汽車車輪是汽車傳動的重要部件, 同時也是外飾件。 車輪的設計既要安全、輕量化, 又要美觀, 符合消費者的審美要求。 性能設計也要求“三高一低”, 即:高精度、高疲勞、高承載能力和低重量。 在選材方面, 既要保證其安全性, 同時還要兼具美觀性。 車輪材料的選用, 與車輪結構、製造工藝、性能要求等要求密切相關, 是決定車輪性能好壞的關鍵因素。
目前, 全世界的汽車車輪, 不管是載重汽車車輪還是乘用車車輪, 所用材料基本分為兩種, 即鋼材和鋁合金材料, 這兩種材料製造的車輪所占市場份額為95%。 此外,
鋼制車輪由傳統低碳鋼轉向多種新型高強度鋼
鋼制車輪的傳統材料為熱軋低碳鋼, 長期以來, 鋼制車輪在汽車車輪中占主導地位。
因此, 微合金鋼(HSLA), 雙相鋼(DP)和貝氏體鋼(Bainitic Steel)等高強度和先進高強度鋼種逐步應用到製造車輪, 為車輪減輕重量和更加大膽的款式設計創造了必要的條件。
其中, 微合金化高強度鋼車輪也將是車輪輕量化發展的方向之一。 如, 中信金屬開發的鈮微合金化高強度鋼車輪, 其優勢如下:1. 比傳統鋼輪更輕量化, 替代現有鋼輪, 單車四輪可減重約10%-20%,
圖 不同材料組合對車輪品質的影響
圖 中信金屬鈮微合金化大通風孔輪轂
鋁合金車輪將成市場主導
隨著汽車的輕量化發展及ABS普及率的提高,
多種新材料車輪逐步應用
隨著第四階段油耗標準的確立, 汽車輕量化和節能化發展迫在眉睫。 鎂、鋁合金, 塑膠, 複合材料等材料車輪也逐步有所應用。 特別是碳纖維增強複合材料, 因其具有優異的力學性能、耐熱性和耐久性, 目前常作為輪轂材料應用于一些高端車型。
如:福特新一代野馬Shelby GT350R配備的碳纖維輪轂, 重量僅為8.6kg, 而一般鋁合金輪轂重量要達到15kg;瑞典柯尼賽格的Agera車型, 整個輪轂上除了輪胎氣門嘴, 其餘部件均為碳纖維打造, 在降低約20kg的簧下品質的同時, 還保證了堅固和安全。
小結:
傳統鋼制車輪具有安全性高和成本低的特點,但是隨著消費者要求的不斷提高,鋼制車輪在重量、外形美觀、駕駛舒適性等方面已逐漸無法滿足消費者的需求。近年來,品質較輕、款式多樣的鋁合金車輪受到青睞,正逐步取代傳統鋼制車輪的主導地位。但鋁合金材料的使用帶也來了成本的增加,因此,目前在對於價格較為敏感的低端車型以及重型車領域還是鋼制車輪使用較多;而在高端車型中,鋁合金車輪、碳纖維複合材料車輪則成為首選。此外,雖然傳統碳鋼的使用逐步減少,但鋼制車輪比鋁合金具有更高的成本優勢。因此,如鈮微合金鋼、雙相鋼和貝氏體鋼等新型高強度鋼在車輪的應用也將逐步增加,新型高強度鋼將是繼鋁合金之後應用較多的車輪材料。
小結:
傳統鋼制車輪具有安全性高和成本低的特點,但是隨著消費者要求的不斷提高,鋼制車輪在重量、外形美觀、駕駛舒適性等方面已逐漸無法滿足消費者的需求。近年來,品質較輕、款式多樣的鋁合金車輪受到青睞,正逐步取代傳統鋼制車輪的主導地位。但鋁合金材料的使用帶也來了成本的增加,因此,目前在對於價格較為敏感的低端車型以及重型車領域還是鋼制車輪使用較多;而在高端車型中,鋁合金車輪、碳纖維複合材料車輪則成為首選。此外,雖然傳統碳鋼的使用逐步減少,但鋼制車輪比鋁合金具有更高的成本優勢。因此,如鈮微合金鋼、雙相鋼和貝氏體鋼等新型高強度鋼在車輪的應用也將逐步增加,新型高強度鋼將是繼鋁合金之後應用較多的車輪材料。