时代发展,一切都在进步。小小的车辆轮圈也在不断朝着美观,实用发展。最近,九号的很多车友在讨论钢圈轮毂和铝合金轮圈的谁更好。这个话题,我们来深度研究一下吧!
轮子的跃迁
轮毂基础材料的差异
从两者的名字可以看出,钢圈使用的源材料就是钢材,铝合金轮圈则使用的铝材。甚至还有一种铁材质轮圈。
钢材本身有非常好的耐用性。我国使用范围最大的就是承重型车辆及工程车辆。在电动两轮车领域,中端车型会使用。
钢制轮毂
高端和顶配电动车则会采用铝合金轮毂。铝合金具有非常优秀的热传导性。其次,铝合金自重远低于钢圈和铁圈。驾驶者能够获得更好的操控感受和舒适性体验。最后,铝合金得益于其超
然的可塑性,能够打造出非常多漂亮的造型轮圈。
铝合金多辐条轮毂
那么,铁圈轮毂是不是一无是处呢?在传统电动自行车中,还有非常多使用铁圈(常见球墨铁、灰口铁等材料制成)。这种类型的轮圈最大的有点是造价低廉,工艺要求低,更换成本低。
复古铁圈轮毂
除了,铝合金、钢、铁材料制成,还有使用范围更小的赛车级别轮圈——碳纤维轮圈。碳纤维材料的轮圈往往动则上万一个,这里就不纳入对比了。
轮圈的制造工艺差异
轮圈的制造工艺涉及的非常多,例如锻造、冲压、旋压、焊接、压铸、CNC切削等等。从材质划分,大致可以分为以下几类。
冲压辊压的钢
钢轮毂的制造分为两个部分,辐板和轮辋。一般情况下辐板只用冲压工艺一次成型。
钢制轮毂细节
第二步,用辊压成型机将准备好的钢板,压制成深槽式轮辋(电动车轮毂常见截面)。再将轮辋与辐板焊接。
铸造铝轮毂
顾名思义,通过熔化铝合金原材料,将其注入事先准备好的模具中,冷却成型的一种轮毂。这里还有重力铸造、低压铸造、挤压铸造不同的铸造工艺。不同工艺实现的品质排序大概,重力铸造最优,其次是低压铸造、挤压铸造。时间成本也是重力铸造最高。
重力铸造轮毂模具剖面图
CNC切削铝合金轮圈
CNC切削工艺,适合小规模量产的轮毂,常见在个性化定制商品。
制造过程相对繁琐,通过将轮毂数据输入数控车床,让车床在轮毂胚上进行切削,成型。CNC能够实现多辐,重辐,异形等轮毂的制造。
CNC数控机械切削
昂贵的旋压轮毂
严格意义上,这种制造工艺结合了铸造和CNC两种制造工艺。通过不断的旋转辊压铸造好的轮毂胚,将铝合金胚中的气泡和分子间隙不断减小,让轮毂的韧性更强。当旋压达到合适的程度,再使用CNC,切削出造型。一般这类轮毂的比普通铝合金轮毂更轻,冷却后刚性更好,导热效率更高。
图为旋压工艺示意图
钢铝轮毂的性能差异
高速行驶中的车辆对轮子的动平衡要求非常高,越一致越轻盈的轮毂,性能越优秀。所以,在高速条件下,旋压制造的铝轮圈排名最靠前,其次是CNC铝轮毂,铸造铝轮毂,钢制轮毂和铁轮毂。
假装这里有个高速转动的轮子在摆动的动图
比较下几款轮毂的耐用性。铁质轮毂生锈,极其容易损害轮胎和气密性;铝合金轮毂需喷漆做防护,避免产生氧化或腐蚀;钢制轮毂则不易锈蚀。另外,钢制轮毂拥有更好的刚性,及时遇到更大的坑洼也不会轻易变形。相对来说,铸造铝轮毂可能断裂(常见压铸轮毂),铁轮毂金属疲劳形变。
汽车铝合金钢圈价格轮圈维护成本差异
九号电动摩托车在出厂前匹配轮胎和轮毂,即使高速行驶,降低动平衡不均匀导致的抖动可能(更换了轮胎后,建议做动平衡)。铝合金轮毂日常保证清洁干燥,维护简单。它相较于钢制和铁质轮毂更轻,带来的减震负担和电能的损耗也更少。
铁轮毂则需经常清洁,检查轮毂保护漆面的破损,及时补漆防锈蚀。钢轮毂因为过刚,建议留意过坑坎后,是否挫伤轮胎胎壁引发鼓包。因此,铝合金轮毂从后期维护上看,相对优于钢轮毂和铁轮毂。
小结
各种不同材质的轮毂存在非常多的差异,在使用上带来的效果也不同。这些取决于材质、制造工艺和成本。通过对材质、工艺不同搭配制成的各种轮毂,能够获得不同的实际效果。总而言之,不能单看材质判别轮毂的好坏,也不能否认当下铝合金轮毂是社会发展的结果。
你以为这就完了?
九号的铝合金轮毂你就不想看下吗?
九号轮辋的类型
你会发现在九号N系列的前轮毂上有凸出的字母数字组合标志(MT10.5X12)。前面的MT标识轮毂的轮辋轮廓类型。MT型轮辋截面造型如下图。
轮辋类型截面,斜底
MT型轮辋专业的名称为斜底式胎圈座轮辋。从图中,你能看见,它的底部是个类道梯形形状,且轮辋上缘(E)相对宽,对更厚胎壁的轮胎接合更好。这类递进式的轮辋,产生的台阶,能够让轮毂的内圈更小,辐条的长度更短,获得的支撑性和刚性更加,应力表现更优。
从上图,可以知道轮毂的径向(也就是上下受力时)轮毂的辐条受力情况。相对更小的内圆,能够让辐条更少,或者更多辐条更细,从而更加美观。
九号电动N轮毂MT标识
MT轮辋的轮毂一般都使用在竞技或街车摩托上,可以适配更多型号的轮胎,满足不同使用场景的定制化需求。
九号轮毂的制作工艺
上文中,我们提到了很多关于轮毂的制造工艺,所以把九号的轮毂制造工艺再细致的聊一下。
九号电动N系列采用的是重力铸铝工艺。简单讲,就是通过熔化铝合金材料,灌注至实现准备好的模具,待其自然冷却后,取出切削定圆,平衡,探伤,打孔,最后喷漆防腐等多个步骤制成。
重力铸造模具结构图
重力制造的好处非常多。利用自然重力,能够让铝合金自然的分布,分子相互之间不会因为挤压产生间隙不均匀。成型后的轮毂初型内部也不会留有气泡。自然冷却后,轮毂能够保持更好的韧性。
重力铸造铝块冷却表面纹理
其次,利用模具的一次成型能够大大降低轮毂批量生产过程中产生的误差。按照标准设计的模具,能够保证下线的轮毂有更好的一致性。与重力铸铝轮毂相对的CNC轮毂很难保持误差可控。刀头运行的误差、夹具误差、胚料误差一旦失控将是灾难性的。
此外,重力铸铝轮毂拥有相对更低的质量。分子的均匀分布,能够保证整个轮毂尽可能达到设计时的质量。甚至在做动平衡时,需要调整的配重更小,车辆轮毂更美观。
美观的代价相对于压铸也低很多。压铸会使得制成后的轮毂内部存在分子引力差,导致轮毂失圆。虽然压铸生产效率更高,失圆几率低,放在车主身上上海却是百分百的。一个失圆的轮毂很容易产生受力不均匀的开裂或漏气,就不得不更换轮毂。
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