題:
車輪為什麼有孔？
PaulD
2015-05-19 17:02:10 UTC
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如果您看一下汽車的車輪，您會發現它們的孔可能具有不同的形狀（主要是圓形或矩形）。

為什麼會有這樣的孔？這樣是否會降低車輪的剛度？

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我不知道真正的答案，但常識告訴我，重量不是真正的因素（減少的重量百分比可能因輪胎的磨損或尺寸而超出（按雙關語所規定）。減少熱量的可能性也不大，因為已經有大量的空氣流動，而更少的金屬意味著更少的熱交換-通過封閉這些孔，您將獲得更大的表面積。空氣動力學和美學是我能想到的唯一可行的方法。我想我可以為你用Google搜索它：）
體重比您認為的要重要得多。一些汽車愛好者花費數千美元來購買由更輕的合金製成的車輪。它提供了令人難以置信的性能和操控性增益，可最大程度地減少汽車的“未懸掛彈簧”重量
@Mike:常識取決於那個普通人是誰。作為製造模型飛機的人，我可以肯定地告訴您常識告訴我，小孔可以減輕重量。您看到一個輪子，並且您認為去除了少量材料。但是，如果將汽車剝落到底盤上，車身上到處都會看到很多小孔。所有這些漏洞加起來。在飛機製造商中（模型和全尺寸）有一句格言：在一個地方減少1克的重量要比從一個地方減少一千克的重量容易得多。
它使您無需拆卸車輪即可檢查制動器
考慮通過打孔減少的重量百分比，這不是汽車重量的百分比，而是相對於車輪本身原始重量的節省。該百分比可能很重要。請參閱我的答案，以減少簧下重量的重要性。
在舊的路虎衛士上的備用輪胎。沒有孔。
六 答案:
ratchet freak
2015-05-19 17:54:27 UTC
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由於重量和成本考慮，車輪上有孔。每個孔都是您不會浪費的材料，也不會浪費車輪的重量。

另一個好處是，這些孔允許內部和外部之間的空氣流通，有助於冷卻制動器。

計算出的孔的形狀和大小對輪的結構完整性影響最小。

恰好我會說的！另外：看一下這些孔的邊緣，它們有一個小圓角，有助於防止彎曲和裂紋擴展
雖然重量和成本是必不可少的因素，但我希望制動器在車輪上沒有通風孔的情況下更容易過熱。
而且，減少車輪的質量還有易於轉動的額外好處，這減少了使汽車行駛所需的能量。因此，不僅汽車更輕，而且車輪旋轉也沒有太多的動力損失。正確？
我只是吐口水，我實際上不知道-帶孔的輪輞是否比堅固的輪輞具有更好的強度重量比？
@ratchet您能否提供一些參考資料供您參考？例如。您節省了多少總成本，您節省了多少重量？
我不相信@jasper是正確的。儘管質量是驅動因素，但不是紡車的關鍵因素。轉動慣量是轉動車輪的關鍵。嘗試一些計算，看看會發生什麼
儘管這些是一些不錯的優點，但是，最大的好處（尤其是從工程角度而言）來自減少簧下重量。這不是工程上的答案，它更多地是每個人的答案，或者是技術人員看來的答案。
Chris Mueller
2015-05-21 18:29:50 UTC
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到目前為止，許多答案都提到孔的目的部分是為了減輕重量，但其中大多數並未說明為什麼減輕車輪的重量很重要。有兩個主要原因。第一個（史蒂夫·艾夫斯也提到過）是，如果將“未懸掛”的質量保持得盡可能低，則車輛中的懸架系統將運行得更好；第二個（到目前為止尚未提及）是從車輪上減輕重量與減少車輛其餘部分的重量相比，對性能的貢獻更大。

要弄明白為什麼這樣做是正確的，請考慮引擎必須投入車輛的能量才能使其以$ v $：$$ E = \ frac12 m_tv ^ 2 + \ frac12 I \ omega ^ 2 $$對於車輪，我們可以用線速度表示角速度為$ \ omega = \ frac {v} {r} $，其中$ r $是車輪的半徑。車輪的慣性矩可以表示為$ I = \ eta \ m_dr ^ 2 $，其中$ m_d $是車輪的質量。這裡的$ \ eta $是介於$ \ frac12 $和1之間的數字，但是由於輪子比實心磁盤更靠近細環，因此更接近1。將所有內容重新粘貼即可獲得$$ \ begin {align} E& = \ frac12 m_tv ^ 2 + \ frac12 \ eta \ m_dr ^ 2 \ frac {v ^ 2} {r ^ 2} \\ & = \ frac12（m_s + m_d）v ^ 2 + \ frac12 \ eta \ m_dv ^ 2 \\ & = \ frac12 [m_s +（1+ \ eta）m_d] v ^ 2，\ end {align} $$，其中我曾以$ m_s $作為車輛的非旋轉質量。因此，您可以看到，從車輪上剃除質量等於從汽車非旋轉部分上剃除質量$ 1 + \ eta \ simeq 2 $ 。

由於角動量有一個附加的相對較小的影響，為此，有利於減輕車輪的重量。由於角動量的守恆，當車輪旋轉以開始轉彎時，汽車的車身將趨於向轉彎的外側滾動。減小車輪的慣性矩會減小其角動量，從而減少轉向時的車身側傾量。

這實際上是最準確的答案。用外行人的話來說，從車輪上卸下的每一磅重量都比彈簧懸掛的重量減輕了10磅。這就是Centerline設計Convo-Pro車輪的原因，也是福特為何為Mustang GT350選用碳纖維車輪的原因。好答案。
這是唯一的工程答案。彈簧懸掛重量是影響車輛懸架設計和乘坐質量的最大因素之一。
從工程原理的角度完美地回答。 :)太好了！
Steve Ives
2015-05-19 20:58:48 UTC
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主要是減輕體重。通過使“彈簧懸掛重量”（汽車的重量不被彈簧，即車輪，輪軸，輪轂，制動盤，卡鉗等）與地面隔離，可以改善汽車的操縱特性。車輪上的孔減少了重量。

較低的重量有助於使未懸掛彈簧的部分更緊密地跟隨路面的顛簸和傾斜。

Jason Hutchinson
2015-05-20 01:03:37 UTC
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車輪上的孔有幾個目的。它們減輕了車輪本身的重量，儘管減輕的幅度不大。這些特定車輪上的孔實際上似乎在增加車輪的剛度和強度。鋼中的額外褶皺使其比平整時更堅固。這些孔還可以幫助防止積聚制動粉塵。我相信棘輪怪胎在氣流方面是正確的。

user1689
2015-05-20 03:34:27 UTC
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用於氣流以提供額外的冷卻。在大多數情況下，多餘的氣流將無濟於事。但是，當您在高山上進行沉重的製動時，這可能會造成製動能力和因過熱而導致制動失敗的區別。

mckenzm
2015-05-20 04:16:54 UTC
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是的，我同意，“慣性矩”是製造“輻條”車輪的一個因素，壓制車輪上的孔會減輕重量，並允許流通。

事實是，這種情況。

對於這種類型的輪子，如果它們在輪子上沒有太大的區別，不在那裡。但是，即使它們是用坯料鎂合金銑削而成的圓盤，也可以在輪轂和輪輞之間變薄得多，就像工字鋼輪廓比方梁薄一樣。

嗨mckenzm，歡迎來到Engineering SE。您能為不懂您意思的讀者弄清楚“這種輪子”嗎？我認為您是指典型的乘用車和輕型卡車上的備用車輪，而不是高性能運動和豪華轎車。或者，也許您只是說口語還是紮實。另外-除非您提供明確的鏈接，否則請不清楚您同意誰。 :)
這是一種壓制金屬輪輞，與1980年代以來在許多汽車上發現的OEM輪輞非常匹配。它不是一件，會有細微的接縫。製造過程中變形的應力增加了強度。它不是“分裂的邊緣”，也不是鋼絲輻條，也不是機加工的，也不是鑄造的。沒有孔，凹入的內表面可能會在一定速度下產生局部真空（伯努利效應）。但是湍流通常相當大。它們是按規格和價格建造的。通常配有可用於3種用途的剪式千斤頂，該剪式千斤頂存儲在備用杯槽的“杯”內。


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