劉光蓬

（遼寧曙光汽車集團(tuán)股份有限公司，遼寧丹東118000）

車輛輪胎螺栓斷裂原因分析

劉光蓬

（遼寧曙光汽車集團(tuán)股份有限公司，遼寧丹東118000）

輪胎螺栓是關(guān)系到車輛行駛安全的關(guān)鍵零部件，分析輪胎螺栓斷裂的原因，以減少此類的故障發(fā)生。

輪胎螺栓；固定扭矩；輪輞

0 引言

隨著新三包法和車輛召回制度的逐步實(shí)施，涉及到車輛行駛安全的話題不斷地牽動(dòng)著廣大車主，媒體的關(guān)注。針對車輛輪胎螺栓斷裂不斷出現(xiàn)的問題，作者通過多年的車橋方面的失效分析，將影響輪胎螺栓失效的原因進(jìn)行歸納總結(jié)。胎螺栓全部剪切斷裂造成的車輛事故時(shí)，就發(fā)現(xiàn)另一側(cè)輪胎螺母的扭緊力矩在90N·m左右，如果僅將故障一側(cè)修復(fù)，在隨后的運(yùn)行中，由于另一側(cè)的扭矩持續(xù)下降，勢必還會出現(xiàn)輪胎螺栓斷裂情況。

1.2 輪輞孔情況

1 斷裂原因分析

一般半浮式半軸結(jié)構(gòu)的后橋結(jié)構(gòu)圖見圖1，分析輪胎螺栓失效的原因可從以下方面著手：

1.1 輪胎螺母扭緊力矩

大部分車輛出廠前固定扭矩在120～150N·m，采用定扭設(shè)備緊固。由于車輛在行駛過程中，輪胎螺栓受到車輛前進(jìn)輪輞的剪切力、固定輪胎螺母的扭矩壓切力、各相關(guān)零件鏈接過程的壓應(yīng)力，長期運(yùn)行相關(guān)件會產(chǎn)生微動(dòng)情況，本身扭矩也存在衰退情況，造成扭緊力矩的緩慢下降，需要在車輛維護(hù)中定期扭緊。在2011年處理某期江淮BMPV車輛行駛過程中一側(cè)輪

輪輞通過輪胎螺母錐形面和輪輞孔錐形面貼合，再通過螺母與螺栓連接與車橋進(jìn)行結(jié)合。由于是錐面與錐面的結(jié)合，就存在貼合的摩擦力，需要查看該部位是否存在扭轉(zhuǎn)、磨損變形，以及輪輞與制動(dòng)鼓或制定盤安裝面是否存在雜質(zhì)和摩擦情況，以此協(xié)助判定輪胎螺栓斷裂前是否產(chǎn)生螺母松動(dòng)、扭矩衰退情況。

1.3 螺栓位置度判定

需要查看斷裂處輪胎螺栓與半軸孔的偏移情況，一般情況下通過半軸孔壓裝后的輪胎螺栓位置度要求為0.25mm左右，如果偏移過大，輪胎螺栓與輪胎螺母連接后，與輪輞孔 （輪輞孔位置度一般為0.15～0.25mm）產(chǎn)生偏移，雖然固定扭矩達(dá)到要求，但會存在虛間隙，同時(shí)造成輪胎螺栓承受偏載的剪切力。

1.4 輪輞材質(zhì)影響

鋁合金輪輞一般設(shè)計(jì)厚度3mm，鋼制輪輞一般設(shè)計(jì)厚度6mm；由于材質(zhì)特性鋁合金輪輞塑性變形要遠(yuǎn)大于鋼制輪輞，這會加快輪胎固定扭矩的衰退，所以鋁合金輪輞運(yùn)行3000～5000km需要進(jìn)行輪胎螺母扭矩的校準(zhǔn)。

1.5 輪胎螺栓斷裂位置

判斷需要觀察輪胎螺栓危險(xiǎn)區(qū)域滾花的R角、螺紋與桿部結(jié)合的部位。

1.6 輪胎螺栓斷裂面

判斷是脆性斷裂還是疲勞斷裂等，是機(jī)理性還是非機(jī)理性斷裂。這些判定可能需要專業(yè)機(jī)構(gòu)和專業(yè)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.7 車輛保養(yǎng)記錄

需要關(guān)注車輛是否進(jìn)行定期保養(yǎng)？在哪里保養(yǎng)？一般正規(guī)4S店維修／維護(hù)關(guān)鍵的零部件，會按照廠家提供的維護(hù)保養(yǎng)指導(dǎo)文件進(jìn)行操作；而普通的維修站會使用風(fēng)炮打緊，往往扭矩過大，會超出輪胎螺栓極限扭矩極限扭矩 （10.9級螺栓最大扭矩力矩在160N左右，根據(jù)螺栓直徑大小有一定變化），這會造成使用的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

1.8 實(shí)物零件與輪胎螺栓斷裂有關(guān)的零部件關(guān)鍵檢測項(xiàng)

（1）半軸位置度0.15mm；

（2）制動(dòng)鼓位置度0.3mm；

（3）輪胎螺母錐面跳動(dòng)0.15mm和角度；

（4）輪輞位置度0.15～0.25mm，錐面的跳動(dòng)和角度；

（5）螺栓的力學(xué)性能、材質(zhì)、表面脫碳；

（6）螺栓各R角情況；

（7）車輪的結(jié)構(gòu)：制動(dòng)鼓、輪輞以半軸止口定位，查看是否存在干涉。

相關(guān)失效照片見圖2。

2 結(jié)束語

通過對上述要點(diǎn)的分析，基本可以對由輪胎螺栓斷裂造成的車輛事故有一個(gè)比較清晰的判定，希望能為廣大車主提供有價(jià)值的參考。

【1】全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.QC／T 358-1999汽車車輪螺栓、螺母、墊圈技術(shù)條件［S］，1999.

【2】全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.QC／T 294-1999汽車半軸技術(shù)條件［S］，1999.

無需手動(dòng)調(diào)節(jié) 自適應(yīng)座椅將成為趨勢

所謂智能座椅，就是擁有自調(diào)節(jié)功能的座椅。李爾公司表示，傳統(tǒng)的汽車座椅即便擁有豐富的調(diào)節(jié)功能，但司機(jī)可能并沒有耐心慢慢去調(diào)節(jié)，最終會停留在并不那么舒適的位置將就一下。該公司近期正在研發(fā)一款名為主動(dòng)姿勢調(diào)節(jié)座椅的技術(shù)，其專為保護(hù)司機(jī)背部及腰椎區(qū)域而設(shè)計(jì)。通過從座椅壓力傳感器中收集數(shù)據(jù)并分析，計(jì)算機(jī)可以調(diào)控分布在座椅各處的8個(gè)充氣氣囊，從而讓乘坐者背部所受壓力更平均。座椅上的小氣囊能夠讓司機(jī)坐姿更直，從而使得其呼吸更流暢，減少長途駕駛中的疲勞感。

客觀地說，今后這類自適應(yīng)調(diào)節(jié)座椅將代替復(fù)雜的被動(dòng)座椅調(diào)節(jié)功能，成為新的汽車座椅趨勢，因?yàn)闆]有司機(jī)會根據(jù)自己的坐姿頻繁地調(diào)節(jié)座椅。

（來源：蓋世汽車網(wǎng)）

Analysis on Vehicle Wheel Bolt Breakage Reasons

LIU Guangpeng
（Liaoning SG Automotive Group Co.，Ltd.，Dandong Liaoning 118000，China）

Wheel bolt is the key component to vehicle safety.The reasons about boltbreakagewere analyzed to reduce the occurrence of such failure.

Wheel bolt；Tightening torque；Wheel rim

2014－02－25

劉光蓬（1978—），男，學(xué)士，工程師，從事汽車車橋質(zhì)量管理。E-mail：liuguangpeng＠sgautomotive.com。