Mittlåshjul

Ett centerlock-hjul är en typ av bilhjul där hjulet är fastsatt på axeln med en enda central mutter, istället för den vanligare ringen med 4 eller 5 muttrar eller bultar.

Historia

Rudge-Whitworth wire wheel and knock-off nut on a 1922 Vauxhall 25
Rudge-Whitworth ståltrådshjul och knock-off mutter på en 1922 Vauxhall 25

Centerlock-hjulet och navsystemet introducerades först av Rudge-Whitworth i början av 1900-talet, för användning i biltrådhjul . Ursprungligen kallad "QD" (för "snabbt urkopplingsbar"), patenterades den grundläggande mekanismen för "knock-off" stil centerlock nav 1908. Det antogs snabbt av biltillverkare och racers. Även om Rudge-Whitworth knock-off nav uteslöts från 1908 års franska Grand Prix på grund av säkerhetsproblem, 1913 användes tekniken universellt i Grand Prix bilracing .

1922 licensierade Carlo Borrani Rudge-Whitworth "knock off" hjul- och navdesign och startade sitt eget företag för att tillverka dem. Det här företaget hette ursprungligen Rudge-Whitworth Milano, och i slutet av 1930-talet döptes det om till Carlo Borrani, SpA Borrani trådhjul populariserade knock-off hjul/nav-designen ytterligare och sågs i många framgångsrika racing- och landsvägsbilar. Deras design använde aluminiumlegeringsfälgar istället för stål, vilket förbättrade ofjädrad massa och därmed den totala prestandan. Tidiga kunder för Borrani-fälgar var Alfa Romeo , Isotta Fraschini , Fiat , Lancia , Porsche , Mercedes-Benz och Auto Union . Under efterkrigstiden monterades dessa hjul även på många Ferrari väg- och racerbilar, bland andra märken.

I slutet av 1960-talet ledde vägbilssäkerhetsreglerna i USA och Tyskland till att de distinkta vingarna eller "öronen" togs bort från knock-off navmuttrar. Vissa tillverkare behöll samma inre design baserad på Rudge-Whitworth-mönstret men använde istället en sexkantsmutter för att fästa. Vägbilsdesign flyttade gradvis bort från centerlock-nav mot 4-, 5- eller 6- klackade mutterhjulsfästsystem .

Centerlock-hjul och nav fortsatte att användas för racerbilar, även om de mekaniska detaljerna i designen gradvis ändrades från det ursprungliga Rudge-Whitworth-mönstret. Formel 1 , sportbilsracing , NASCAR (Cup Series sjunde generationens bil, från 2022 och framåt) och många andra typer av racing använder en form av centerlock-nav. Jämfört med muttrar är centerlock-hjul och nav bättre lämpade för racing eftersom de kan tas bort och fästas snabbare under depåstopp , tillåter navkonstruktioner med mer utrymme för stora bromsskivor och har större styrka när de är korrekt installerade. På grund av centerlockens fortsatta koppling till racing och hög prestanda, installerar vissa biltillverkare och tuners centerlock-hjul och navsystem på väggående sportbilar.

Mekanism

Knock-off nav

Front brake and hub of a Mercedes W196R, showing the Rudge-Whitworth knock off hub shaft
Främre nav på en 1954 Mercedes-Benz W196R , som visar navaxeln av Rudge-Whitworth-typ

Från och med introduktionen av typen av Rudge-Whitworth i början av 1900-talet, var centrumlåsande navsystem av typen "knock-off" (även känd som "knock-on"). Dessa består av en axel vid navet, med en utvändig skruvgänga , en rak yttre splinesektion och ett avsmalnande gränssnitt vid navbasen. Hjulen har invändiga splines och en matchande kona för att rikta in och centrera dem på navet. Hjulen är fästa vid navet med hjälp av en vingad, gängad mutter, kallad "knock-off" eller "spinner". Vanligtvis kommer detta att ha högergänga på vänster sida av fordonet och vänstergängor (rotera medurs för att ta bort) på fordonets högra sida så att den påskruvade spinnern skulle förbli åtdragen när bilen var i framåtrörelse. Denna mutter dras åt och lossas med hjälp av hammarslag till vingarna, vilket leder till namnet "knock-off". En tung hammare gjord av en mjuk metall som koppar eller bly användes vanligtvis för detta ändamål. Instruktioner för korrekt installationskraft varierar, men överdragning av mekanismen bör undvikas eftersom det kan förvränga de matchande konerna på navet och hjulet, vilket leder till splinesskada, överdrivet spel i mekanismen och/eller svårigheter att ta bort och installera hjulet. Efter införandet av säkerhetsföreskrifter i slutet av 1960-talet som förbjöd de vingade spinnermuttrarna, använde många tillverkare samma grundläggande mekanism med en sexkantsmutter.

Det visuella utseendet på avstängningsmuttern inkorporerades som ett stylingelement på spinnernavkapslar , som främst används på amerikanska bilar.

Moderna centerlock-nav

A modern centerlock hub on a McLaren MP4/14 Formula One car
Ett modernt centrumlåsnav på en McLaren MP4/14 Formel 1-bil

De flesta moderna centerlock-hjul är fästa vid navet med en enda stor sexkantsmutter. En ihålig, avsmalnande axel centrerar hjulet på navet. Vridmomentet överförs av stift och matchande hål vid gränssnittet mellan nav och hjul. Hållarmuttern kräver ett stort vridmoment för att säkra, därför används en långskaftad momentnyckel eller en kraftfull slagnyckel (även kallad "hjulpistol") för att dra åt den. Hjul av denna typ används på många moderna racerbilar, inklusive NASCAR , Formel 1 och racersportbilar .

En viss variation mellan utformningen av mittlåsmekanismen ses bland tillverkarna. I synnerhet har Porsche utvecklat en egenutvecklad centerlåsdesign för användning på racer- och landsvägsbilar som RS Spyder och 911 Turbo .

I Formel 1-bilar kan enskilda tillverkare använda egenutvecklade centrumlåsande nav och mutterdesigner. Dessa har ofta unika, specialformade muttrar utformade för att samverka med verktygen som används för att dra åt muttrarna, för att förbättra vridmomentöverföringen och depåstopphastigheten. Själva muttrarna kan ha en mekanism som håller kvar dem inuti hjulet när det väl har tagits bort från navet, för att förhindra förlust och ytterligare effektivisera hjulbytena. FIA-regler kräver också att en ytterligare låsmekanism ska inkluderas i F1 centerlock-nav, som tillverkare har implementerat på olika sätt.

A modern centerlock wheel mounted on a 2009 Porsche 997 GT3
Ett modernt centerlock-hjul monterat på en 2009 Porsche 997 GT3 , med Porsche-specifikt fäste

Adaptrar

Flera tillverkare av bildelar marknadsför centerlockadaptrar, utformade för att konvertera nav med ett låsmuttersystem för att acceptera centerlock-hjul. Dessa består av en "centerlock adapter" placerad bakom fälgen och bultad i navet, följt av en låsmutter placerad framför fälgen och en säkerhetskåpa.

Från 1963 till 1967 kunde Chevrolet Corvette beställas från fabriken med centerlock-navadaptrar och knock-off hjul.

Användning av fordon

Flera fordon är från fabrik utrustade med centerlock-hjul.