車輛輪胎螺栓斷裂原因分析

劉光蓬

（遼寧曙光汽車集團股份有限公司，遼寧丹東118000）

車輛輪胎螺栓斷裂原因分析

劉光蓬

（遼寧曙光汽車集團股份有限公司，遼寧丹東118000）

輪胎螺栓是關系到車輛行駛安全的關鍵零部件，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施，涉及到車輛行駛安全的話題不斷地牽動著廣大車主，媒體的關注。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行歸納總結(jié)。胎螺栓全部剪切斷裂造成的車輛事故時，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，在隨后的運行中，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)構的后橋結(jié)構圖見圖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，采用定扭設備緊固。由于車輛在行駛過程中，輪胎螺栓受到車輛前進輪輞的剪切力、固定輪胎螺母的扭矩壓切力、各相關零件鏈接過程的壓應力，長期運行相關件會產(chǎn)生微動情況，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、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，雖然固定扭矩達到要求，但會存在虛間隙，同時造成輪胎螺栓承受偏載的剪切力。

1.4 輪輞材質(zhì)影響

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

1.5 輪胎螺栓斷裂位置

判斷需要觀察輪胎螺栓危險區(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，是機理性還是非機理性斷裂。這些判定可能需要專業(yè)機構和專業(yè)設備進行詳細分析。

1.7 車輛保養(yǎng)記錄

需要關注車輛是否進行定期保養(yǎng)？在哪里保養(yǎng)？一般正規(guī)4S店維修／維護關鍵的零部件，會按照廠家提供的維護保養(yǎng)指導文件進行操作；而普通的維修站會使用風炮打緊，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險。

1.8 實物零件與輪胎螺栓斷裂有關的零部件關鍵檢測項

（1）半軸位置度0.15mm；

（2）制動鼓位置度0.3mm；

（3）輪胎螺母錐面跳動0.15mm和角度；

（4）輪輞位置度0.15～0.25mm，錐面的跳動和角度；

（5）螺栓的力學性能、材質(zhì)、表面脫碳；

（6）螺栓各R角情況；

（7）車輪的結(jié)構：制動鼓、輪輞以半軸止口定位，查看是否存在干涉。

相關失效照片見圖2。

2 結(jié)束語

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

【1】全國汽車標準化技術委員會.QC／T 358-1999汽車車輪螺栓、螺母、墊圈技術條件［S］，1999.

【2】全國汽車標準化技術委員會.QC／T 294-1999汽車半軸技術條件［S］，1999.

無需手動調(diào)節(jié) 自適應座椅將成為趨勢

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)一款名為主動姿勢調(diào)節(jié)座椅的技術，其專為保護司機背部及腰椎區(qū)域而設計。通過從座椅壓力傳感器中收集數(shù)據(jù)并分析，計算機可以調(diào)控分布在座椅各處的8個充氣氣囊，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，今后這類自適應調(diào)節(jié)座椅將代替復雜的被動座椅調(diào)節(jié)功能，成為新的汽車座椅趨勢，因為沒有司機會根據(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，學士，工程師，從事汽車車橋質(zhì)量管理。E-mail：liuguangpeng＠sgautomotive.com。