輪圈各部位
依據輪圈不同的部位,給予不同的名稱:
- 輪框
- 盤面(造型)
- 中心蓋孔
- 氣嘴
- 圈耳(形狀)
輪圈的種類
依據材質、製程、組合結構上的差異,可列出以下對應項目:
- 依材質區分:鐵圈、鋁圈、碳纖維輪圈(特殊製程)。
- 依製程區分(鋁圈):鑄造、旋壓、鍛造。
- 依結構區分(鋁圈):單片式、雙片式、三片式。(雙片以上稱為多片式)
輪圈的規格
下方以一段輪圈規格為例子,初步解釋各項數據代表的意思:
18” 8.5J 5H PCD114.3 ET42 C/B73.1
- 18″:代表輪圈直徑為18”(單位inch)。
- 8.5J:代表輪圈寬度為8.5”(單位inch),J代表輪框”圈耳”的形狀,
可分為B、J、JJ、JK、K、L等形狀,台灣常將寬度數值與J擺在一起,
或稱”J值”來代表輪圈寬度。
- 5H:代表輪圈螺絲”孔位”數為5個,常見的有3~8孔。
若輪圈的孔位數無法對應車軸螺絲柱,是無法裝上車的。
- PCD114.3:PCD值(Pitch circle diameter)114.3代表所有螺絲孔中心,
所圍成的圓直徑為114.3(單位mm),PCD值也可稱為”孔距”。
若輪圈的PCD值無法對應車軸規格,是無法裝上車的。
- ET42:ET值(offset)42代表輪圈安裝面距離鋁圈中心的偏移數,
為42(單位mm),ET值也可稱為”偏距”,可設定為正值或負值。
- C/B73.1:C/B值(Center Bore)代表輪圈中心直徑,為73.1(單位mm),
若是安裝一般改裝輪圈,通常都需要搭配軸套。
特別補充: 其實輪圈規格中還有一個數值叫做X-factor: 代表輪圈安裝面與盤面的距離,也可稱”X距”,若你有改裝加大煞車卡鉗的需求, 要確保輪圈造型盤面能否閃得過煞車卡鉗,弄清楚這項數值就顯得特別重要了。
觀念補充: 在一般市場上的規格描述,則會將直徑、寬度、H、PCD等, 以更簡化的方式列出: 18" 8.5J轉變為18x8.5J, 5H PCD114.3轉變為5x114.3。 其中需要最優先參考的規格為PCD(孔距)與H(孔數), 一旦無法滿足這兩項規格,鋁圈是無法裝上車的,更不用談其他的數據, 而直徑、寬度、ET值、C/B值、X距等數據,視車型與需求而定,都還有一段可以調整的空間。
深入解析重要的規格與原理
有了上述名詞解釋的概念之後,我們再來針對重要的數據,從中了解這些設定是根據什麼原理,以及可以有什麼變化。
1.輪圈直徑:
除非你是重度玩家有特規需求,否則輪圈直徑的選擇,
是需要與輪胎厚度(扁平比)做搭配的。
選擇直徑愈大的輪圈,則輪胎扁平比要愈薄,
以維持胎圈的總直徑在原廠規範內,除了可以保留懸吊行程的做動空間,
避免輪胎與內輪拱干涉摩擦,也不至於使輪速表的誤差值大幅增加。
2.輪圈寬度:
輪圈寬度與輪胎寬度的搭配會有一個適用範圍。
選擇寬度愈大的輪圈,需要注意的項目大概分為兩大項:
內側需注意-胎圈是否會與避震器干涉,轉向時是否會磨到內輪拱。
外側需注意-胎圈是否會超出車體葉子板過多,除了違反驗車法規,也可能在動態時造成輪胎與葉子板摩擦。
愈寬的輪圈也代表需搭配愈寬的輪胎,
優點是可增加抓地力、直線穩定度、側向支撐性,
缺點則會增加滾動阻力,以致油耗增加。
3.PCD值:
不同的廠牌車輛,通常有各自一慣的PCD值設定,若輪圈的PCD值無法對應車軸規格,是無法裝上車的。 (可透過轉接座,但基於安全性考量而不建議)
4.ET值:
ET值可為+/-。
ET值愈小,胎圈會愈外移,離內輪拱及懸吊系統愈遠。
ET值愈大,胎圈會愈內移,離內輪拱及懸吊系統愈近。
通常ET值的選擇會與輪圈寬度、操控特性、外觀做緊密搭配,
調整目的可分為三大項:
- 為了增加胎寬:
增加胎圈寬度之後,內部來看胎圈會離懸吊系統愈近,這時就要搭配較小的ET值,
使胎圈往外移動,與懸吊系統保持適當距離避免干涉,
這也就是為什麼常見到同款造型輪圈的寬度愈大,廠商設定搭配的ET值也會愈小的原因。
但胎圈往外移動太多,也可能會與葉子板干涉,這當然就是車體本身的設計限制了,若ET值極限調整無法解決,就不能選擇太寬的胎圈。
- 為了增加過彎時的側向支撐力:
在不增加胎圈寬度的情況下,僅以ET值較小的輪圈,使得整體胎圈向外移。
優點是可以保持較低的接地面積磨耗與費用。
缺點是調整範圍有限,過多會導致轉向輪及驅動輪動態上的負面效果,
基本上增加胎圈寬度的側向支撐效果,是會比單純縮減ET值好上許多。
- 為了美觀:
就是不管三七二十一,要追求胎圈切齊葉子板,甚至是愈外移愈好。
由於這樣的美學,通常需要使用更寬、更低甚至負ET值的輪圈,再搭配修改葉子板造型避免干涉,也就是突破了原廠設計限制,去追求一個美感。
ET值需注意的盲點: ET值會影響轉向輪及驅動輪的動態表現特性, 也就是會影響車輛操控性, 這點非常重要, 很多人常常在追求美感的同時而忽略這一點。 SJ會再提供一篇說明ET值的盲點,資料陸續整理中。
5.C/B值:
原廠的輪圈C/B值,會做的跟車軸HUB直徑相互吻合,如此才能提供優異的中心定位與支撐性。
而改裝輪圈為了提高對應各式車輛的通用性,C/B值設定會做的大一些,以滿足大部分車輛的需求。
如此便與車軸HUB產生間隙,且每間車廠的車軸HUB直徑不同,需裝上對應的軸套來填補間隙,
目的有兩個, 就是為了達到精準的中心定位,與良好的作用力支撐性。
6.X距(X-factor):
如果你最關心的是此款輪圈,到底能不能容納你已經改裝或即將改裝的加大煞車卡鉗,X距是你必要關心的項目,但製造商或經銷商通常不會特別標示此項數據,除了實際量測與試裝,這邊能給你一個重要觀念。
除了輪圈直徑空間要足夠之外,
主要影響煞車卡鉗空間(X距)的因素有三個,分別是輪圈的寬度、盤面造型、ET值。
其中影響最小的是ET值,因為ET值以mm為單位,所影響的調整範圍空間不大,
而寬度以inch為單位, 光是增加1inch,空間就比ET值的變化多上不少。
在車輛的設定上,尤其懸吊系統,
在靜態時的設定看似正確,
並不代表在動態時的做動完全沒問題,
事情有時沒有想像中的簡單呢。
輪圈的品質與安全性
實際上路就知道,路面的狀況千奇百怪(絕對不是指台灣啊),有的人喜歡激烈操駕,有的人喜歡順順開車,為了確保輪圈強度足以長時間的應付這些狀況,所以現在不管是國內或國外的官方或民間,都有訂定針對輪圈所做的安全性標準與測試規範。
通過測試的品項則會給予對應的檢測標示或序號, 故在挑選外觀之餘,我強烈建議一定要好好審視這項條件。
各國常見的輪圈品質安全性認證
- (台灣)CNS認證。
- (日本)JWL、VIA認證。
- (德國)TUV認證。
- (美國)SFI認證。
其中這些認證的名稱與標準,實際上在細分時會發現有些小複雜。
例如台灣CNS代表國家標準的名稱,此標準的主管機關為台灣標準檢驗局,負責產品測試的驗證機構則是ARTC台灣車測中心。
再看看德國TUV,它並不代表標準的名稱,而是一家獨立的第三方驗證機構,除了會遵循不同的標準來替產品做測試,並給予驗證證書。
由此可見這些認證名稱就是一個代表區域性的統稱,實際上每個認證所遵循的標準、程序與主管機關歸屬都不同, 大致上只要搞懂哪個代表標準名稱,哪個代表驗證機構就行了。
多了安全性的驗證機制,不光是對於消費者多一份保障,
也能確實提高同類型產品,在市場上的競爭與生存品質。
SJ會再提供一篇說明輪圈檢驗的相關規範,資料陸續整理中。
輪圈的製程與特性
目前市場上屬成熟且廣泛使用的輪圈材質,為鋁合金輪圈。
製程有三種,分別是鑄造、旋壓、鍛造,以下分別概述。
鑄造
鑄造品的製程通常是以低壓鑄造,或簡稱壓鑄的方式進行鋁圈粗胚成型。
主要製造流程如下:
- 將液態鋁料澆注到模具中,待其固化成型。
- 脫模取出鋁圈粗胚,並對其進行熱處理。
- 對鋁圈進行毛邊處理,以及CNC加工精準修飾造型。
旋壓
旋壓品的製程是基於低壓鑄造而來的,它的粗胚同樣也是鑄造品,但製程途中多了一項步驟,使其可以增加輪框部位的金屬密度來提升強度,並減少鋁料使用來達到比鑄造品輕量化約25%的效果,也就是旋壓技術。
因為輪圈盤面部位仍屬鑄造製程,故造型可維持多樣化。
主要製造流程如下:
- 將液態鋁料澆注到模具中,待其固化成型。
- 脫模取出鋁圈粗胚,並將其置入旋壓機,對輪框進行旋轉加壓拉伸(Flow forming)。
- 對鋁圈進行熱處理。
- 對鋁圈進行毛邊處理,以及CNC加工精準修飾造型。
鍛造
鍛造品的製程會是比較高成本、高技術含量的方式,它的整塊粗胚就是鍛造出來的,而非鑄造,隨後則一樣採用旋壓技術對輪框部位進行加工成型。
因為輪圈盤面部位屬鍛造製程,僅能在最後採用CNC加工雕刻造型,
故造型角度、設計有其限制。
主要製造流程如下:
- 將固態鋁錠置入鍛造機中並加熱,利用上下模具對其進行衝擊壓縮。
- 將壓縮完的粗胚置入旋壓機,進行旋轉加壓拉伸。
- 對鋁圈進行熱處理。
- 透過CNC加工精準切削出整體及盤面的造型。
補充說明: 其實不同製程的目標,不一定是為了表示何者的強度更高, 所以不能說鍛造鋁圈的強度一定最好, 必須有個相同的基準點做依據, 例如,三者須在成品重量相同的前提下比較才有意義。 而鍛造鋁圈所追求的最大目標,其實是輕量化, 因為它能以更少的材料達到與其他製程相同的強度, 但強度與輕量化的比例拿捏,就是廠家的品質問題了, 所以鍛造品更要好好注意挑選。
來總結一下改裝輕量化輪圈的優點
- 加速感提升:
在不升級動力系統的情況下,因為胎圈轉動慣性降低,能感受到起步加速、再加速動力的提升。
- 煞車力道提升:
在不升級煞車系統的情況下,因為胎圈轉動慣性降低,能感受到制動效果的提高。
- 減輕彈簧下荷重:
輕量化輪圈在動態時,能減輕對懸吊系統的拉扯,使回饋感更敏捷迅速,
並提升車輛操控的靈活度,獲得輕盈感。
- 輪胎及煞車的散熱優化:
大部分的改裝輪圈,因為盤面設計較簍空,會較原廠輪圈來的更通風,有助於提升導熱效率。
但如果你的車原本就屬性能化車款, 就不用太擔心原廠的設定了。
補充說明-原廠輪圈優點: 原廠輪圈的主要優勢就在於,通過原廠的車測與平衡性設定, 你可以不必花任何心思, 就能擁有絕對保障的安全性與耐用度, 但相信會把它們做升級一定有你的理由在, 無論如何選擇,最基本安全性要求是不能妥協的。
最後我想強調一點,就是車輛平衡性的重要,原廠在設定單一項目時,所考慮的影響層面是非常廣泛的,例如操控性、加速性、省油度、制動消耗、安全性等。
所以在單純變更輪圈規格、定位角度的情況下,過大的胎圈直徑、過小的ET值、過多的定位角度,可能滿足了視覺上的需求,但同時也可能損失了加速性、制動性與操控性。
當我們針對個人喜好下手調整時,建議以取得平衡性為核心目標, 讓我們享受樂趣的同時,也能精準的讓車輛整體分數有所提升。