汽車鋁合金輪轂發(fā)展概況

[摘 要]近年來(lái)，汽車工業(yè)尤其是轎車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了鋁合金汽車輪轂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文介紹了鋁合金汽車輪轂的優(yōu)點(diǎn)，并綜合分析了國(guó)內(nèi)外鋁合金汽車輪轂發(fā)展概況。

[關(guān)鍵詞]汽車 輪轂 發(fā)展概況

[中圖分類號(hào)]TB383 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5489(2010)03-0145-02

中國(guó)汽車工業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)初具規(guī)模，汽車產(chǎn)量大幅度上升。尤其是加入世貿(mào)組織后，中國(guó)汽車工業(yè)非但沒(méi)有像許多人擔(dān)心的那樣全軍覆沒(méi)，反而借助國(guó)外汽車產(chǎn)業(yè)的資本和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自身的跨越式發(fā)展。汽車工業(yè)尤其是轎車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了汽車鋁合金輪轂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

輪轂作為車輛承載的最重要的安全部件之一，它不僅承受車輛自重垂直作用到輪轂上的壓力，還受到車輛在起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)扭矩的作用以及車輛在行駛過(guò)程中轉(zhuǎn)彎、凹凸路面、路面障礙物的沖擊等來(lái)自不同方向動(dòng)態(tài)載荷產(chǎn)生的不規(guī)則交變受力，其受力情況非常復(fù)雜而且是動(dòng)態(tài)變化的。作為行駛中高速旋轉(zhuǎn)的輪轂，其內(nèi)在的質(zhì)量和可靠性關(guān)系到車輛和車上人員、物資的安全性，還影響到車輛在行駛過(guò)程中的平穩(wěn)性、操縱性、舒適性等性能。這就要求輪轂的尺寸精度高、動(dòng)平衡好、疲勞強(qiáng)度高、剛度和彈性好、質(zhì)量輕、美觀等。鋁合金輪轂以其良好的綜合性能滿足了上述要求，并博得了市場(chǎng)青睞，正逐步代替鋼制輪轂成為最佳選擇，鋁合金輪轂也成為鋁合金在汽車上第二個(gè)廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域。

一、鋁合金汽車輪轂的優(yōu)點(diǎn)

鋁合金汽車輪轂與鋼制汽車輪轂相比，能更好地滿足前述對(duì)輪轂的要求，它具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)輕便——省油

鋁的質(zhì)量密度比鋼小，約為鋼的1/3。以轎車輪轂為例，平均每只鋁合金汽車輪轂比相同尺寸的鋼制汽車輪轂要輕2kg，一輛轎車以5只輪轂(包括1只備用輪轂)計(jì)算，可以減重10kg。根據(jù)日本實(shí)驗(yàn)，5座的轎車重量每減輕1kg，一年約節(jié)省20L汽油。而美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)發(fā)表的研究報(bào)告指出，鋁合金輪轂雖然比一般鋼制輪轂貴，但每輛汽車跑到20000km時(shí)，其所節(jié)省的燃料費(fèi)便足夠抵回成本。

(2)散熱好、安全性好

鋁合金的熱傳導(dǎo)系數(shù)為鋼的3倍，散熱效果好。對(duì)于高速行駛的汽車來(lái)說(shuō)，因輪胎著地摩擦、制動(dòng)等產(chǎn)生的高溫爆胎、制動(dòng)效能降低等現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。由于鋁合金的熱傳導(dǎo)系數(shù)高，并且鋁合金車輪因其結(jié)構(gòu)的特征，極易將輪胎、車底盤(pán)所產(chǎn)生的熱量排散在空氣中，即使在長(zhǎng)途高速行駛或下坡路連續(xù)剎車的情況下，也能使輪胎保持在適當(dāng)?shù)臏囟龋箘x車鼓及輪胎不易老化，增加壽命，降低爆胎的機(jī)會(huì)，提高安全性。

(3)真圓度好

精度高達(dá)千分之二英寸，小于毛發(fā)寬度(千分之三英寸)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平衡性能好，有利于消除一般車身顛簸及方向盤(pán)抖動(dòng)現(xiàn)象。

(4)堅(jiān)固耐用

鋁合金輪轂之耐沖擊力、抗張力及熱力等各項(xiàng)強(qiáng)度較鋼輪轂要高。這也是鋁合金在國(guó)防工業(yè)和航空工業(yè)扮演了極其重要角色的原因之一。

(5)增加發(fā)動(dòng)機(jī)壽命

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷與功率曲線圖，當(dāng)負(fù)荷增大至某一程度后，其功率反而降低，此邊際效應(yīng)表示此時(shí)每增加1單位負(fù)荷，發(fā)動(dòng)機(jī)將更吃力(特別耗油)，若發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減輕，自然減少故障，延長(zhǎng)壽命。鋁合金輪轂較輕，相當(dāng)于降低了負(fù)載，也就達(dá)到了增加發(fā)動(dòng)機(jī)壽命的目的。

(6)操作輕快

由于鋁合金輪轂重量輕、真圓度好，能隨心所欲控制方向盤(pán)，轉(zhuǎn)彎時(shí)輕快靈活，剎車也較為容易，在高速行駛時(shí)特別平穩(wěn)，從而提高了駕駛樂(lè)趣。

(7)美觀

一般鋼輪轂因生產(chǎn)所限，形式單調(diào)呆板，缺乏變化;鋁合金輪轂則有各式各樣的設(shè)計(jì)，表面再經(jīng)過(guò)抗腐蝕處理和靜電粉體涂裝，從而提高了汽車的整體美感，給人一種精致、高貴的感覺(jué)。

二、國(guó)內(nèi)外鋁合金汽車輪轂發(fā)展概況

1.國(guó)外鋁合金汽車輪轂發(fā)展概況

國(guó)外在20世紀(jì)20年代就開(kāi)始用砂模鑄造鋁合金汽車輪轂，1958年有了整體的鋁合金車輪，并在賽車上得到了應(yīng)用。二戰(zhàn)以后，鋁合金車輪開(kāi)始用于普通轎車，20世紀(jì)70年代得到了快速發(fā)展。北美1987年輕型車的鋁合金車輪裝車率只占到19%，到2001年已經(jīng)迅速增加到了60%以上，歐洲超過(guò)了50%，日本約45%左右。

目前，由于鋁合金汽車輪轂的制造污染大、耗能高、勞動(dòng)條件差，所以歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)鑄造鋁合金汽車輪轂已經(jīng)不感興趣，鋁合金汽車輪轂產(chǎn)業(yè)已逐步向第三世界國(guó)家轉(zhuǎn)移。歐美等國(guó)家紛紛關(guān)閉自己非常好的鋁合金汽車輪轂廠，或者轉(zhuǎn)向用鍛造、旋壓等先進(jìn)工藝開(kāi)發(fā)大直徑、高強(qiáng)度的鋁合金汽車輪轂。對(duì)于直徑較小、用于中小型車輛的鑄造鋁合金汽車輪轂，往往是直接采購(gòu)產(chǎn)品。

2.國(guó)內(nèi)鋁合金汽車輪轂發(fā)展概況

國(guó)內(nèi)于20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始涉足鋁合金汽車輪轂的研制、生產(chǎn)和推廣使用，90年代進(jìn)入發(fā)展期。1988年戴卡輪轂制造有限公司建廠，1990年廣東南海中南鋁合金輪轂廠投產(chǎn)，1991年昆山六豐機(jī)械工業(yè)有限公司建廠，以后又陸續(xù)建成了不少鋁合金汽車輪轂制造廠。目前，國(guó)內(nèi)鋁合金汽車輪轂制造廠主要分布在江蘇、浙江、廣東、福建、山東、河南、河北、吉林等地。

2002年至今，由于中國(guó)汽車制造業(yè)的快速發(fā)展，跨國(guó)公司紛紛在中國(guó)投資設(shè)廠，或加入中國(guó)的鋁合金汽車輪轂的采購(gòu)，中國(guó)鋁合金汽車輪轂產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)生產(chǎn)鋁合金汽車輪轂2300萬(wàn)只，出口1000萬(wàn)只;2004年生產(chǎn)鋁合金汽車輪轂2500萬(wàn)只，出口1400萬(wàn)只;2006年生產(chǎn)汽車鋁合金輪轂3400萬(wàn)只，其中出口2200萬(wàn)只。2008年國(guó)內(nèi)產(chǎn)量大約3500萬(wàn)只，其中OEM銷量大約為3000萬(wàn)只，庫(kù)存大約150萬(wàn)只，售后市場(chǎng)大約150萬(wàn)只。鋁合金摩托車輪轂是我國(guó)鋁合金輪轂的另一大支系，年產(chǎn)量大約1500—2000萬(wàn)只。

國(guó)內(nèi)制造鋁合金汽車輪轂主要采用成本較低的低壓鑄造工藝，約占全部產(chǎn)量的80%;其次采用最簡(jiǎn)單的重力鑄造工藝，占全部產(chǎn)量不足20%;已有少數(shù)廠家采用擠壓鑄造工藝，在質(zhì)量品質(zhì)上取得了良好的效果。

在鋁合金輪轂的表面加工方面，一般采用數(shù)控機(jī)床、高精度自動(dòng)化柔性加工系統(tǒng);在表面涂裝方面，采用自動(dòng)化涂裝工藝，噴粉涂裝工藝漸有替代噴漆之勢(shì)，少數(shù)企業(yè)還采用先進(jìn)的真空電鍍涂裝工藝。

三、結(jié)語(yǔ)

汽車工業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，近幾年得到了飛速發(fā)展，同時(shí)也帶動(dòng)了鋁合金汽車輪轂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，國(guó)外鋁合金輪轂的產(chǎn)能正逐步向我國(guó)等第三世界國(guó)家轉(zhuǎn)移，我國(guó)已成為世界鋁合金輪轂生產(chǎn)第一大國(guó);我國(guó)汽車鋁合金輪轂的技術(shù)水品也迅速接近或達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

[參考文獻(xiàn)]

[1]宋春強(qiáng):《鋁合金汽車輪轂的市場(chǎng)需求與發(fā)展趨勢(shì)》，《學(xué)術(shù)綜論》2006年。

[2]朱利民:《汽車鋁輪轂先進(jìn)制造技術(shù)》，《輕金屬》2008年。

[3]中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)車輪委員會(huì)秘書(shū)處:《中國(guó)鋁車輪生產(chǎn)與市場(chǎng)現(xiàn)狀及國(guó)際化進(jìn)程中的競(jìng)爭(zhēng)策略》，《中國(guó)鋁業(yè)》2002年第9期。