近年來，汽車行業(yè)的發(fā)展方向是發(fā)展低油耗和低排放汽車，因為節(jié)約能源和環(huán)保的法律法規(guī)越來越嚴格。在各種降低油耗的措施中，實現(xiàn)汽車輕量化作為一項措施，輕量化的主要重點是步行系統(tǒng)，

        因此，努力成為降低行走系統(tǒng)中輕金屬材料(鋁、鎂)和有機材料(聚合材料)質(zhì)量的有效措施。

        鋁作為輕結(jié)構(gòu)材料的使用實例越來越多。目前，每輛車的平均鋁量為70kg，約占汽車空車質(zhì)量的6%，其中發(fā)動機和變速器的鋁量為40kg，行走系統(tǒng)為18kg，車身為10kg，車內(nèi)設備為3kg。據(jù)最新估計，近年來，鋁在汽車中的消耗量將達到120kg。

        到目前為止，汽車的輕金屬材料主要集中在車身上，在旋轉(zhuǎn)部分和振動部分的數(shù)量也在日益增加，根據(jù)質(zhì)量計算，車輪占據(jù)了第一個位置。使用鉛輪不僅可以減少車輛加速時的能量消耗，還可以在車身懸架上實現(xiàn)車輪連接的小切向力。這有利于車身和行走系統(tǒng)的尺寸設計和質(zhì)量。由于使用了鋁制車輪，降低了非建筑裝載質(zhì)量，但也提高了汽車的駕駛性能和駕駛舒適性。

        鋁制車輪已經(jīng)使用了20年，并對賽車運動產(chǎn)生了影響。1923年，普嘉奇公司的賽車采用了砂模鑄造鋁制車輪。從那時起，德國梅賽德斯-奔馳公司花了三年時間開發(fā)了一種帶有金屬鋁制車輪的輪輻鋁制車輪，這種車輪是擠壓成型的，這種鋁制車輪只用于賽車。

        如今，鋁輪子已經(jīng)成為汽車生產(chǎn)廠家的原裝零件或選裝零件。汽車輪子主要由低壓鑄造法制造。自20世紀60年代中期以來，鍛造鋁輪子的汽車和卡車數(shù)量顯著增加。特別值得指出的是，由奧托?？怂梗∣ttofuchs）開發(fā)的鋁制鋁輪子已經(jīng)投入大量生產(chǎn)，并已應用于梅賽德斯-奔馳和波爾舍汽車。

        鋁制車輪的成功應用，最先是取決于它與鋼制車輪相比質(zhì)輕，并且可以考慮其苛刻的設計方案規(guī)定。除此之外，因為鋁的導熱系數(shù)高，可以迅速散發(fā)出去輪胎的磨擦生熱。因而，一方面可以減少制動裝置的熱負荷，另外也提升了車子的行車安全系數(shù)。而且，選用鋁制車輪會減少輪胎加熱，即減少了輪胎的擠壓功，進而有益于緩解輪胎的損壞。

        現(xiàn)代汽車對車輪系統(tǒng)的要求是：質(zhì)量最小、靜力和動力強度性能好、耐腐蝕性能好、旋轉(zhuǎn)性能好、導熱性能好、再生性能好、成型可能性不受限制、表面光潔度優(yōu)良、價格低廉。

        對汽車車輪尺寸的確定，不僅要根據(jù)汽車在正常行駛條件下的要求，還要考慮到在錯誤的使用條件下的使用要求和MPa條件下的超負荷工作應力，特別是在低空氣下高速穿越不良道路的駕駛條件下的使用要求。為了盡可能輕便地開發(fā)車輪，我們不僅要選擇低密度的材料，還要進行材料性能測試。在高靜態(tài)強度的同時，我們還必須具有良好的可塑性，以便在超載狀態(tài)下通過變形來承受載荷。此外，為了達到必要的使用壽命，必須具有良好的耐振動和耐腐蝕性。