小,能减轻整车质量,减少油耗,其比强度高于铝合金和钢,刚度接近铝合金和钢,能够承受一定的负荷。
应用镁合金制造车轮,具有良好的铸造性能和尺寸稳定性,易加工,废品率低,能够降低生产成本。
镁合金车轮在使用中具有良好的振动阻尼系数,减振量大于铝合金,用作轮圈可以减少振动,提高汽车的安全性和舒适性。用镁合金制造车轮,是高档汽车车轮发展的趋势。
复合材料车轮一般用于赛车,其质量更轻,强度更高,但价格昂贵。
5.钢铝组合车轮
钢铝组合车轮中,轮辋为普通钢制轮辋,轮辐为铸造的铝合金轮辐,二者都是经过机械加工,借助嵌件与钢的轮辋装焊而成的。它集中了钢制车轮与铝合金车轮的优点,并以其较低的价格占领了市场的一席之地。
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