轮毂偏距-你可以这样来理解!
1 14 发布于 2016-05-26 16:15:32 只看楼主 热门标准
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近年来汽车改装行业在国内的逐步升温,作为汽车改装中相对容易实现改装的一个项目,换一套个性化的轮毂成为了许许多多车友在改装初期的首选目标。网购一款心仪的轮毂前,很多车友会自然而然去了解到一些关于轮毂偏距,PCD和中心孔之类的参数,随后也都会了解到这些东西好像都很重要,轻则碰到轮舱或避震,重则损伤悬挂系统,车辆失控,觉得就是牵一发而动全身的后果。但究竟重要到什么程度,网上资料很多,但说得都不够深入,很多车友握不到要领,常常心情一落千丈,改装自然不了了之。改装是门技术,当深入的了解其改装的原理,自然又会觉得原来改装是一件乐趣活。这片***里就先拿“轮毂偏距”这个参数来一起讨论讨论。关于偏距,很多车友肯定会先想到,偏距数值的大小是如何得来的。有点深入了解的车友都会知道不同的车有不同偏距,数值从0到70都有,有些还是负值。数值的繁多从正面体现到各大车企在底盘系统设计方面的精细思维,一丝不苟的态度。对于后汽车改装市场的车友来说,既然汽车工程师已经提前设计好了,不一定需要去知道这个值是怎样推算出来的。但车友应该知道如果改变了这值,最终会导致车辆受力和装配方面会出现怎样的关键细节变化,从而知道自己的轮毂改装是否合理。当改装的轮毂偏距和原厂轮毂偏距不一致时,如何去取舍?继续讨论往下讨论一、偏距(Offset)的定义?偏距是指轮毂安装面到轮毂几何中心线的距离。下图就很直观的说明了偏距是什么,什么是正偏距,负偏距,零偏距等等。

二,偏距值是由车辆底盘那些因素决定的?改变带来多大的影响?

首先先说两个比较有决定影响因素的结论,然后再继续讨论:

1、轮毂偏距依据主销偏距来确定:保证主销与地面的交点和轮毂几何中心线与地面的交点的距离接近于零。

2、轮毂偏距依据轮毂轴轴承的受力情况来确定:保证装上车轮后,轮毂轴轴承受到的扭矩接近最小。

先讨论主销偏距(Kingpin Offset)

主销(即转向轴线)与地面的交点到轮毂几何中心线的距离就是主销偏距。主销内倾角和轮毂偏距的变化,都可以引起销偏距有所变化。主销偏距的定义见下图,同样有正负之分。

简单来说主销就是轮毂轮胎的转动中心线,轮辋轮胎总成是围绕主销转动的,主销偏距就相当于轮毂的转动半径。这样就很容易的知道,地面对转向轮胎的阻力力矩,与主销偏距的大小成正比。主销偏距越小,转动半径越小,转向阻力矩也越小,转向操控自然就越轻便灵活。一般常用车会希望主销偏距小一些,以减小转向操纵力和对转向系统的冲击力。一般来说主销偏距变化对转向操控感的影响主要是体现在车辆的低速行驶过程。

现代独立悬挂汽车很多都采用主销内倾角相对较大的负主销偏距的结构(见上图),采用这种设计能保证车辆在制动过程中,如果出现两边制动力不一致的情况时,对保证方向稳定性有正面作用。因为现代车辆的制动系统常用两路的X型设计(见下图),如果其中一路制动出现问题,汽车剩余的总制动力还有正常值的50%,即一个前轮和另一个后轮仍然起作用,但由于车辆的前后两个轮子的制动力大小不一致,会导致车辆有制动跑偏倾向,负主销偏距就是起到对这个倾向有抑制的作用。

对于一辆采用负的主销偏距结构的汽车,那么把一个18X8J偏距为46mm的轮子改成18X8J偏距则为40mm的轮子,会有什么影响?转向操控一定会变重了吗?转向系统受到的冲击力会更大吗?比如AUDI A4为例,如果它的负主销偏距为10mm,那么改装后虽然汽车的轮距增加了,但是最终负主销偏距变为3mm,转动轮的转动半径并没有增加,转向操控没有变重的情况出现。可以认为这种车轮偏距变化是一种常规性调整,这种偏距改变对你的爱车来说是可以接受的。

再来讨论轮毂偏距变化对轮毂轴支撑轴承的影响。

下图是轮毂部位各个零件的剖面图。

轮毂几何中心线和轴承的中心面重合时,车辆直行过程中轴承所受力矩是最小的,比如把轮毂偏距由50mm改成40mm,直行时会引起轴承所承受力矩的变大,但偏距在50mm以内的变化都不必过分忧虑轴承所受到力矩变化问题,包括整个悬挂系统由于力矩变化而引起的变形,除非你开的是赛车。另外这种变化反而可以是车辆在转弯过程中所受的力矩偏向于更低。

So,讨论了这些,大概知道偏距值是怎样是定义出来的,也知道偏距改变对车辆操控和悬挂系统的负面影响也没有想象中得这么严重,讨论到这里,是否了解更清晰了呢。

 

三、国内流行的各种量产车型,其偏距范围是怎样分布的?

这里用到了一个统计数据来说明,让大家对现在国内各种量产车型的偏距值有一个全面的认知。下面所有的统计均利用了车侣威擎网(vlegend.cn)所提供的专业数据,它有国内将近8000款不同配置的量产车型原款轮毂的参数数据,覆盖了国内流行的绝大部分量产车型。

各种车系的原装轮毂偏距分布统计如下:

上面统计表是以轿车,城市SUV和MPV等常用车型原装轮毂偏距为主要对象。

对日韩系和美国系的车型来看,其偏距主要分布在35-55mm的高偏距的区间内,这对改装轮毂来说,就相对比较方便,一个偏距值为38~45mm之间的改装轮毂,基本可以符合相当大部分车型的偏距要求。

欧系车型的原装轮毂偏距主要分布在25~55mm的中高偏距区间,先对轮毂的偏距范围分四档。

低偏距:≤15mm

中偏距:16-34mm

高偏距:35-45mm

高偏距+:≥46mm

比如你的s汽车原装轮毂属于高偏距,则可以同样选用属于对应高偏距范围的轮毂进行改装处理 。

对于其它的各种越野车类型,由于其特殊性,对于轮毂偏距使用相对来说则宽松得多了。

 

四、改装更宽的轮辋轮胎,偏距的变化如何配合才能保证轮辋轮胎不会和轮舱干涉

从上面的底盘和操控的受力变化分析可知,偏距的改变是允许的。采用偏距值更小的轮圈会将轮距加宽,可减少过弯时车身重心的转移,提高车子的过弯速度极限。

如果改装的轮辋加宽,是否会导致轮辋轮胎总成和避震或者轮舱任意部位出现干涉,一定程度上很难给出一个准确的判断,但是可以讨论出一个相对安全可用的轮辋加宽和偏距调整方案。

下面先了解一个名词:轮胎包络面:是指轮辋轮胎总成随着悬挂做上下极限跳动和左右极限转动时所扫过的一个最大三维空间面,汽车工程师在进行轮舱设计会根据轮胎包络面来决定轮舱的形状和大小。

当汽车底盘工程师通过电脑仿真或者实际经验得到轮胎包络面数据后,一般会在这个三维轮胎包络面的基础上,给予至少15mm以上的设计间隙,从而形成轮舱的大小数据。也即是说,在做轮辋升级,如果轮辋轮胎总成的左右或者上下偏移在15mm的范围之内,基本可以确认大部分车型出现装车干涉的几率很低。超过这个数值,则需要做进一步的调查测量,以作更准确的判断。

比如车辆的前轮轮辋从7J变为8J,对应的轮胎宽由215mm变为235mm,在偏距不变的情况下,前转向轮总成分别向两边有10mm的偏移,这时偏距比原装轮出现正负5mm范围内的变差,基本上满足不会出现装车干涉的要求。而一般汽车后轮一般为非转向轮,没有左右转向的功能要求,更不存在干涉的问题,偏距变差范围可以更加宽松,这时后轮就可以采用更少偏距值的轮毂,甚至可以采用9J轮辋宽度和255宽轮胎,使后轮比前轮有更大的轮距或更宽轮胎,进一步的增加车辆操控性能和更佳的外观欣赏性。

作者:A贵

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