Quels sont les avantages et les inconvénients des différents matériaux de roue ?

Oct 24, 2023

Savez-vous de quoi vos roues doivent être faites ? Essayons de comprendre.

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Les roues ont évolué depuis que les civilisations anciennes ont commencé à créer des dubs tueurs pour leurs wagons. Pendant des milliers d'années, les humains ont produit des variantes sucrées aux propriétés très différentes. Lorsque vous prenez un catalogue de roues de nos jours, vous n'avez pas à trier les offres en bois et en pierre, mais vous devez équilibrer les options d'acier et d'aluminium. Au-delà de ces deux éléments, les décisions sont encore compliquées par la disponibilité de matériaux plus complexes comme la fibre de carbone, le magnésium et le titane.

Cependant, l'achat de pièces automobiles ne devrait pas être une source de colère ou d'anxiété. Ce devrait être une occasion joyeuse, et The Drive veut faciliter le processus de décision. Une fois que vous aurez compris les avantages et les inconvénients de chaque type, vous saurez lequel appartient à votre voiture.

Dans ce guide explicatif, nous parlerons de certains des choix de matériaux que vous rencontrerez lors de la sélection des roues. En cours de route, nous plongerons dans d'autres caractéristiques clés qui pourraient également vous intéresser. Tout ce qui devrait vous préoccuper, c'est le montage et le style.

Les roues en acier ont une mauvaise réputation parce qu'elles sont généralement les plus lourdes du groupe et qu'elles n'ont pas tendance à être aussi jolies que les autres. Cependant, les roues en acier ont leurs points forts.

L'acier est une option incontournable pour beaucoup en raison de son coût. C'est presque toujours votre option la plus abordable.

L'acier est également généralement beaucoup plus solide et résistant à la flexion ou à la fissuration que les autres matériaux de roue. Non seulement il est idéal pour une construction à petit budget, mais c'est le premier choix pour les haltérophiles qui voient beaucoup d'utilisation intensive sur des surfaces impitoyables.

Comme l'acier est solide, il ne fait aucun doute qu'il s'agit d'un matériau plus lourd que l'aluminium ou d'autres matériaux de roue plus exotiques. Cela signifie que votre véhicule doit travailler plus fort dans la plupart des cas pour accélérer et rester en mouvement lorsqu'il est équipé de roues en acier.

La Basset Inertia Advantage est une roue en acier mais fait partie des options de roue les plus légères du marché. Cependant, ce n'est pas un modèle approuvé par le DOT. La plupart des roues qui sont sans danger pour une utilisation dans la rue seront plus lourdes que la plupart des roues de taille similaire.

Certaines personnes diront également que les roues en acier ne sont pas aussi belles que d'autres choix. Nous convenons qu'ils n'offrent pas traditionnellement les conceptions les plus complexes, mais cela dépend finalement de vos préférences personnelles. Après tout, les roues en acier peuvent sembler incroyables sur les bonnes constructions.

L'aluminium est probablement le matériau que vous choisiriez si vous deviez choisir un ensemble de roues de rechange. En ce qui concerne les performances et l'apparence, l'aluminium est généralement supérieur à l'acier. C'est ce dont sont faites la plupart des roues emblématiques aujourd'hui.

L'aluminium n'est peut-être pas aussi solide que l'acier, mais il peut supporter une utilisation quotidienne et des situations encore plus exigeantes. Vous n'avez probablement pas à vous soucier d'un nid-de-poule qui fera exploser vos roues en aluminium si vous conduisez dans des conditions normales, bien que cela soit possible sur les véhicules équipés de pneus à profil bas. Vous pouvez toujours jeter un coup d'œil à des options plus solides si la résistance de la roue est une préoccupation majeure pour votre application. Nous y reviendrons dans un instant.

Les économies de poids de l'aluminium ne sont pas à négliger non plus. Moins de poids réduit la charge de travail sur votre transmission pour une meilleure accélération et efficacité. Vous pouvez affirmer que ces gains sont minimes, mais si la performance est votre objectif, il est logique d'utiliser des roues légères.

L'apparence de votre véhicule dépend de vos préférences personnelles, mais nous aimons les roues en aluminium comme choix élégant. Les conceptions de roues les plus intéressantes reposent sur ce matériau.

L'aluminium présente de nombreux avantages. Les seules raisons de ne pas l'envisager (à part les préférences de style) sur une application axée sur la rue seraient le prix et la force. L'aluminium est léger mais pas nécessairement fragile ou faible. Il ne va tout simplement pas supporter les contraintes extrêmes que certaines roues en acier peuvent supporter. Cela dépend finalement des roues que vous envisagez, car il existe des roues en aluminium qui pourraient surpasser les roues en acier dans ce domaine.

Le coût de l'aluminium n'est pas si mauvais qu'il rend les roues en aluminium inaccessibles à la personne moyenne. Mais si vous avez un budget restreint, le prix modique des steelies est difficile à ignorer.

La façon dont les roues en aluminium sont fabriquées peut affecter leur résistance. Cela dépend si les roues sont coulées, forgées ou forgées par rotation.

Avec la coulée, l'aluminium fondu est versé dans un moule et refroidit pour prendre la forme de votre roue. Cela est suivi d'un usinage pour nettoyer les choses et appliquer un certain style, mais aucune autre étape ne suit pour renforcer la structure de la roue. Parce que le processus de fabrication est si simple, les économies vous sont transmises.

Le forgeage conduit à de meilleurs résultats en termes de résistance car il affine la structure du grain du matériau. Tout comme le bois, les métaux ont un grain. Le forgeage aide à aligner le grain, ce qui lui permet d'offrir une meilleure intégrité structurelle. C'est le même principe qui s'applique aux composants forgés utilisés dans votre ensemble tournant.

Une roue forgée commence sa vie comme un bloc solide d'aluminium usiné qui est ensuite façonné en une roue. Il n'est pas fondu. Le processus peut être compliqué, et cela se reflète dans le prix plus élevé des roues forgées. Les gains de résistance en font un choix évident pour les applications très sollicitées.

Le troisième type, les roues forgées par rotation, existe quelque part entre les options forgées et moulées. Le forgeage rotatif implique toujours le processus de coulée. Lorsque la roue quitte le moule, elle est placée sur une machine rotative qui applique force et chaleur pour continuer à façonner la roue. Cela l'aide à durcir les matériaux sans ajouter beaucoup de complexité au processus de fabrication. Le résultat est une roue qui comble l'écart entre les roues forgées et coulées en termes de résistance, et le prix est également juste au milieu.

Vous avez peut-être entendu votre père dire qu'il dirigeait une belle série de magazines à l'époque, et vous vous êtes probablement demandé de quoi il parlait. Eh bien, le magnésium était autrefois le roi de la colline en matière de matériaux légers pour les roues.

Si vous êtes comme moi, cependant, la catastrophe du Mans en 1955 est la première chose qui vous vient à l'esprit lorsque vous pensez au magnésium et aux automobiles. Il existe certains dangers inhérents à la fabrication de roues à partir de ce matériau inflammable. Ils ont même été interdits d'utilisation dans certains sports mécaniques en raison de leur histoire.

Cependant, les roues en magnésium existent encore à ce jour car il existe des moyens de réduire les risques. D'une part, les roues sont en alliage de magnésium, ce qui signifie qu'elles ne sont pas entièrement fabriquées à partir d'un seul matériau. Le calcium est souvent ajouté à l'alliage, ce qui neutralise la nature inflammable du magnésium.

Même si ce n'est plus aussi courant qu'autrefois, vous pouvez toujours obtenir des jantes en alliage de magnésium. Ses principaux avantages comprennent sa légèreté et ses propriétés d'amortissement supérieures, ce qui permet une conduite plus douce. Cependant, il s'agit d'un matériau de roue exotique et vous pouvez vous attendre à payer une prime à cause de cela.

Le magnésium a également une durée de conservation, vous ne voulez donc pas les utiliser après tant d'années d'âge. Le magnésium se corrode assez rapidement et la structure de la roue est compromise à cause de cela. Donc, si vous pouvez marquer un ensemble de magazines des jours de gloire, il vaut mieux les réutiliser comme supports muraux que de les placer n'importe où près de votre voiture.

La fibre de carbone est l'une des meilleures options pour les roues de performance. La plupart des véhicules hautes performances d'aujourd'hui, tels que la Chevrolet Z06 Corvette, les Ford Shelby Mustang GT350 et GT500, la Ferarri 488 GTO, la Koenigseggs et la Porsche 911 Turbo S, sont équipés de série de roues en fibre de carbone ou les proposent en option.

Il ne fait aucun doute que la fibre de carbone se distingue par une construction performante car elle est plus solide que l'acier et plus légère que l'aluminium. Vous aurez des roues qui aident le véhicule dans tous les domaines de performance sans avoir à vous soucier de leur résistance aux conditions défavorables sur la piste.

Cela ne veut pas dire que les roues en fibre de carbone sont idéales pour une utilisation quotidienne. Ils sont généralement destinés à une utilisation sur piste. Le propriétaire d'une Shelby GT500 équipée de roues en fibre de carbone l'a appris lorsqu'il a heurté quelque chose de dur sur une chaussée typique.

Aussi grande que soit la fibre de carbone, elle est cassante. Il ne fléchit pas comme l'acier ou l'aluminium et se brisera sous des forces excessives. Nous ne pouvons pas dire ce que le conducteur de cette Shelby a rencontré, il n'y a donc aucun moyen de savoir si d'autres matériaux auraient survécu, mais nous savons que la fragilité est un problème.

Le propriétaire de cette Shelby a dû débourser un excédent de 7 000 $ pour une roue. Cela nous rappelle l'autre inconvénient des roues en fibre de carbone : la dépense. La fibre de carbone n'est ni bon marché ni courante pour les roues. Cela signifie que configurer votre voiture avec un ensemble va exiger une fortune. Cela, associé aux préoccupations structurelles, en fait une roue qui n'en vaut pas la peine pour le véhicule routier moyen.

Ouais, les roues en titane sont une vraie chose, et elles sont assez folles. Le titane est aussi solide que l'acier mais environ la moitié du poids. Il se trouve également qu'il possède de fantastiques propriétés de résistance à la corrosion comme l'aluminium. Si vous vous grattez la tête en vous demandant pourquoi ce n'est pas quelque chose que nous utilisons plus fréquemment, c'est parce que les processus de fabrication traditionnels ne sont pas en accord avec ce matériau.

HRE Performance Wheels a utilisé l'impression 3D pour produire ses roues en titane. Ce processus a permis à l'entreprise d'utiliser le titane avec succès et de réaliser des designs incroyablement magnifiques. Cependant, le titane est réservé à une utilisation dans les parties moyeu et rayon, tandis que le barillet de la roue est fabriqué à partir de fibre de carbone.

L'avantage du matériau utilisé dans les roues est que vous obtenez la haute résistance de l'acier sans le poids, une combinaison très souhaitable à des fins de performance. Lorsqu'il est associé à un processus de fabrication complexe, vous pouvez capitaliser sur ce rapport résistance/poids en supprimant la graisse pour une apparence remarquable.

L'utilisation de matériaux exotiques et de processus de fabrication complexes entraîne une augmentation des prix. La roue HRE était un concept destiné à faire avancer le développement de la roue, mais tout ce qui a une finition et une fabrication à la main coûtera cher. Après tout, il s'agit d'une roue destinée aux applications haut de gamme.

Attendez, nous n'avons pas encore tout à fait fini. Une autre chose que vous allez rencontrer lors de la comparaison et de l'achat de roues sont des termes comme les roues en deux et trois pièces. Ces options diffèrent d'une roue monobloc par leur structure et leur fabrication.

Une roue monobloc est simplement une roue entièrement fabriquée d'une seule pièce. Cela signifie que le corps principal de la roue et votre pièce maîtresse sont fabriqués à partir d'un seul morceau de métal. Le principal avantage de ce processus est qu'il est simple et que vous ne payez rien de plus pour un travail supplémentaire.

Cependant, construire une roue entière en une seule fois crée certaines impossibilités du point de vue de l'usinage et laisse la place à certaines pièces plus solides que d'autres. En fabriquant la roue en morceaux, chaque pièce peut être de bien meilleure qualité, ce qui laisse de la place pour des conceptions de roues plus compliquées. Il permet aux fabricants de consacrer plus de temps et de détails à des pièces telles que le canon en le divisant en plusieurs morceaux ou même la section centrale dans une roue en trois parties. Parce que le processus devient plus compliqué à mesure que le nombre de pièces de roue augmente, vous pouvez vous attendre à payer plus pour des roues en deux et trois pièces.

Un terme d'argot pour les jantes en alliage de magnésium. C'était quelque chose de couramment utilisé pour décrire les roues des véhicules plus anciens. Vous entendrez peut-être encore des gens appeler des mags de roues à l'ancienne, mais ils ne sont probablement pas fabriqués à partir de magnésium. Même les roues conçues comme les roues rendues célèbres à l'époque où le magnésium était couramment utilisé sont désormais en aluminium.

Un matériau qui combine deux ou plusieurs métaux. Dans les jantes en alliage d'aluminium, l'aluminium peut être mélangé avec du fer, du cuivre, de la silice, du zinc ou même du magnésium. Il en va de même pour les roues modernes en alliage de magnésium, qui sont souvent constituées de magnésium, d'aluminium ou de calcium. En mélangeant les matériaux, les propriétés souhaitables peuvent être améliorées et les coûts de production peuvent même être réduits.

Les matériaux forgés sont ceux qui sont soumis à des forces énormes pour modifier leur structure moléculaire. Les métaux ont un grain, et lorsqu'ils sont coulés dans un moule, le désalignement des molécules perturbe cette structure naturelle, compromettant la résistance. En soumettant le matériau à des forces énormes, ces molécules sont pressées dans une meilleure structure, restaurant ou renforçant ainsi l'intégrité de la roue. Ce processus peut être effectué soit en forgeant un bloc entier, puis en coupant votre forme à partir de ce bloc, soit en forgeant la roue pendant le processus de mise en forme après la coulée avec une forge rotative.

Vous avez des questions. Le Drive a des réponses.

UN: En fin de compte, l'aluminium est probablement la meilleure option pour une voiture moyenne. Il existe tellement d'options en aluminium qu'il est difficile de ne pas en trouver une qui corresponde parfaitement. Beaucoup sont également abordables et conçus pour supporter les contraintes d'une utilisation quotidienne et plus encore.

UN: Les roues peuvent être décomposées en de nombreuses parties, ce qui justifie une discussion en soi. Cependant, nous pouvons simplifier la structure en la décomposant en trois parties principales : le canon, la section centrale et le moyeu de montage. Le canon est la partie extérieure de la roue, la section centrale est la structure de support qui comprend vos rayons et le moyeu est la surface de montage au milieu. Ce n'est pas une description complète de l'anatomie d'une roue, mais c'est suffisant pour vous donner une compréhension de base.

UN: Les roues en magnésium sont incertaines. S'ils sont neufs, ils sont parfaitement sûrs. Encore une fois, les alliages modernes incorporent du calcium pour contrer la nature inflammable du magnésium utilisé. Cependant, ce n'est pas le cas pour de nombreuses roues plus anciennes. De plus, le magnésium se corrode et n'est plus sûr après 15 ans environ.

UN: Les roues en fibre de carbone sont les plus chères. Vous trouverez forcément une roue design fabriquée à partir d'autres matériaux plus coûteux que la roue moyenne en fibre de carbone, mais ce n'est pas la situation typique dans laquelle les gens se trouvent.

UN: La fibre de carbone donne à l'acier une course pour son argent, et c'est un matériau plus résistant à bien des égards. Les roues en aluminium ne sont pas non plus en reste dans cette catégorie, et certaines peuvent surpasser de nombreuses offres en acier. Cependant, il n'y a tout simplement pas de substitut à l'acier pour la résistance globale. Vous payez pour l'intégrité structurelle en raison du poids, mais rien ne remplace les applications lourdes.

Nous savons que nous nous sommes beaucoup débarrassés de vous, et il pourrait être difficile de se rappeler une grande partie de ce dont nous avons parlé. Nous avons donc joint une vidéo rapide pour récapituler les avantages et les inconvénients des roues en acier et en aluminium. Cela ne touche pas aux matériaux exotiques, mais ce ne sont pas les choix que la plupart des conducteurs sont obligés de faire de toute façon.

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