现代轿车的轮圈

汽车轮子由轮圈和轮胎组成,它支承着全车的重量,使汽车得以在道路上行驶,对汽车的运行性能有重大的影响。
轮圈又称轮盘,是车轮上安装轮胎的零件,分为钢质轮圈和铝合金轮圈两种,前者用于载重汽车和普通轿车,后者一般用于高、中级轿车。铝合金车圈是80年代中期发展起来的一种新品种,它是由特殊的低温铸造工艺手段制成,可把轮辐和轮辋联成一体,铸成各种花式外形。九十年代初该技术在轿车领域中普及开来,现在铝合金轮圈已是衡量轿车外观质量的一种标志。轿车装配铝合金车圈,具有散热快,重量轻,舒适性好,外观漂亮等优点。
散热快指轿车在高速行驶时,轮胎与地面摩擦会产生较高的温度,制动盘和制动片摩擦也会产生较高的温度,在这样的高温作用下,轮胎和制动片均会老化和加速磨损,制动效率下降,轮胎气压升高,爆胎和刹车失灵的事故就有可能发生。铝合金的传热系数比钢材大3倍,可将轮胎和制动盘上产生的热量迅速传导到空气中去,避免了轮子在高速运转下产生的种种弊病。
重量轻指铝材比重比钢材小,平均每只铝合金车圈比钢质车圈要轻2公斤左右,一辆轿车以5只车轮(包括一只后备车轮)计算可减轻重量10公斤。减轻重量也就是节省燃料,对于千方百计追求轿车轻量化的汽车设计师来讲,使用铝合金车圈是实现目标的一种手段。
舒适性好指铝合金车圈是精密的铸造件,精加工表面达到80%到90%,失园度和不平衡重很小,特别是铝合金的弹性模数较小,抗振性好,能减少行驶中的车身振动,提高了整车的舒适性。
外观漂亮指铝合金车圈外表是经抗腐蚀处理再静电粉体涂装,让人感到有一种美观、精致和豪华的感觉。
铝合金轮圈的规格包括宽度、直径和形状。例如丰田CROWN3.0 轿车的轮圈是6.5J×15,表示轮圈的轮辋边缘内宽是6.5 英寸,边缘高度是J 级(17.27毫米),“×”表示是深式轮辋,直径是15英寸,轮辋直径尺寸亦等于轮胎的内径尺寸。轮辋边缘高度分成J、D、K、E、L 等13种规格,其中J级在轿车的铝合金车圈中最常见。(99.6.20)

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现代轿车的轮胎

谈到轮胎,很多人都知道米其林的轮胎享有盛名,这家法国公司早在1946年就发明了子午线轮胎,这种轮胎的内部帘布编织排列方向与胎面中心线成90度角,形似地球仪上的子午线而得名。胎顶加钢丝层,能承受较大的内压应力,胎面不易变形,具有良好的地面抓力和稳定性,十分适合高速行驶。目前,现代轿车的轮子都是使用子午线轮胎。

子午线轮胎的规格包括宽度,高宽比,内径和速度极限符号
再以丰田CROWN3.0轿车为例,其轮胎规格是195/65R15,表示轮胎两边侧面之间的宽度是195 毫米,斜线之后的65 表示高宽比,“R”代表单词RADIAL,表示子午轮胎,15 是轮胎的内径,以英寸计。
有些轮胎还注有速度极限符号和载重指标值,分别用P、R、S、T、H、V、Z 等字母代表各段速度极限值和用阿拉伯数字表示载重指标值,这里就不一一叙述了(请阅轮胎速度代号表和轮胎载重指标表)。
特别要指出的是高宽比,其含义是轮胎胎壁高度占胎宽的百分比,现代轿车的轮胎高宽比多是50至70之间,数值越小,轮胎形状越扁平,现代轿车轮胎已经朝扁平化发展。因为随着车速的提高,为了降低轿车的重心和轴心,轮胎的直径已经不断缩小,为了保证有足够的承载能力,改善行驶的稳定性和抓地力,轮胎和轮圈的宽度只得不断加大,因此,轮胎的截面形状由原来的近似园形向扁平化的椭园形发展。

轮胎
图示:
D -轮胎直径 d -轮胎内径(即轮辋外径) B-轮胎宽度 H-胎壁高度
高宽比 (H/B)×100%

近几年,欧美和日本的轿车已经实现了子午线轮胎无内胎,俗称“原子胎”或“真空胎”。这种真空胎是利用轮胎内壁和胎圈的气密层,保证轮胎与轮辋间的良好的气密性。外胎兼起了内胎的作用。气密层是将一层内膜紧粘在轮胎内壁上,使到轮胎在高速行驶中不易聚热,当轮胎受到钉子或尖锐物穿破后,可令漏气缓慢而继续行驶一段距离。另外,真空胎还有简化生产工艺,减轻重量,节约原料等好处。因此,装配真空胎早已在轿车领域中成为潮流了。

汽车轮胎速度代号表

速度代号 安全速度公里/小时)
P 150
Q 160
R 170
S 180
T 190
U 200
H 210
V 240
Z 〉240

注:以下仅是部分摘录的轮胎载重指标数值。

轮胎载重指标

载重指标 最大载重(公斤)
75 387
76 400
77 412
78 425
79 435
80 450
81 462
82 475
83 487
84 500
85 515
86 530
87 545
88 560
89 580
90 600
91 615
92 630

99.6.13▲返回


轮子的平衡及其它

以前只见过曲轴和传动轴在出厂前需要做动平衡,没有见过车轮也需要做动平衡的工作。随着我国中高级轿车的日益增多,这个以前被人们忽视的问题已经引起了重视。
有些人以为轮圈是成批铸造或冲压出来的,轮胎是成批压模出来的,型号一样,岂不知世界上的东西很难有绝对的一致。那时候国内没有高速公路,车速最快也只有七、八十公里,问题不明显。现在高速公路有了,马路也拓宽了,车速也加快了,当车速达到每小时一百公里以上的时候,轮子不平衡的弊病就会马上暴露出来。

按照机械运动的道理,凡达到较高转速的轮子,由于材料组织内部的不均匀,零件外形的尺寸误差,装配尺寸的误差以及结构形状等原因,使通过轮子重心的主惯性轴线与旋转轴线不相重合,因而旋转时的轮子会产生不平衡的离心力,特别是高速运转的轿车轮子,每秒钟旋转十几圈以上,即使有极小的偏心矩也会引起很大的不平衡力,导致车轮的持续振动,尤其是方向轮的振动会导致方向盘的抖动,会加速悬架和转向系统部件的磨损,加速车轮内轴承的磨损,振动大的汽车也很难驾驶,行车不安全。因此,轮子的平衡对于现代的轿车来讲,是非常重要的一项工作,轿车在出厂前或者运行一段时间后,轮子都要进行平衡调试,测出轮圈内外不平衡量,在轮圈边上适当的位置嵌扣上平衡块,以达到轮子的平衡精度。
平衡块是用铅合金做成,重量以克为单位,计有5克、10克、15克等多达15、6 种规格。平衡块上有一个钢勾,可将平衡块嵌扣在轮圈边缘上,很牢固。
伴随着轿车轮子平衡工作的兴起,一种新式的汽车检修工具-
汽车轮胎动平衡机也在90年代初期悄然进入了我国市场,进入了内地汽车制造企业和修理企业,成为一种必不可少的检修工具。有人以为汽车轮胎动平衡机的检测分辨率越高,汽车轮子的动平衡就越好,实际上这是一种片面的认识。因为汽车一次紧急刹车引起的轮胎磨损能使平衡量变化达1-2g,考虑到不平衡量在10g以下时司机不会有车轮振动的感觉,所以汽车轮胎动平衡的精度达到±5g时就可以满足实际需要了。
99.8.14
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