铝合金车轮可以减轻车重、降低燃油消耗量, 承载能力强, 装饰效果好, 愈来愈受到人们的青睐。我国在不少高档车上已开始装用铝合金车轮。
1 铝合金车轮的发展
1923 年赛车开始使用砂模铸造的铝车轮。第二次世界大战后, 铝车轮用于普通汽车。1958 年, 有了铸造整体铝车轮, 以后不久又有了锻造铝车轮。1979年, 美国把铝带成型车轮作为标准车轮。1980 年, 联邦德国奔驰公司开始成批采用带材成型铝车轮装备240D 型轿车。日本是世界上生产铝车轮最多的国家, 1973 年成批生产轿车铝合金车轮, 1977 年成批生产载货车与大客车铝合金车轮, 1979 年成批生产摩托车铝合金车轮。时至今日, 世界上几个主要汽车生产大国已经将铝合金车轮作为车辆的标准配置。
2 铝合金车轮的特点
由于铝的价格比钢高, 铝车轮制造工艺也比钢车轮复杂, 所以铝车轮成本较高, 它们的价格比是:钢车轮: 铸铝车轮: 锻铝车轮= 1∶3. 5∶6。但是铝的比强度与疲劳性能好, 采用铝车轮可使汽车自重减轻, 油耗减少。
2.1 铝合金车轮的减重效果
铝合金车轮的减重效果如表1 所示。
2.2 铝合金车轮的节油效果
日本汽车公司曾就装用钢车轮及铝合金车轮的两辆载货车进行了油耗试验, 试验车速分别为90、80、60、40、30、20 km/h , 试验结果如表2 所示。
2.3 铝合金车轮的加速效果
日本汽车公司又对铝车轮及钢车轮载货车作了加速试验, 测定了车辆由50 km/h加速至70 km/h所需时间及油耗量, 结果如表3 所示。
3 铝合金车轮的制造工艺
铝合金车轮制造分为铸造和模锻两种方法。
3.1 铸造法
铸造法是将加压熔化的材料注入车轮模具后形成。制造过程如图1 所示。
3.2 锻造法
锻造法采用模锻, 耗费工时, 成本较高, 但由于金属组织致密, 故强度较高。在强度相同的条件下,锻造法要比铸造法重量轻。由于锻造法重量轻、强度高, 目前各汽车厂普遍采用锻造法制造铝合金车轮。锻造法车轮制造过程如图2 所示。
4 铝合金车轮的性能要求和试验方法
我国汽车行业标准QC/T 221—1997 及QC/T241—1997 对汽车轻合金车轮的动态弯曲疲劳性能、动态径向疲劳性能、密封性能的要求和试验方法作出了详细的规定。
5 结束语
铝合金车轮在国外发达国家已得到广泛应用,在我国目前仅在轿车及少数高档客车上采用, 主要原因是其大部分为国外产品, 价格较高, 我国的经济水平无法适应。但基于铝合金车轮的诸多优点, 在大力提倡环保节能的今天, 我国应对此充分重视, 以满足我国交通运输及汽车业日益发展的要求。
