乘用车真空胎配铝合金轮毂结构设计

　　日常做整车总布置的时候，行走系统的轮端部件往往是容易被新手忽略的匹配项，很多人觉得轮胎轮毂就是标准件随便选，真到装车做DMU检查的时候，不是轮拱间隙不足打方向蹭内衬，就是轮毂ET值选得不对导致轴承偏磨，跑个两三万公里就出现轮端异响。这次做的这套轮组结构，是针对常规紧凑型家用前驱车型做的适配设计，先从安装边界说起，轮辋的PCD节圆直径匹配主流家用车的五孔安装规格，中心孔直径做了适配多数车型轴头的尺寸，不用额外加装变径圈就能保证同轴度，避免高速行驶时出现轮端抖动。轮毂的偏距设置经过反复校核，装车后轮胎外侧与翼子板基本齐平，既不会突出太多增加风阻和甩泥概率，也不会过于靠内导致刹车卡钳与轮辐干涉，哪怕后期升级大四活塞卡钳，轮辐内侧预留的间隙也能容纳，不用额外加装法兰盘调整轮距。

　　轮胎部分采用的是常规民用四季胎的胎面花纹设计，中间的连续肋条主要是保证高速直线行驶的稳定性，降低巡航时的胎噪，两侧交错的花纹块是用来提升弯道抓地力，花纹沟的深度和宽度做了平衡，既保证湿地排水性能，避免雨天水滑，也不会因为沟纹过宽导致胎面刚性不足，加速日常行驶的异常磨损。胎侧的高度设置兼顾了滤震性和支撑性，过减速带或者坑洼路面的时候，胎侧能吸收大部分冲击，不会把硬冲击直接传递到悬架和转向系统，同时激烈变道的时候胎侧变形量控制在合理范围，不会出现明显的侧倾滞后。

　　从设计思路上来说，轮辐采用的是多辐条变截面设计，不是单纯做外观造型，每根轮辐的厚度从安装盘位置到轮辋位置逐渐过渡，靠近轴头的位置受力最大，截面做的更厚，金属堆积更多，能承受急加速、急刹车时的扭矩冲击，靠近轮辋的位置受力相对小，做了轻量化的掏空处理，在保证整体刚性的前提下降低了簧下质量，要知道簧下质量减一公斤，效果差不多相当于簧上减五公斤，对于提升悬架响应速度、改善操控手感帮助很大。轮辋的胎圈座位置做了标准的凸峰设计，轮胎充气之后胎圈能牢牢卡在凸峰位置，哪怕是轮胎意外失压，也不会轻易从轮辋上脱开，保证低速挪车时的基本安全性，不会出现胎圈脱开导致轮辋直接碾压轮胎的情况。

　　实际应用场景里，这套轮组不光能适配常规家用乘用车的原厂替换，也能作为同平台开发的纯电车型的轮端选型参考，纯电车型因为整备质量比燃油车重两百到三百公斤，轮端的承载负荷要求更高，这套轮毂的材质选用常规铸造铝合金的力学参数做的校核，屈服强度和抗拉强度都能满足增重后的承载要求，不用额外更换锻造轮毂就能满足使用需求，能有效控制整车制造成本。做三维建模的时候，轮胎的胎面花纹做了实体化处理，不是简单的贴图，后期做渲染或者运动仿真的时候，可以直接模拟轮胎接地时的花纹块变形，也能导入到动力学仿真软件里，模拟不同路面附着系数下的抓地力表现，给整车的ABS、ESP标定提供基础的数模参考。气门嘴的安装位置做了预留，在轮辋上专门开了标准尺寸的安装孔，位置选在两根轮辐之间，不会被平衡块遮挡，后期充气或者做胎压监测传感器安装的时候操作空间足够，不用拆卸轮胎就能完成传感器的更换。

　　做安装匹配的时候还要注意，轮端的安装面做了精加工的平面度要求，平面度公差控制在0.05毫米以内，装车的时候轮毂和轴头法兰面能完全贴合，不会出现缝隙导致车轮高速转动时的端面跳动，螺栓孔的位置度公差也严格按照整车标准设定，拧轮胎螺栓的时候不会出现别劲的情况，避免螺栓承受额外的剪切力，防止长期行驶后螺栓断裂的风险。轮胎的动平衡精度等级按照G16标准做的设计参考，后期装车时只要搭配对应的平衡块，就能把轮组的动平衡剩余不平衡量控制在合理范围，高速跑到120公里每小时也不会出现方向盘抖动的问题。另外轮辐的造型还考虑了刹车散热的需求，相邻轮辐之间的空隙面积经过计算，行驶时的气流能顺着空隙直接吹到刹车盘表面，带走刹车时产生的热量，避免长距离下坡时刹车温度过高出现热衰减，提升连续制动的稳定性。