汽車輪轂的輪幅,越多越好嗎?

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汽車輪轂從材質上一般分為鋁合金輪轂和鋼製輪轂兩種,如今大多數現代汽車上採用的都是鋁合金輪轂,鋼製輪轂只在一些較為廉價的小車上有裝配。所以今天我們將以鋁合金輪轂為前提去聊一下關於輪轂輻條的那些事。

從設計師的角度上來說,輪轂的輻條對應設計的美感,不排除一些設計師為了美感而把輪轂的條幅設計的非常密集非常多。但也有一些設計師喜歡較少的輻條,以突出剎車卡鉗和剎車盤的美。只能說,在設計師的眼裡,輪轂輻條多與少完全取決於設計師本身對美感的要求。那麼,在工程師眼裡呢?

工程師眼裡的輪轂輻條就完全不一樣了。在不考慮工藝、成本等因素的情況下,工程師認為:輪轂的輻條越多,對工藝的要求也就越高,對受力分析也要更加全面。輻條較少時,對工藝的要求反而沒那麼高,受力分析也比較好做。總的來說,輻條並不是越多越好,也不是輻條越多強度越高,一切都要從實際的工藝水平和設計方向出發去分析,也就是說每一個輪轂的情況都是不盡相同的。同時,工程師還要對相應車型做匹配,輪轂裝上車要做到不與剎車卡鉗相接觸,輪轂大小要合適,還要考慮尺寸、重量、對車輛操控的影響、對車輛舒適性的影響等等。可見,在工程師眼裡,輪轂的輻條等因素都要與整車的機械素質相結合相考慮,與設計師的方向完全不同。

總結:建議各位小夥伴在選擇汽車輪轂的時候,不要盲目以汽車輻條的多少來左右自己的選擇,因為汽車輪轂的輻條不是越多越好,也不是輻條越多強度就越高,一切都要從實際出發,儘量去選擇大品牌的輪轂,保證輪轂的安全性能。


汽車觀察家

原廠的輪圈普遍都是五輻的,而改裝品牌的輪圈一般輪輻數會較多。這是為什麼呢?是不是輪幅越多越好?

其實設計一套輪圈,甚至是設計一輛汽車,都是設計師和工程師在不斷較勁的過程。當然啦,他們私底下還是很好的。由於設計師和工程師有著不同的目的和要求,所以這個問題就要從設計和工程兩方面來解釋了。

從設計師的角度來說,輪圈當然是越炫越好。設計師只需要知道一件事,就是螺栓的數量,然後就可以確定輪輻數,展開天馬行空的想象了。有些設計師可能偏愛少輪輻數的設計,因為這樣可以露出巨大的剎車盤和剎車卡鉗,看起來也會動感一些。有些設計師則偏愛多輪輻數的設計,因為輪輻數越多越顯得豪華。當然,最關鍵的一點就是輪圈的造型要和整車的造型相配。

但設計師們天馬行空後的作品通常會讓工程師們很難辦。因為工程師們要用設計師們給出的數據做出詳細分析,看強度、受力等等是否滿足整車的要求。如果不滿足的話,工程師們就要把發現的問題以及提出的意見再反饋給設計師,設計師再進行修改。如此一來二去,最終確定出一個方案。再製作模型,出一個樣品,進行裝車評審。只有評審通過,才證明這個設計可行,然後再一步步完成之後的流程……

剛才我提到了輪圈的螺栓數量,這就是影響輪輻數最關鍵的一點。從設計上來說,如果螺栓數量和輪輻數一致,輪圈就會稍微好看一些。當然這並不是絕對的,它跟輪圈的樣式也有很大關係。螺栓的數量主要取決於車重,一般來說,微型車、小型車四個螺栓就夠,中型車普遍是五個螺栓,再大一些的豪華車或是SUV車型有些會採用六個螺栓因為要考慮承重、越野等因素。對乘用車來說,一般不會超過六個螺栓,因為螺栓越多,對輪轂造成的壓力也就越大。但螺栓太少的話,對螺栓本身的強度要求就會很高。所以五個螺栓就成為了最合適的設計,大多數主流轎車都採用這個設計。

畢竟輪圈是將造型和工程結合起來的產物。比如說設計輪圈時要考慮輕量化,一是為了省油,二是為了提升操控性。輕量化就意味著輪輻數少,這樣輪圈的開口也會加大,讓制動盤能更好地散熱。當然輪輻數越少,為了滿足強度要求,輪輻也就得越寬,這些都是相互影響的。

關於輪圈的設計上其實還有一些小手法,比如說輪輻數越少,整個輪圈看起來就越大。另外定位較低的車型為了讓自己的輪圈看起來很大,會採用一種從中間到四周越來越寬的放射狀。而對於原本輪圈就很大的超跑們來說,輪圈的中間會比較寬,而四周比較窄。

其實,前驅車和後驅車的輪圈設計也會有一些不同。比如老款寶馬7系的輪圈凹進去很厲害,這是因為後驅車的前輪負責轉向,後輪負責驅動,而前驅車的前輪既要驅動又要轉向。這就導致了前驅車和後驅車的輪胎傾角不同。所以對後驅車而言,輪胎的樣式理論上更多一些。


不懂車

市面上汽車的輪轂一般分為鋼輪轂和鋁合金輪轂兩種材質的,鋁合金的造型多樣化,重量輕,和舊的鋼輪轂比起來輪輻也更加明晰——輻條呈輻射形,數目一目瞭然。有在選車的朋友問,輪輻是越多越好嗎?答案當然是否定的。

輪轂主要由輪輞與輪輻構成,除了設計樣式、類型不同之外,基本上構成部分都是一樣的。輪輻的設計是用來保護車輛車輪的輪輞和輻條的,特徵是一對圓形罩板,罩板的直徑大小和輪圈的直徑大小接近,中央有大於車輪轉動軸的孔,在罩板接近邊緣的部分有孔口,罩板的邊緣有環形輪板,輪板的曲面能與輪圈的曲面緊密貼合。

至於“輪輻是不是越多越好”,問的必然是輪輻上的輻條數量。從散熱方面考慮的話,肯定不是越多越好;從承重量看肯定越多越好,但注意這裡的“多”指的不是單純的多,而是在力學前提條件下對汽車承重量的保證。

我們再來看看汽車的輻條是如何確定的:奇數的輪輻由於兩個輪輻不在同一水平線上,內應力可以通過輪輻的微小變形得到緩解。所以,如果是奇數輻,應力會消散均勻,產生變形可能小,但如果是偶數輻就容易發生變形現象。

奇數輪輻+彎曲輪輻設計,大大地降低了冷卻收縮產生裂紋的可能性。雖然偶數輻易於造型,但每條輪輻與另一條成直線排列,當車輪製造出來在冷卻過程中,收縮時互相牽制、彼此受阻,內應力過大,易產生裂紋。

簡單來說,因為物理受力方向的緣故,單幅輻條是汽車輪轂的最優設計。這也是為什麼我們一般在公共場合看到的車都是5幅、7幅的車,4幅、8幅的幾乎沒有見過。為數不多的一些偶數幅的汽車無一例外都是豪門車,適於用來凹造型,如4幅的帕拉丁、6幅的奧迪A6。

所以選車究竟要怎麼選?看輪轂的時候要多少輪輻合適?這件事是沒有一個定論的,情況不同,你的選擇也就要相應的做出變化。但唯一不變的是上面所說的輻條製作原理,日常生活中的用車我們選擇單幅條足矣,不是說越多就越好;而且輪輻的輻條數的多少並不能單純依靠車的大小容積決定,像有的大貨車,那麼大一個輪轂就長著5根輻條,和路上開著的小汽車的輻條數是一樣一樣的啊!(二馬)


汽車教練

先說結論:在滿足結構強度要求前提下,輪輻數應該越少越好。

這是一個很有意思的話題,關於輪轂輻數的討論,最好還是先從傳統的鑄造方法說起。

在自然界有一個神奇的物理現象:熱脹冷縮。說的是物體在受熱後會發生膨脹,受冷後發生收縮。熱脹冷縮就好比打拳,一來一回力道其實不小,特別是當熱脹冷縮的物體被困在某一個密閉空間內時,它不僅會破壞束縛它們的“密室”,還會在微觀結構上發生很多斷裂,自身強度也就下降了。

比如很多鋼結構的橋樑,為了避免遭受熱脹冷縮的破壞,會在橋面上故意設計一些斷層,為的就是給熱脹冷縮提供“揮拳”的空間,以免力道揮發不出去,傷了自己。

在鑄造過程中,滾燙的金屬鑄件在冷卻過程中會存在“線收縮”。線收縮就是典型的熱脹冷縮。

在冷縮的這個過程中,宏觀上表現為外形發生變化,但微觀層面更加慘不忍睹。這種收縮現象專業上講是,輪輻內產生了內應力,當內應力超過輪輻的抗拉強度時就會產生開裂。

為了解決這個問題,後來發現,S型輪輻可以依靠自身變形來減緩輪輻內應力,避免線收縮的產生,防止鑄造過程中發生開裂。但是形狀曲折的S型輪輻不易製造,只在理論意義上有優勢。

奇數輪轂由於設計不對稱,能夠通過輪輻的整體變形抵消微觀裂紋,而偶數輪輻因為始終處於對稱的狀態,這就好比一直緊繃的弦,力根本就無處釋放,只能自己往肚裡咽。所以為了儘量避免這個問題,我們會選擇線收縮相對較小的奇數輪轂。(但即便這樣,在早期,輪輻的瑕疵率還是比較高)

其實不僅是在鑄造過程中,從汽車使用時輪轂的受力來看,對稱的偶數輪輻設計也沒奇數好,道理和以上一樣。所以,在鑄造方法下,選擇奇數會更好。

那是不是隻要是奇數輪輻,然後越多越好呢?

也不是這樣的,事實上隨著輪輻數增加,輪輻所受到的收縮內應力也會增加。所以在滿足結構強度要求前提下,輪輻數應該越少越好。

這裡有一個有趣的現象:為了使輪輻的鑄造應力減小,當需要將偶數輪輻改為奇數時,應選擇小於該偶數的奇數輪輻,否則輪輻的內應力反而會增加,使輪輻的開裂傾向加重。

以上是基於鑄造角度考慮的。

都說好劍都是經過千錘百煉的,原理上解釋是:隨著多次鍛造敲打,能夠一點點的將微觀空隙敲小、晶粒尺寸也更小,微觀結構的結合更加緊密。所以好劍都別看輕,但很不容易斷。

專業上解釋是:它能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏鬆等缺陷,消除內應力,優化微觀組織結構,同時還能保存完整的金屬流線,機械性能一般優於同樣材料的鑄件。

所以對於鍛造輪轂輪輻來說也就沒有這麼多講究了,數量在這時並沒有太多的講究,怎麼美觀怎麼來。


東拉西車

輪輻的輻數和單幅形態決定著輪轂的形態。輻數有4輻、5輻、7輻等類型。其中以4輻、5輻居多。一般來說,輻數越多,散熱孔的空間越小,導致弱化其運動感。單幅形態可以分為豎直型和旋轉型,豎直型更傾向於穩重的視覺感受,旋轉型更傾向於運動感。所以弄清楚輪輻的功用是什麼,我們就可以來看看輪輻數到底是多好,還是少好了。

由上面看來,輪轂的輪輻並不是越多越好,或者是越少越好,輪輻數還是得和車型及主要用途結合起來看。一般日常生活中的車或者是偏運動型的車都會選擇5輻的輪轂,因為5輻條相對應的位置比較容易佈置,能夠達到很好的外觀效果。比如我們最常見的AUDI A4就採用了5輻的輪轂 ,加上特別的輻條的造型,讓人看起來覺得動感十足。

相對應的較多輻的輪轂就顯得更成熟穩重,更偏向於商業化。下面是著名商務座駕奔馳S600L。奔馳S600L選用的12輻(不信你可以數一數)雙輻條設計。讓人覺得更加的穩重又大氣。另外,對於大載荷的車,更應該選用多輻條的和密輻條的輪轂,能更好的分散壓力,支撐力更足。大家想想就知道了嘛,在大公路上面拉貨的大貨車大卡車肯定是需要輪輻又多又密的輪轂做支撐的。

這樣看下來,輪輻數一般在5輻和多輻數之間進行選擇。它們最大的不同就是給人感官上的視覺感受,一個更運動,一個更商務。其實,我想說一句,輪輻的數目經過這麼多年的汽車的發展,留下來的主流輪輻數一定都是在受力,生產方面的最優解,所以對於輪輻數的選擇,現在主要是從外觀來看了,喜歡運動型的選前者,有商務需求的選後者。


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