警世轮语 关于轮圈,这次我们主要要讨论的是轮圈质量的决定因素,以及质量欠佳的轮圈会带来的危害。轮胎是汽车唯一与地面直接接触的零件,而轮圈是连接轮胎与车身之间的部件,也就是轮胎与车身之间传递力与力矩的唯一媒介。轮圈在行驶过程中要承受不同方向的力与力矩。如垂直方向的不断变化的载荷,因轮胎切线方向以及横向作用力而产生的与转向节法兰之间的扭矩,等等。如果轮圈的质量不过关,意味着轮胎与车身之间传递枢纽出现问题,将有可能会对行车安全造成灾难性的后果,这绝非危言耸听,恰恰是笔者此文的立意点。笔者的观点是,与其为了装帅耍酷买来路不明的轮圈,倒不如用原厂轮圈更踏实些。丑话不怕说,如果贪图便宜而选择了廉价轮圈,将来为此付出的代价,未必不比一套正品轮圈来得便宜。
图:行驶过程中突然辐条断裂,带来的后果可想而知!
轮圈认证制度1 轮圈性能的优劣,主要的指标是性能指标以及精度指标。性能指标是由轮圈接受由行业协会(在中国就是国标,GB)制定的包括侧向冲击抗疲劳试验、径向及轴向负载滚动抗疲劳试验在内等等的模拟实际使用环境的试验,试验后的结果通过到行业协会标准之后,才能通过行业协会认证,表示性能指标合格,性能指标决定了轮圈是否能安全、稳定地被使用,是轮圈质量最关键的判定标准;精度指标则包括轮圈动平衡、真圆度、轮沿径向(即半径)以及轴向(即轮沿)的跳动精度等参数,这关系到轮圈的行驶品质,行驶过程中是否会有跳动、车身抖动、偏舵等不良情况。
图:质量优异的轮圈,除了给人美的观感之外,亦能带来实实在在的性能提升。
轮圈认证制度2
行业认证是产品品质的“合格证书”。以我们接触较多的日本品牌轮圈为例,日本的轮圈行业协会JWL认证标准。部分例如Rays等品牌轮圈会以更高一级的JWL+R(R分为R1以及更高级别的R2,其抗疲劳测试的次数更多,远远超过轮圈寿命)来作为产品的性能标准。产品要满足严苛的认证标准,投入到设计、原料、制造、测试成本就会更高。至于高仿轮圈,为什么也会有JWL标志呢,是不是意味着它们也通过了JWL认证?非也,只是因为它们用通过JWL认证的正品轮圈作为母版开模的时候,没有把JWL抹掉,原封不动地重现罢了。试想想,例如中国内地、泰国、越南等地制造,并且在非日本市场销售的轮圈,为什么会得到日本轮圈协会的认证?而正正是这些行业协会认证机制落后的地区,行业入门门槛极低,往往就是有投机分子能够利用产品质量监管不到位的缝隙,生产品质参差不齐的产品。
图:Rays Volk Racing CE28款式轮圈,辐条开裂。
轮圈制造技术1
一款轮圈的设计,轮沿的截面形状、厚度以及轮辐柱体的截面形状、柱身形状的确定,需要根据材料本身物理特性,成型工艺对材料力学性能的影响,以严格的力学原理,计算出合理的应力分布,消除受力弱点,经过周密的模拟计算,反复推敲才能够完成一个成熟的设计方案。其中又以成型工艺对于轮圈性能的影响最大。或者我们先来介绍一下目前被广泛采用的轮圈制作工艺:铸造和锻造作引子,对比过后,大家就会知道为什么说山寨轮圈或者洋山寨会有致命的缺陷了。
图:一颗轮圈的设计,要经过精密的力学模拟实验才能够完成。
图:WRC等要面对严酷路况的赛车,多采用铸造轮圈,因为铸造成型适合硬质铝材(硬质铝合金锻造性能差),能够制造出硬度高的轮圈,以应付频繁而且剧烈的路面冲击。
图:而场地赛赛车例如F1赛车等,就会使用散热性能好、轻量化的锻造轮圈。
轮圈制造技术2
铸造技术制造,材料的分子键强度、分子密度、力学性能等指标,与锻造成型相比,不可同日而语。锻造成型,是将金属加热至可进行塑形的温度,形象一点的比喻就是“面团”状,然后以特制的高压模具,进行滚、压、轧等机械加工处理,及后还要经过车、削、刨等精加工工艺制造出成品。因为锻造过程中金属没有熔化,分子之间的分子键并没有遭到破坏,因此锻造制品微观分子结合紧密,令锻造品韧性高、强度大。而铸造制品则是将金属加热至“浆糊”状(金属液态),然后浇筑入模具,冷却后成型。因为金属已经被熔化成液体,原有分子键被破坏,冷却后才重新组合,分子间作用力不强,而且有机会出现因高温时溶入液态金属冷却后释放出来的微小气孔。铸造制品硬而且脆,承受突然冲击的能力不强。再者,铸造时,对模具的设计要求也很高,轮辐的设计并不是随意的、为了好看而设计出来,设计模具时还要考虑到制作过程中的退火(铝合金体降温)的退缩量及收缩后的刚性要求,所以,作为一个精明的消费者,在选择铸造轮圈时,可以通过观察轮辐与圈体间的结合位是否流畅来判断设计是否合理,而设计的合理性则是日后使用时安全性的最基本保障。
图:左图是锻造制品的微观分子结构图,右图则是铸造。从图中可见,锻造制品的分子结合紧密而且均匀,而铸造则以块状凝固,块与块之间的分子结合力较弱,容易撕裂。
图:锻造轮圈的制造工艺非常复杂。
图:正品的锻造轮圈,即使遇到强烈冲击产生剧烈变形,仍然没有断裂,足见轮圈的韧性。
轮圈制造技术3
锻造所使用的生产设备购置成本相当高,而且其维护成本也相当不菲,制造过程中的能源消耗与原材料耗费量亦非常可观;而铸造所使用的设备基本上一次投资,维护成本可忽略不计,制造过程中的能源与原材料耗费量亦比锻造为少。这决定了锻造工艺的成本比铸造更高。而论技术层面,锻造成型对象是软化的毛坯材料,其可塑性不及铸造对象的流质形态,因此成型过程更难控制精度,需要精密地设计每一个工步。无论资金还是技术的入门门槛,锻造技术都比铸造技术为高。这也是为什么被誉为世界顶级的轮圈,多以锻造工艺制作,除了因为锻造技术本身的工艺性能优势以外,更重要的是能够熟练掌握锻造工艺的制造厂凤毛麟角,站在金字塔尖实至名归。而铸造技术则只要有一个铝合金熔炉装置,一套铸造模具,简单的精加工中心,涂装工艺线,便可以投入生产。对于只需要简单模仿的“山寨”厂家来说,极低的入门门槛能够快速生产出产品。至于QC和国标认证之类的,那是真正有远见想做品牌的厂家才会考虑的事情。
轮圈制造技术4
为何Bilstein的避震器、Enkei的轮圈、Brembo的制动系统等等这些世界知名的品牌,能够获得普遍的认可?就是因为这些巨头品牌,拥有相当规模的厂房以及生产技术,产品素质稳定。而对于轮圈这种生产工艺复杂的产品来说,轮圈制造技术同样与工厂规模成正比关系。而某些产量较低的精加工类型的知名轮圈品牌,同样无一例外是依附于庞大的合金加工集团,拥有足够的财力以及技术支援作为后盾。而山寨轮圈之所以山寨,就是因为他们只能以小作坊规模进行生产。小作坊的生产设备落后,不能精准控制各个阶段包括熔融、浇筑、凝固、热处理的工艺要求,令成产过程中出现大量不可控制因素,并且没有严格的检测机构进行成品品质监控,山寨产品自然达不到合格产品的水准。
图:Enkei代工的正品Advan铸造轮圈。
图:山寨Advan轮圈,杯具的开始。
图:山寨Enkei RPF1,严重地撕裂。
山寨之所以山寨1
回到轮圈本身,经过上述的说明,可以看到因为工艺特性大相径庭,铸造轮圈的设计与锻造轮圈可以说是两个完全不同的概念。铸造轮圈需要更为粗壮(或密集)的轮辐以及更厚的轮沿才能达到与锻造轮圈相同的性能。因此,很多山寨产品会以某款知名的锻造轮圈为原型,铸造生产出来的“高仿”产品是相当危险的:以同样的设计,使用等量的材料,铸造成型根本无法达到锻造成型的性能,原本强韧的弯曲部位全都变成了脆弱的应力集中点,轻则变形,重则整颗轮圈扭碎报废。例如,以锻造技术制成的某轮圈8Kg一只,而同规格的高仿铸造品同样是8Kg一只,强度的分野可想而知。一句话,只要生产方式落后于正品,即使模仿得了款式,也永远模仿不到质量;假如能够在质量上模仿成功,那么同时也会在价格方面实现“高仿”——为了产品质量提升,必然要投入到生产技术的提升上,令生产成本上涨。
图:因为原材料、制造技术、热处理工艺等各个环节不过关,山寨铸造轮圈的质量极其恶劣。
山寨之所以山寨2
以亚洲为例,论工业产品的平均水准,一流工业制品是日本货、韩国商品属于二流、台湾地区次于日韩,东南亚则是廉价劳动力工场的代名词。而国货的品质的跨度就像它的国土面积那样幅员辽阔,基本上覆盖了高于台湾品质到劣于东南亚品质。当然,国产中也有不少是为国外知名代工的工厂,但这些OEM产品有多少能流入市场呢?笔者也曾见过国产的高品质锻造轮圈,但来历不敢说了,毕竟这是高度商业秘密和事关商业道德。很多消费者很容易就能识别出“国产山寨”,满大街的台产国产TE37、CE28N就是很好的说明,当然,认清了山寨的危害性,避而远之,足以上升到一个居家安全的层面。
珍爱生命,远离山寨
DUB、VIP、Hella Flush等改装风格以极具个性化的轮圈组合,带来极强的视觉冲击。Hellaflush改装风潮在国内日渐盛行,带动起轮圈改装的新一轮风潮。而市场需求的持续增长,必然会引起质量稍次的产品乘虚而入。当然笔者不是执法者,执法者无法取缔它们;笔者也不是审判官,审判官不能控诉他们制造次品轮圈行为的不合法;笔者也不能从道德的角度评判它们的优劣,更没资格从商业的角度考究这门生意的成败。笔者只是希望通过这篇文章能够让读者进一步意识到,汽车改装,一分钱一分货的道理。尤其是牵涉到行走安全性的改装部品,更应该选用使用安全性能无虞的合格正品。用财产损失甚至血的教训来懂得这个道理,代价太大,希望笔者的笔能够让各位读者少走弯路,少付出代价,享受到汽车改装的乐趣与魅力。
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