卡车轮辋是整车当中一个重要的传力件,承载、行驶、加速、刹车、转弯等等工况,都是通过“轮胎—轮辋—车桥—悬架—车架—驾驶室+货厢”的传递路径,将载荷传递到整车,尤其是山区道路高速转弯时,前轮要承受很大的侧向力,为车辆提供转弯的向心力;另外轮辋也是一个安全件,一旦出现断裂将可能造成重大交通事故;轮辋还是一个性能件,轮辋与轮胎组成车轮,其动平衡直接影响整车跳动。由此可见,卡车轮辋的选择和匹配至关重要,用户一定要根据实际使用场景来选择合适的轮辋。
铝轮辋、钢轮辋如何选
轮辋重要的指标要素就是规格、材料、重量、成本、承载能力。从规格上来讲,目前轮辋已经形成了标准化和系列化,按照英寸进行定义,例如295/80R22.5当中的22.5就是轮辋的直径;在材料上来讲,主要是铝合金和高强度钢。轮合金轮辋是通过对铝锭的旋压工艺一体成型,外表面经过抛光后非常美观,是很多高端车型的首选。钢轮辋是通过两个零部件焊接而成,与车桥安装面连接的是辐板,是通过钢板冲压而成,与轮胎连接的是轮圈,是钢板辊压后再焊接,最后两个零部件通过焊接后成为钢轮辋。
轮辋的价格取决于材料和加工工艺,目前重卡的铝合金轮辋价格在900-1200元,普通钢轮辋价格在350-500元;轮辋的承载能力是按照最大轮载荷进行计算,轮辋在不超载、不碰撞的情况下通常不会损坏,理论上是一个终身寿命件,但是发生磕碰后则要维修或更换,需要日常检查是否出现变形和裂纹。
斯堪尼亚S级的后桥铝合金轮辋
轮辋的重量,成本,承载能力这三者是不可调和的矛盾。为了追求重量轻,铝合金轮辋是首选,重卡的22.5轮辋重量在24-26kg。而钢轮辋重量在36-44kg。对于6轴半挂车而言(22轮胎+2备胎),如果全车采用铝合金轮辋,则可降重280-430kg,但是成本会增加1.2万左右;从TCO角度计算,按照运输价格0.2元/吨公里、每年行驶20万公里计算,则可增加收入1.2-1.6万元,不到一年可收回差价
铝合金轮辋重量轻,降低了车轮的转动惯量,对节油也有一定贡献。目前国内很多煤炭运输车辆全车采用铝合金轮辋,因为这些车辆在地磅上装载,严格控制整车重量,运费按照吨公里计算,因此每趟可多运输0.4吨的货物。
铝合金轮辋最大的问题是不能超载,不能发生磕碰。很多车辆在拐弯时会磕碰到路边石或石墩,而铝合金材质的抗冲击能力非常差,一旦磕碰很容易造成轮辋开裂,导致报废,因此工程车不能使用铝合金轮辋,后期更换费用太高。由于铝合金轮辋价格高,很多企业将铝合金轮辋作为选装配置,目前进口重卡也并非全系列标配,以斯堪尼亚重卡为例,S级标配铝合金轮辋,而P级则标配钢轮辋,选配铝合金轮辋;进口奔驰重卡采用超轻量化的钢轮辋,采用高强度钢板制造而成,其重量为34.5kg,是目前最轻的钢轮辋。
进口奔驰重卡采用超轻量化钢轮辋,重量为34.5kg
钢轮辋由于价格便宜,承载能力强,是目前商用车的主流。目前钢轮辋的发展趋势是提升钢材屈服强度进行降重,从而衍生出了轻量化钢轮辋、超轻量化钢轮辋。以22.5钢轮辋为例,目前行业按照重量分为三个等级:普通钢轮辋的重量在44kg,轻量化钢轮辋则为40kg,超轻量化钢轮辋则为36kg。目前很多厂家正在研究使用1000MPa的超高强度钢板制造,其重量可降低到32kg,接近铝合金轮辋的重量,其性价比高于铝合金轮辋。但是超轻量化钢轮辋只能用于长途干线物流,车辆不超载,行驶路况为平整路面,没有较大的路面冲击。轮辋开裂的初始位置通常为散热孔、安装螺栓,钢轮辋降重后其钢板厚度降低则容易造成开裂,因此某轮辋企业开发出了“土楼轮辋”,即在散热孔位置的厚度增加,由于形状像福建的土楼建筑,因此取名为“土楼轮辋”。某款轮辋为了降重,在两个散热孔之间再冲压一个减重孔,10个减重孔可以降低轮辋重量大约1.2kg左右。
土楼轮辋,散热孔周边增加厚度防止开裂
超轻量化轮辋,在散热孔中间增加减重孔
根据经验总结,用户在选择轮辋时可根据实际使用场景进行选择,以下为22.5轮辋推荐表。
如何确定轮辋是维修还是更换
在日常行驶当中,轮辋难免会发生磕碰,那么轮辋是否可以维修,这要看轮辋的受损程度,通常分为三种:
第一,表面划伤。轮辋没有变形、扭曲、失圆,需要进行简单抛光以防止出现应力集中,维修后不会对轮辋的可靠性和安全性造成影响。
第二,轮辋变形。在外力冲击的作用下发生变形、扭曲、失圆,对于铝合金轮辋而言,则无法修复必须更换。对于钢轮辋而言,可通过旋压机进行简单修复,由于钢轮辋都采用超高强度钢板,轮辋在冲击和修复的过程当中,会出现表面肉眼无法观察到的细小裂纹,存在安全隐患。后期会出现车辆跑偏、异常颠簸、方向盘抖动、轮胎漏气、轮胎异常磨损等问题。建议维修后的轮辋用在后轮或挂车,不能用在前轮。
第三,断裂损伤。轮辋是一个重要的承力件,重卡的每个轮辋承载力在3吨以上,即使焊接修复也会出现再次断裂,建议不要维修、直接更换。
由于轮辋资料会记录在整车信息和整车照片当中,用户不要自己随意更换,避免年检不通过。