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纵横上下百年 世界汽车轮圈发展史浅析

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发表于: 2016-08-03 16:45| 7142人阅读  3人回复| 只看楼主 | 倒序查看   

世界上绝大部分改装轮圈的朋友,除了关注价钱、做工、品牌、性能、尺寸以外,最重要最重要最重要的关注点就是外形。就算性能多么好,价钱多么便宜,但样子不喜欢,相信你也不会收入囊中。而汽车轮圈的发展可以从上世纪初开始说起,经历了超过百年的发展,相信不同时期流行的轮圈款式也是不一样的。问题来了,他们喜欢什么轮圈呢?那个年代流行过什么轮圈的款式呢?这篇文章,就来解开这个迷。

从上世纪初开始,汽车开始成为代替马车的一种交通工具。当时的车轮均是和马车用的有相同的造型,而原材料主要就是木材。当然,那时候汽车只属于上流社会和权贵使用,因此即使是使用木制的轮圈,其外观也有一定的讲究。为了维持稳定的结构和支撑力,辐条数量一般是10条或12条,这取决于轮圈的大小。而载人的车通常使用较细的辐条,而载重的车则使用较粗的辐条。虽然说轮圈外形大致都一样,不过比较讲究的汽车均使用和车身相同颜色的油漆涂刷轮圈,有些更会请一些专业的涂装师在轮圈的辐条上画上图案。而廉价一点的或者商用车,则只会在轮圈上刷上防蛀防潮的清漆,保留木材的原色。也就是说,现代汽车轮圈的审美观的起源是从马车上传承下来的。

图:汽车上使用最早的轮圈就是木制轮圈,全人手制造和组装。因为仅仅是满足功能的需求,因此外观上很难作出明显风格上的区分。

图:木制轮圈表面涂上油漆,除了防蛀外,最大的功能莫过于装饰,跟车身配色这一点非常重要,毕竟汽车源自马车,而在那个时代,马车是贵族和权贵阶级的玩意,马虎不得。

图:不少豪华车均使用车身同色的轮圈涂装,同时会让工匠在辐条上画上花纹。

图:某些赛车上会使用铁制的轮圈盖,除了保护辐条以外,也能降低风阻提升极速表现。

 

上世纪20世纪开始,得益于炼铁和铁制品工业的发展,铁制轮圈出现并开始取代了木制轮圈。早年铁制轮圈主要是我们俗称的“钢丝轮圈”为主,后期则开始出现现代铁圈的雏形,即是使用冲压工艺制造的铁制轮辋和铁制外圈部分焊接而成的轮圈。不过,只有一些豪华车才能用得上工艺讲究的钢丝圈,级别稍低的则使用冲压的铁圈,最廉价的车款依然是使用老旧的木制款式。不过正是这样,钢丝圈成为了经典款式,而普通款式的铁圈,则一直沿用至今(虽然曾经是贵价的选择)。

图:铁制轮圈属于当时新兴的产物,在一些重载或豪华车上取代了木制轮圈的地位。

图:骑过自行车的都知道,钢丝轮圈日常使用时受到垂直方向的力时是问题不大的,但横向力就有点儿惨不忍睹了,虽然优雅且复杂的钢丝轮圈成为了那个时代的豪华车的标配,但糟糕的机械性能也必须正面。

不过人类对美观的需求是无止境的。而且相比那些坚固的冲压铁圈,那些昂贵的钢丝圈虽然说比木圈坚固,但当受到外力冲击的时候,那些纤细的钢丝很容易就弯曲。为了能够保护这些矜贵的钢丝,同时也可以让轮圈的外观更多样化更美观,于是出现了史上首创的“轮毂盖”(英文为Hub Caps)。


虽然说现在的人都觉得轮毂盖是廉价的表现,不过在当时,这是一个绝佳的方案。因为工艺和材质的问题,导致铁圈除了冲压的铁圈和钢丝圈以外,就很难制造出另外一种外观多样化但又同时能兼顾承重和可靠性的类型。而轮毂盖本身是不具备承载功能,仅仅具有保护和装饰功能,于是车厂就可以将自己对车子的定位和个性化需求用不同设计的轮毂盖以实现,且还能随时更换。

图:最早的轮圈盖是用在赛车上用于降低风阻,后来则是用于保护和美观。

图:使用铁轮圈的车款,都会配上电镀的轮圈盖,让整个铁轮圈显得更具有豪华感。

 

这些轮毂盖基本都是使用不锈钢或铁冲压而成,再通过电镀工艺让其看起来更华丽。而具体的分类主要分为全覆盖式和半覆盖式。全覆盖式用于覆盖整个铁圈,设计会相当讲究,主要用于豪华高级车种。而半覆盖式则只覆盖铁圈的中心部分,主要用于廉价车款为主。

图:定位不高的汽车上的的铁轮圈多数采用这类半覆盖的电镀轮圈盖。

图:豪华车上大多采用这种造型讲究的全覆盖式。

 

在二十世纪50年代之前,轮毂盖的设计主要有两个方向。一个就是仿照钢丝轮圈的造型而设计的多辐式放射状的轮毂盖,另外一种则是以大幅平滑镜面为设计中心的外观。前者多用于运动型汽车,而后者则多用于豪华房车。而50年代开始,因为美国开始进入俗称的“火箭时代”,汽车设计开始加入了大量“火箭”元素,而轮毂盖的设计也不能免俗。很多的轮毂盖被设计成为像火箭喷射尾嘴的中心扇叶的造型,成为这个时代最大的设计特征。而欧洲方面,估计是因为经历了二战的洗礼,汽车工业都处于慢慢建立巩固的关系,汽车还是属于实用性多于享乐性的工具,因此这类浮夸的设计并没有多见于欧洲车上。

图:在五六十年代正值俗称的“火箭时代”,在当时的运动车上都采用了这种与飞行器相关的设计元素,而火箭喷射尾嘴就成为轮圈盖的设计元素。


而在铁制轮圈已经开始成熟的时候,另一个关于轮圈生产加工工艺和材料的发展在悄然进行,这就是铝合金。其实说到铝合金轮圈,早在1924年的布加迪Type 356B赛车上已经使用了史上第一条汽车用的铸造铝合金轮圈。而早期用于量产车的铝合金轮圈起源于二十世纪五十年代,车厂使用铝合金刹车鼓外壳帮助散热,再加上铁制的外圈合体成为一条轮圈。虽然这并不能真正的称为一条完整的铝合金轮圈,不过早期的铝合金轮圈均是这种形式。而在二十世纪60年代中,整体制造的铝合金轮圈开始有大规模的生产(同时期,欧洲车厂开始为量产车提供镁铝合金轮圈和铝合金轮圈)。

图:可以追溯到最早的铝合金轮圈应该是1928年布加迪Type 356B赛车上使用的铸造轮圈。

图:1961年Pontiac Star Chief使用了这类铝合金刹车外壳和铁制外框结合而成的“混合轮圈”,这也是整体化的铝合金轮圈的始祖。

图:1965年野马GT350使用的铝合金轮圈,实际上同为铁和铝合金混合使用。铝制的中心轮辋在铸造完成后会放进铁制的铁圈模具中进行浇筑,铝制轮辋和铁制外圈不需要铆接就可以牢牢结合在一起。

 

早期的铝合金轮圈均已经使用铸造和锻造技术制造。不过基于锻铝和铸铝技术并不能生产过度复杂的形状,同时又要保持硬度,这些铝合金轮圈/镁铝合金轮圈均使用布满加强筋的大饼形状。而为了刹车系统能有效散热,仅仅作了很低程度的镂空。另外,结合当时的汽车生产状况,大部分的轮圈均是16寸以下的尺寸。这里说个题外话,现今的锻造轮圈制造方法主要有两种,一种为通过钢模直接将轮圈锻造出辐条的外观后再进行后续处理,一种为锻造出密封的大饼轮圈后通过切割工艺制造出复杂的轮辐形状。但当年并没有精度较高的切削设备,且生产电脑化程度极低,很难通过后期将一个大饼状的轮圈切削成复杂的轮辋。因此这时候所有的锻造工艺都是需要使用钢模直接锻造出轮辋的形状再通过Flow Forming的工艺制造出轮边。

图:由德国Fuchs为保时捷和奔驰定制的锻造铝合金轮圈,采用了整体锻造再加上Flow Forming的旋压方式制造。

图:法拉利一直到1967年的275 GTB才开始装备铝合金轮圈,而且款式也相对保守,远看是不是有铁圈的味道呢?

图:注重性能的铝合金轮圈大多采用这类具有机械强度的造型,毕竟早期铝合金轮圈的工艺并不算相当成熟。

图:不要以为铝制轮圈就没有轮圈盖。宝马为E7的铝合金轮圈特意配置了镀铬不锈钢的轮圈盖,用于遮住中间的螺丝。

 

到了七十年代,因为分别在1973年和1979年遭遇两次严重的石油危机,导致全世界特别是汽车工业都受到了很大的冲击,而轻量化的铝合金轮圈因为有轻量化和提高燃油经济性的优点,而被全世界的车厂重视,因此其发展也相当迅速,包括德国BBS、意大利OZ Racing、日本Rays、日本Work等现在主流的轮圈改装品牌也在这个年代建厂并进行铝合金轮圈的生产,而款式上,满足性能需求还是首要,因此有几个款式的轮圈在这个年代成为了相当受欢迎的款式。如BBS的网状轮圈(Mesh Wheel),俗称香蕉圈的八柱式轮圈(banana wheels),还有意大利车爱用的圆孔轮圈等等,均是在美学和结构上都有相当完美表现的款式。

图:在过去很长一段时间里,宝马几乎成了BBS的代言车,所以现今也流行着一句话:BMW跟BBS很配。其实这是有历史原因和审美传承的。

图:制动导气冷却系统其实很早就出现,例如这台保时捷的934赛车,而德国BBS在二十世纪七十年代的经典网状造型成为家族式的标志。

图:这种8柱式的香蕉圈造型在那个年代有很多车款在用,欧美日车厂们都在用,毕竟强度相当有保证。

图:第一代GT-R配上香蕉圈一样入型入格。

图:七十年代的兰博基尼迷上了“大圆配小圆”的设计,旗下多个车型均有装备,除了上图的Silhouette以外,名震江湖的Conutach P400S起同样在用。

图:意大利品牌也相当喜欢使用这种圆形打孔的轮圈,毕竟圆形在力学强度上是最高的,同时又有轻量化的效果。

图:为了应付赛车上需要使用的超宽和Offset超大的轮圈,多片式的设计已经萌芽。


到了八九十年代,就是性能车最兴盛的时候。不少平民化的跑车均出自这个年代,也是“造神论”发挥得最淋漓尽致的年代,当中最突出的就是在经济泡沫刺激下的日系品牌。这个年代的铝合金生产技术已经成熟,并取代了相当一部分铁轮圈的市场。而曾经的铝制轮圈盖已经被塑胶制品取代,铁圈+塑胶轮圈盖已经成为廉价车的代名词。而铝合金轮圈开始向大和高镂空方向发展。不过需要知道的是,在八九十年代买车时,铝合金的轮圈多作为选配件出现的,而且价格不算便宜,加上那个时候刚好赶上了那一众轮圈改装品牌开始发力,所以导致了国外很多地区的消费者跑到改装店换上铝合金轮圈的潮流,从而也从另一个方向上促进了全球汽车改装业的发展。

图:保时捷959这款五幅轮圈以今天仍为落伍地美观,但在90年代初期,全球的改装迷均为之惊叹,也导致了这种有粗变细且简洁的五幅造型成了日后改装轮圈的主流款式之一。

图:时间去到二十世纪后期,轮圈的制造工艺已经开始成熟。铝合金轮圈也呈现镂空度更高和尺寸更大的形式。

 

而2000年后,因为电脑控制和机加工技术的成熟和大量运用,加上材料学的进步,轮圈呈现更多向的发展。以前一些经典的轮圈款式都用新的制造方法予以重做,碳纤维等材料也成为新的轮圈制造研究方向。而在设计趋势上,轮圈都向着“纤薄”的方向发展。如大尺寸配上纤细的辐条,在轻量化、散热和强度均有相当高的表现。

图:大尺寸,细辐条的造型有赖于电脑数控加工的发展。

图:镁铝合金轮圈也不再是原厂车的专属品,不少改装品牌也开始有能力生产镁铝合金轮圈。

图:柯尼塞格采用了量产车领域首款全碳纤维轮圈。

 

其实纵观整个轮圈的美学发展,不难看出,一切的设计造型变化都受到生产技术的左右。早年的轮圈只能在生产和材料结构力学上满足基本的承载需要,而后期的轮圈在成熟后开始出现造型的需求。而现今的轮圈发展,开始探求不同的材料和更高程度的轻量化。而未来轮圈的发展潜力上不可估计。而当中出现的不少经典的款式,都是那个时代的代表,逐渐成为一个文化的传统,那就是轮圈设计在轮圈技术中达到极致的一个表现。




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