《H-Point》第十八期-车轮布局
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（此翻译仅供学习交流使用，不参与任何商业用途。）
第九章·车轮与轮胎
“正确的车轮和轮胎选择不仅仅对性能方面有重大影响，而且也是布局元素当中为数不多的会对设计方面产生重大影响的机械组件。除此之外，他们与车身的关系也会成就或者毁灭一个伟大的设计。”
第一节：车轮与轮胎简介
设计师刚开始设计车轮和轮胎布局的时候，核心目标就是将审美和功能相结合。对于设计师而言，通常会选择尺寸尽可能大，扁平度尽可能低的轮胎，然而，这样的轮胎并不适用于大
冬季轮胎多数汽车。
轮胎的外直径通常是有限制的，因此设计以选择轮胎外径尺寸开始。接下来，以承载力和性能要求确定轮胎侧深度。轮胎的直径会受到这两个因素的影响。轮胎宽度受到牵引力要求的限制，这些和加速，刹车以及转弯能力都是相关的。滚动阻力，成本以及布局空间也应该考虑在内。对于高性能车辆而言，前后轮尺寸不一样是很正常的，这样可以为驱动轮提供更大的牵引力。
在设计过程中应尽快的确定车轮和轮胎的大概尺寸，通常乘员布局设计开始后就着手轮胎尺寸的设计了。
除此之外，需要对悬架行程和转向角作出一定的预测，用来确定轮胎的包络面，以确定极端情况下，轮胎需要占用的体积。
轮胎在生产过程中，使用增量尺寸来描述胎面宽度，胎侧的扁平比以及车轮的尺寸，外径就是通过这些计算出来的。但是轻卡使用另一种不同的公式，它直接使用外径进行计算，简化了计算过程。
轮胎的参数型号稍微有点复杂，因为它是毫米，英寸以及百分比的混合。轮胎尺寸确定之后，应该根据200页列举的标准的轮胎参数计算调整轮胎直径。
轮侧深度取决于载重要求，行驶的舒适性和操控性。
卡车和越野车的轮侧比较高，有助于增加车重并且在恶劣的路况下保护轮圈。跑车的轮侧通常较低， 有助于增加其转弯的灵活性。窄轮胎在冰雪路况中行驶比较好，因此冬季轮胎占用的空间一般会小于夏季轮胎。
造型同样对轮胎尺寸有重大影响，因此结合整车比例设计轮胎尺寸也是比较准确的方法。
轮侧深度和剖面图
卡车和越野车的轮胎剖面图
以装运重物或者在恶劣路况行驶为设计目的的汽车要求较高的轮侧，来均衡重量分配并且保护轮圈的磨损。
较高的扁平比的缺点在于轮侧容易变形，不利于操控，但舒适性较高。
乘用车轮胎剖面图
对于要求较舒适的乘坐环境的车辆，使用较为一般的胎侧高度，在舒适性和操控性之间取得一个平衡。
这种配置通常比较大较低扁平比的轮胎要便宜。
跑车轮胎剖面图
高性能的车需要牺牲一定的舒适性来提供转弯性能。低扁平比的轮胎降低了轮侧高度，允许使用更大尺寸的车轮以安放较大尺寸的刹车装置，同时外观效果也有一定的提高。
这种轮胎的缺点在于，较低的轮侧高度使轮毂在受到冲击的时候非常脆弱，同时，轮胎总重比较大，导致簧下质量增加，不利于操纵性的提升。
典型车辆的轮胎外径
如上所述，轮胎的尺寸和位置是需要被考虑的元素之一，并且在早期构图中起重要作用。下边是一些尺寸的参数。
一些典型的，外径随着汽车尺寸增加而变大，但是也受到一些其他因素的限制：内饰 / 储物空间，悬架行程以及布局设计，转向角，整车比例。
刹车布局设计
轮胎的设计很大程度上受到底盘上与之相连接的组建的影响。悬架臂，转向角结构和刹车系统都将车轮的轮辐向外推。右图展示了转向轴如何确立以减小摩擦半径。
转向轴穿过球关节，球关节向外挤压刹车盘和卡钳使通过车轮中央。
车轮，轮胎，悬架和刹车系统的剖视图
注意：刹车钳对于前轮轮辐数量的设计有一定的限制作用。
轮毂宽度的多样化是每个轮胎的尺寸都不同，生产商的参考标准也不同。
转向系统
比较常用的两种转向系统是齿条齿轮式和循环球式。转向装置位于前轮轴稍前方或者稍后
方，（进行前后控制）。转向轮通过主动轴或者转向柱与机械装置直接相连，并且被分成多个部分，以减少碰撞时转向柱的移动距离。齿轮齿条式系统是最常见的系统，大多汽车都使用这种系统。通常需要多个悬架节的情况下常用循环球式系统。
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