Tại sao bánh xe ô tô có lỗ?

22

Nếu bạn nhìn vào bánh xe của xe, bạn sẽ nhận thấy rằng chúng có các lỗ có thể ở các dạng khác nhau (chủ yếu là hình tròn hoặc hình chữ nhật).

Tại sao họ có lỗ như vậy? Điều đó không làm giảm độ cứng của bánh xe?

nhập mô tả hình ảnh ở đây

mechanical-engineering automotive-engineering wheels

— PaulD
nguồn

Tôi không biết câu trả lời thực sự nhưng thông thường cho tôi biết rằng trọng lượng không phải là một yếu tố thực sự (% không đáng kể có thể giảm nhiều hơn (ý định chơi chữ) do hao mòn lốp hoặc kích thước). Giảm nhiệt cũng khó xảy ra vì đã có rất nhiều chuyển động không khí và ít kim loại hơn có nghĩa là trao đổi nhiệt ít hơn - bạn sẽ có được diện tích bề mặt nhiều hơn bằng cách đóng các lỗ đó. Khí động lực học và thẩm mỹ là những điều khả thi duy nhất tôi có thể nghĩ ra. Tôi cho rằng tôi có thể đã googled nó cho bạn mặc dù :)

3

Trọng lượng là một yếu tố lớn hơn nhiều so với bạn cho nó tín dụng. Một số người đam mê xe hơi chi hàng ngàn để có được bánh xe được làm bằng hợp kim nhẹ hơn. Nó mang lại hiệu suất đáng kinh ngạc và khả năng xử lý để giảm thiểu trọng lượng không có trọng lượng của xe

— MM

@Mike: Ý thức thông thường phụ thuộc vào người bình thường đó là ai. Là một người chế tạo máy bay mô hình, tôi có thể nói với bạn một cách chắc chắn rằng lẽ thường tình nói với tôi rằng những cái lỗ nhỏ là để giảm cân. Bạn thấy một bánh xe và bạn nghĩ rằng đó là một lượng nhỏ vật liệu bị loại bỏ. Nhưng nếu bạn lột chiếc xe xuống khung gầm của nó, bạn sẽ thấy nhiều lỗ nhỏ hơn ở mọi nơi trên thân xe. Tất cả những lỗ đó cộng lại. Có một câu ngạn ngữ giữa các nhà chế tạo máy bay (mô hình và quy mô đầy đủ): việc giảm 1g trọng lượng ở một nghìn nơi dễ dàng hơn nhiều so với việc giảm một kg trọng lượng từ một nơi.

— slebetman

Nó cho phép bạn kiểm tra phanh mà không cần tháo bánh xe

1

Khi xem xét% trọng lượng được tiết kiệm bằng cách tạo ra các lỗ, nó không phải là% trọng lượng của xe, mà là tiết kiệm so với trọng lượng ban đầu của bánh xe. Đó có thể là đáng kể. Xem câu trả lời của tôi về tầm quan trọng của việc giảm trọng lượng không có trọng lượng.

— Steve Ives

27

Bánh xe ô tô có lỗ chủ yếu là do cân nhắc trọng lượng và chi phí. Mỗi lỗ là một khối vật liệu mà bạn không lãng phí và đè nặng bánh xe.

Như một phần thưởng khác, các lỗ giúp làm mát hệ thống phanh bằng cách cho phép luồng không khí giữa bên trong và bên ngoài.

Hình dạng và kích thước của các lỗ được tính toán để có tác động tối thiểu đến tính toàn vẹn cấu trúc của bánh xe.

— quái vật
nguồn

2

Chính xác những gì tôi đã nói! Bổ sung: nhìn vào vành của các lỗ này, chúng có một miếng phi lê nhỏ để giúp chống lại sự lan truyền

— xô

2

Mặc dù trọng lượng và chi phí chắc chắn là các yếu tố, tôi hy vọng rằng phanh sẽ dễ bị quá nóng mà không có lỗ trên bánh xe để thông gió.

— supercat

1

Ngoài ra, việc giảm khối lượng của bánh xe có thêm lợi ích là dễ xoay hơn, giúp giảm lượng năng lượng được sử dụng để làm cho xe di chuyển. Vì vậy, không chỉ là chiếc xe nhẹ hơn mà bánh xe quay mà không mất quá nhiều năng lượng. Chính xác?

— Jasper

Tôi chỉ nhổ nước bọt, tôi thực sự không biết - những chiếc vành có lỗ có tỷ lệ sức mạnh so với trọng lượng tốt hơn so với vành rắn không?

— coburne

1

Mặc dù đây là một số điểm tốt / tốt, nhưng lợi ích cao nhất, đặc biệt là từ quan điểm kỹ thuật, đến từ việc giảm trọng lượng không có trọng lượng. đây không phải là câu trả lời về kỹ thuật, nó giống câu trả lời của mọi người hơn hoặc câu trả lời từ quan điểm của kỹ thuật viên.

— đại lý khiêu khích

19

Nhiều câu trả lời cho đến nay đã đề cập rằng một phần mục đích của các lỗ là giảm trọng lượng, nhưng hầu hết chúng không thể hiện tại sao việc giảm trọng lượng ở các bánh xe lại quan trọng. Có hai lý do chính; Điều đầu tiên (cũng được đề cập bởi Steve Ives) là hệ thống treo trên xe hoạt động tốt hơn nếu khối lượng 'không có khối lượng' được giữ ở mức thấp nhất có thể, và thứ hai (không được đề cập cho đến nay) là trọng lượng cạo từ các bánh xe đóng góp đáng kể hơn để thực hiện hơn trọng lượng cạo từ phần còn lại của chiếc xe .

Để xem tại sao điều này là đúng, hãy xem xét năng lượng mà động cơ phải đưa vào xe để khiến nó chuyển động với tốc độ : $v$

E = \frac{1}{2} m_{t} v^{2} + \frac{1}{2} I ω^{2}

$E=\frac12 m_tv^2+\frac12 I\omega^2$

ω = \frac{v}{r}

$\omega=\frac{v}{r}$

r

$r$

I = η m_{d} r^{2}

$I=\eta\ m_dr^2$

m_{d}

$m_d$

η

$\eta$

\frac{1}{2}

$\frac12$

\begin{aligned} E & = \frac{1}{2} m_{t} v^{2} + \frac{1}{2} η m_{d} r^{2} \frac{v^{2}}{r^{2}} \\ = \frac{1}{2} (m_{s} + m_{d}) v^{2} + \frac{1}{2} η m_{d} v^{2} \\ = \frac{1}{2} [m_{s} + (1 + η) m_{d}] v^{2}, \end{aligned}

$\begin{align} E&=\frac12 m_tv^2+\frac12\eta\ m_dr^2\frac{v^2}{r^2}\\ &=\frac12 (m_s+m_d)v^2+\frac12\eta\ m_dv^2\\ &=\frac12[m_s+(1+\eta)m_d]v^2, \end{align}$

m_{s}

$m_s$ $1+\eta\simeq 2$

Có một hiệu ứng bổ sung, tương đối nhỏ, do động lượng góc mà thuận lợi để giảm trọng lượng của các bánh xe. Do bảo toàn động lượng góc, thân xe sẽ có xu hướng lăn về phía bên ngoài của vòng quay khi các bánh xe được quay để bắt đầu rẽ. Giảm mô men quán tính của các bánh xe làm giảm động lượng góc của chúng và do đó làm giảm lượng lăn cơ thể khi lái.

— Chris Mueller
nguồn

2

Đây thực sự là câu trả lời chính xác nhất. Nói một cách dễ hiểu, với mỗi pound trọng lượng được lấy ra từ các bánh xe giống như giảm 10 pound trọng lượng. Đây là lý do Centerline thiết kế bánh xe Convo-Pro và lý do Ford đã chuyển sang sử dụng bánh xe Carbon Fiber cho Mustang GT350. Câu trả lời chính xác.

— Psᴛᴇʀ2

1

Đây là câu trả lời kỹ thuật duy nhất. Trọng lượng không có trọng lượng là một trong những yếu tố lớn nhất cho thiết kế hệ thống treo xe và chất lượng xe.

— đại lý khiêu khích

Câu trả lời hoàn hảo trong quan điểm của các nguyên tắc kỹ thuật. :) Tuyệt quá!

— Jem Eripol

17

Chủ yếu để giảm cân. Đặc điểm xử lý của ô tô được cải thiện bằng cách giữ 'trọng lượng không có trọng lượng' (trọng lượng của xe không bị cô lập với mặt đất bởi lò xo, tức là bánh xe, trục, trục, đĩa phanh, calipers, v.v.) càng thấp càng tốt. Lỗ trên bánh xe làm giảm trọng lượng này.

Trọng lượng thấp hơn giúp các phần không cố định của chiếc xe theo sát các va chạm của đường hơn.

— Steve Ives
nguồn

5

Các lỗ trên bánh xe phục vụ một vài mục đích. Chúng làm giảm trọng lượng của bánh xe, mặc dù không nhiều. Các lỗ trên những bánh xe cụ thể đó thực sự có vẻ như tăng thêm độ cứng và sức mạnh cho bánh xe. Các nếp gấp thêm trong thép làm cho nó mạnh hơn so với nếu nó chỉ bằng phẳng. Các lỗ cũng có thể giúp ngăn bụi tích tụ. Tôi tin rằng Ratchet Freak là chính xác về luồng không khí.

— Jason Hutchinson
nguồn

4

Đó là cho luồng không khí cho phép làm mát thêm. Trong hầu hết các tình huống, luồng không khí bổ sung đó sẽ không giúp ích. Nhưng khi bạn đang thực hiện phanh gấp từ một ngọn núi, điều đó có thể tạo ra sự khác biệt giữa khả năng phanh của bạn và phanh của bạn không bị nóng quá mức.

— người dùng1689
nguồn

3

Có, tôi đồng ý, "thời điểm quán tính" là một yếu tố tạo ra bánh xe "bị bắn", các lỗ trên bánh xe ép sẽ giảm trọng lượng và cho phép lưu thông.

Sự thật là, đối với loại bánh xe này, nó chủ yếu là mỹ phẩm. Nó cũng làm cho chúng dễ dàng hơn để xử lý bằng tay (lỗ ngón tay).

Đối với loại bánh xe này, nó sẽ không tạo ra nhiều sự khác biệt nếu chúng không có ở đó. Nhưng ngay cả khi chúng được nghiền từ hợp kim magiê phôi, chúng có thể mỏng hơn rất nhiều giữa trục và vành, giống như cách cấu hình dầm chữ I mỏng hơn tia vuông.

— mckenzm
nguồn

Xin chào mckenzm, chào mừng bạn đến với Engineering SE. Bạn có thể làm rõ "loại bánh xe" này cho những độc giả không hiểu ý nghĩa của bạn không? Tôi cho rằng bạn đang đề cập đến bánh xe cổ trên những chiếc xe khách và xe tải nhẹ thông thường, trái ngược với những chiếc xe thể thao và sang trọng hiệu suất cao. Hoặc có lẽ bạn chỉ đơn giản có nghĩa là nói so với rắn. Ngoài ra - không rõ bạn đồng ý với ai trừ khi bạn cung cấp một liên kết rõ ràng. :)

— Không khí

1

Đây là vành kim loại ép, vành OEM phù hợp chặt chẽ được tìm thấy trên nhiều chiếc xe kể từ những năm 1980. Nó không phải là một mảnh, và sẽ có những đường may tinh tế. Sự căng thẳng của biến dạng trong sản xuất thêm sức mạnh. Nó không phải là "vành tách", cũng không phải dây, cũng không gia công, cũng không đúc. Nếu không có lỗ, bề mặt bên trong lõm có thể phát triển chân không một phần ở tốc độ (hiệu ứng Bernoulli). Nhưng nhiễu loạn nói chung là đáng kể. Chúng được xây dựng theo thông số kỹ thuật và giá cả. Thông thường đi kèm với một jack cắt kéo tốt cho 3 lần sử dụng, lưu trữ bên trong "chiếc cốc" này trong bánh xe dự phòng.

— mckenzm