さまざまなホイール材質の長所と短所は何ですか?

Oct 24, 2023

ホイールは何で作るべきか知っていますか? それを理解しましょう。

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古代文明がワゴン用のキラーダブを作り始めて以来、車輪は進化してきました。 何千年にもわたって、人間は大きく異なる特性を持ついくつかの甘い変種を生み出してきました。 最近では、ホイールのカタログを選ぶときに、木製と石製の製品を分類する必要はありませんが、スチールとアルミニウムのオプションのバランスを取る必要があります。 これら 2 つ以外にも、カーボンファイバー、マグネシウム、チタンなどのより複雑な材料が利用できるため、意思決定はさらに複雑になります。

ただし、自動車部品を購入することが怒りや不安の原因になるべきではありません。 それは喜ばしい機会であるべきであり、The Drive は意思決定プロセスを促進したいと考えています。 それぞれのタイプの長所と短所を理解すると、自分の車にどれが当てはまるかがわかります。

この説明ガイドでは、ホイールの選択時に遭遇するいくつかの材料の選択肢について説明します。 その過程で、あなたが興味を持つかもしれない他のいくつかの重要な特性についても詳しく説明します。 心に残すべきことは、装備とスタイリングだけです。

スチールホイールは一般に最も重いものであり、他のものほど美しくない傾向があるため、悪い評価を受けています。 ただし、スチールホイールには利点もあります。

スチールはコストの点から多くの人にとって頼りになる選択肢です。 ほとんどの場合、これが最も手頃な価格のオプションです。

また、スチールは通常、他のホイール素材よりもはるかに強く、曲がりや亀裂に対して耐性があります。 低予算でのビルドに最適であるだけでなく、過酷な路面でハードに使用するヘビーリフターにとっても最高の選択肢です。

スチールは強力であるため、アルミニウムやその他の珍しいホイール素材よりも重い素材であることに異論の余地はありません。 つまり、スチールホイールを装備している場合、車両が加速して動き続けるためには、ほとんどの場合、よりハードな作業が必要になります。

Baset Inertia Advantage はスチール製ホイールですが、市場で最も軽量なホイール オプションの 1 つです。 ただし、DOT認定モデルではありません。 公道での使用に安全なホイールのほとんどは、同じサイズのほとんどのホイールよりも重くなります。

スチールホイールは他の選択肢に比べて見栄えが良くないと主張する人もいるでしょう。 従来、最も複雑なデザインを提供していないことに私たちは同意しますが、最終的には個人の好みになります。 結局のところ、スチールホイールは適切なビルドで素晴らしく見えることができます。

アフターマーケットホイールのセットを選択する場合、おそらくアルミニウムが選択される材料です。 性能と外観に関しては、アルミニウムは通常、スチールよりも優れています。 今日のほとんどの象徴的なホイールはこれで作られています。

アルミニウムはスチールほど強度はないかもしれませんが、日常的な使用やさらに要求の厳しい状況にも対応できます。 通常の状況で運転している場合は、ポットホールによってアルミ ホイールが粉々になることを心配する必要はありませんが、薄型タイヤを装着した車両ではその可能性があります。 ホイールの強度がアプリケーションにとって大きな懸念事項である場合は、いつでもより強力なオプションを検討できます。 これについては後ほど説明します。

アルミニウムによる軽量化も、決して侮れるものではありません。 重量が軽いとドライブラインの作業負荷が軽減され、加速と効率が向上します。 これらの向上は最小限であると主張することもできますが、パフォーマンスが目標である場合は、軽量ホイールを使用するのが理にかなっています。

車の外観は個人の好みによって決まりますが、スタイリッシュな選択肢としてアルミホイールが人気です。 興味深いホイールデザインのほとんどはこの素材に依存しています。

アルミニウムには多くの利点があります。 ストリート駆動のアプリケーションで（スタイルの好みを除けば）考慮しない唯一の理由は、価格と強度です。 アルミニウムは軽いですが、必ずしも薄かったり弱いわけではありません。 一部のスチールホイールのように極度のストレスに耐えることはできません。 この分野ではスチールホイールを上回る可能性のあるアルミホイールがあるため、最終的には検討しているホイールになります。

アルミの価格も、アルミホイールが一般の人には手が届かないほど高くありません。 しかし、予算が限られている場合は、スティーリーズのわずかな価格を無視するのは困難です。

アルミホイールは製造方法によって強度が変わります。 ホイールが鋳造、鍛造、回転鍛造のどれであるかによって異なります。

鋳造では、溶けたアルミニウムを型に流し込み、冷却してホイールの形状を作ります。 その後、機械加工を行ってクリーンアップし、特定のスタイルを適用しますが、ホイールの構造を強化するための他の手順は続きません。 製造プロセスが非常に簡単なため、コストの削減がお客様に還元されます。

鍛造は材料の結晶粒構造を微細化するため、強度の点でより良い結果が得られます。 木材と同じように、金属にも木目があります。 鍛造は粒子を揃えるのに役立ち、より優れた構造的完全性を提供できるようになります。 これは、回転アセンブリで使用される鍛造コンポーネントに適用されるのと同じ原理です。

鍛造ホイールは、ビレットアルミニウムの固体ブロックとして始まり、その後ホイールに成形されます。 溶けてないんです。 プロセスは複雑になる場合があり、それが鍛造ホイールの価格の高騰に反映されています。 強度が向上しているため、ハードな使用が多い用途には当然の選択肢となります。

3 番目のタイプの回転鍛造ホイールは、鍛造と鋳造の中間に位置します。 回転鍛造には依然として鋳造プロセスが含まれます。 ホイールが金型から出ると、回転機械の上に置かれ、力と熱を加えてホイールの形状を作り続けます。 これにより、製造プロセスをそれほど複雑にすることなく、材料を硬化させることができます。 その結果、強度の点で鍛造ホイールと鋳造ホイールの間のギャップを埋めるホイールが誕生し、価格もちょうど真ん中くらいになります。

あなたは、父親が昔、素敵な雑誌を経営していたと言っているのを聞いたことがあるかもしれません。そして、彼は一体何を言っているのかと疑問に思ったかもしれません。 ホイール用の軽量素材に関しては、かつてはマグネシウムが王様でした。

しかし、あなたが私と同じなら、マグネシウムと自動車について考えるとき、1955 年のル・マンの惨事が最初に思い浮かびます。 この可燃性の材料でホイールを作ることには、いくつかの固有の危険性があります。 その歴史により、一部のモータースポーツでの使用が禁止されたこともあります。

しかし、リスクを軽減する方法があるため、マグネシウムホイールは今日でも存在しています。 まず、ホイールはマグネシウム合金であり、完全に 1 つの素材で作られているわけではありません。 マグネシウムの可燃性を弱めるために、合金にカルシウムが添加されることがよくあります。

かつてほど一般的ではありませんが、マグネシウム合金ホイールは今でも入手できます。 その主な利点は、軽量で優れた減衰特性があり、よりスムーズな乗り心地を実現します。 ただし、これは一種のエキゾチックなホイール素材であり、そのためにプレミアムを支払うことが予想されます。

マグネシウムにも寿命があるので、何年も経った後は使用したくないでしょう。 マグネシウムはかなり急速に腐食し、そのためにホイールの構造が損なわれます。 したがって、全盛期の雑誌を入手できる場合は、車の近くに置くよりも、壁掛けとして再利用する方が良いでしょう。

カーボンファイバーはパフォーマンスホイールに最適な選択肢の 1 つです。 シボレー Z06 コルベット、フォード シェルビー マスタング GT350 および GT500、フェラーリ 488 GTO、ケーニグセグス、ポルシェ 911 ターボ S など、今日の高性能車のほとんどには、カーボンファイバー ホイールが標準装備されているか、オプションとして提供されています。

カーボンファイバーはスチールよりも強く、アルミニウムよりも軽いため、パフォーマンス構築において傑出していることに疑問の余地はありません。 トラック上の悪条件に対する耐性を心配することなく、あらゆるパフォーマンス領域で車両のパフォーマンスを向上させるホイールが手に入ります。

だからといって、カーボンファイバーホイールが日常使用に最適だというわけではありません。 これらは通常、トラックでの使用を目的としています。 カーボンファイバーホイールを装備したシェルビー GT500 のオーナーは、一般的な道路で何かにぶつけたときにそのことに気づきました。

カーボンファイバーは優れていますが、脆いのです。 スチールやアルミニウムのように曲がらず、過度な力がかかると割れてしまいます。 そのシェルビーの運転手が何に遭遇したかは分からないので、他の素材が生き残ったかどうかを知る方法はありませんが、脆さが問題であることはわかっています。

そのシェルビーの所有者は、ホイール 1 つに対して 7,000 ドルを超過しなければなりませんでした。 このことから、カーボンファイバーホイールのもう 1 つの欠点、つまり費用がかかることを思い出します。 カーボンファイバーはホイールに使用するのに安価でも一般的でもありません。 つまり、車をセットアップするには莫大な費用がかかるということです。 構造上の懸念と組み合わせると、このホイールは平均的な公道走行車両には価値がありません。

そうですね、チタンホイールは本物で、かなりクレイジーです。 チタンは鋼と同等の強度を持ちながら、重量は約半分です。 また、アルミニウムと同様に優れた耐食性も備えています。 なぜこれが私たちがもっと頻繁に使用するものではないのか疑問に思っているなら、それは伝統的な製造プロセスがこの素材に適合していないからです。

HRE Performance Wheel は、3D プリンティングを活用してチタン ホイールを製造しています。 このプロセスにより、同社はチタンをうまく使用し、信じられないほどゴージャスなデザインを実現することができました。 ただし、チタンはハブとスポーク部分に使用するために確保されており、ホイールのバレルはカーボンファイバーを使用して作られています。

ホイールに使用される材料の利点は、重量を持たずにスチールの高い強度が得られることです。これはパフォーマンスの観点から非常に望ましい組み合わせです。 複雑な製造プロセスと組み合わせると、脂肪を切り落として優れた外観を実現することで、強度と重量の比率を活用することができます。

珍しい素材と複雑な製造プロセスの使用により、価格が上昇します。 HRE ホイールはホイール開発を前進させるためのコンセプトでしたが、手作業で仕上げて製造するものは高価になります。 結局のところ、これはハイエンドアプリケーション向けのホイールです。

ちょっと待ってください、まだ終わっていません。 ホイールを比較して購入するときにもう 1 つ目にするのが、ツーピース ホイールやスリーピース ホイールなどの用語です。 これらのオプションは、構造と製造方法がワンピースホイールとは異なります。

ワンピースホイールとは、単に完全に単一の部品として作られたホイールのことです。 つまり、ホイールの本体とセンターピースは単一の金属の塊で作られています。 このプロセスの主な利点は、作業が簡単で、追加の作業に追加料金がかからないことです。

ただし、ホイール全体を一発で構築すると、加工の観点からいくつかの不可能性が生じ、一部の部品が他の部品よりも強度が高くなる余地が残ります。 ホイールを分割して製造することにより、各部品の品質が大幅に向上し、より複雑なホイール設計の余地が生まれます。 これにより、メーカーはバレルを複数のピースに分割したり、スリーピース ホイールのセンター セクションにさえ分割したりすることで、より多くの時間と詳細を費やすことができます。 ホイールのピース数が増えるほどプロセスが複雑になるため、ツーピースホイールやスリーピースホイールの料金は高くなることが予想されます。

マグネシウム合金ホイールを指す俗語。 これは、古い車両のホイールを表すために一般的に使用されていたものです。 昔ながらのホイールをマグと呼ぶ人がまだいるかもしれませんが、おそらくマグネシウム製ではありません。 マグネシウムが一般的だった時代に有名だったホイールも、今ではアルミ製になっています。

2つ以上の金属を組み合わせた素材。 アルミニウム合金ホイールでは、アルミニウムに鉄、銅、シリカ、亜鉛、さらにはマグネシウムが混合される場合があります。 同じことは、多くの場合マグネシウム、アルミニウム、またはカルシウムで構成される最新のマグネシウム合金ホイールにも当てはまります。 材料を混合することにより、望ましい特性が強化され、製造コストが削減される可能性もあります。

鍛造材料は、分子構造を変化させるために多大な力を受けるものです。 金属には粒子があり、それを型に流し込むと、分子のずれにより自然な構造が崩れ、強度が損なわれます。 材料に多大な力を加えることで、それらの分子がより良い構造に押し付けられ、それによってホイールの完全性が回復または強化されます。 このプロセスは、ブロック全体を鍛造してからそのブロックから形状を切り出すか、回転鍛造で鋳造した後の成形プロセス中にホイールを鍛造することで実行できます。

ご質問があります。 ドライブには答えがあります。

答え:結局のところ、平均的な車にとってはアルミニウムが最良の選択肢である可能性が高いです。 アルミニウムのオプションは非常に多くあるため、完全に一致するものを見つけるのは困難です。 多くは手頃な価格で、日常使用や多少の使用によるストレスに耐えるように作られています。

答え:ホイールは多数の部品に分解できるため、それ自体について議論する必要があります。 ただし、バレル、センターセクション、取り付けハブの 3 つの主要な部分に分割することで構造を簡素化できます。 バレルはホイールの外側部分、中央セクションはスポークを含む支持構造、ハブは中央の取り付け面です。 これはホイールの構造を完全に説明したものではありませんが、基本的な理解を得るには十分です。

答え:マグネシウムホイールは微妙です。 新品であれば完全に安全です。 繰り返しますが、最新の合金には、使用されているマグネシウムの可燃性を抑えるためにカルシウムが組み込まれています。 ただし、多くの古いホイールには当てはまりません。 また、マグネシウムは腐食し、15 年ほど経つと安全に使用できなくなります。

答え:カーボンファイバーホイールは最も高価です。 平均的なカーボンファイバーホイールよりも高価な別の素材で作られたデザイナーホイールが見つかるはずですが、それは人々が陥る典型的な状況ではありません。

答え:カーボンファイバーは確かにスチールに勝り、多くの点でより強力な素材です。 アルミホイールもこのカテゴリーでは決して優れたものではなく、多くのスチール製ホイールを上回るものもあります。 ただし、全体的な強度に関してはスチールに代わるものはありません。 構造的完全性には重量を考慮して代償を払うことになりますが、耐久性の高いアプリケーションに代わるものはありません。

私たちがあなたにたくさんのことを投げつけたことはわかっていますが、私たちが話した内容の多くを思い出すのは難しいかもしれません。 そこで、スチールホイールとアルミホイールの長所と短所をまとめた簡単なビデオを添付しました。 珍しい素材については触れていませんが、いずれにせよ、ほとんどのドライバーが選択するはずの素材ではありません。

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