车辆轮胎螺栓断裂原因分析

刘光蓬

（辽宁曙光汽车集团股份有限公司，辽宁丹东118000）

车辆轮胎螺栓断裂原因分析

刘光蓬

（辽宁曙光汽车集团股份有限公司，辽宁丹东118000）

轮胎螺栓是关系到车辆行驶安全的关键零部件，分析轮胎螺栓断裂的原因，以减少此类的故障发生。

轮胎螺栓；固定扭矩；轮辋

0 引言

随着新三包法和车辆召回制度的逐步实施，涉及到车辆行驶安全的话题不断地牵动着广大车主，媒体的关注。针对车辆轮胎螺栓断裂不断出现的问题，作者通过多年的车桥方面的失效分析，将影响轮胎螺栓失效的原因进行归纳总结。胎螺栓全部剪切断裂造成的车辆事故时，就发现另一侧轮胎螺母的扭紧力矩在90N·m左右，如果仅将故障一侧修复，在随后的运行中，由于另一侧的扭矩持续下降，势必还会出现轮胎螺栓断裂情况。

1.2 轮辋孔情况

1 断裂原因分析

一般半浮式半轴结构的后桥结构图见图1，分析轮胎螺栓失效的原因可从以下方面着手：

1.1 轮胎螺母扭紧力矩

大部分车辆出厂前固定扭矩在120～150N·m，采用定扭设备紧固。由于车辆在行驶过程中，轮胎螺栓受到车辆前进轮辋的剪切力、固定轮胎螺母的扭矩压切力、各相关零件链接过程的压应力，长期运行相关件会产生微动情况，本身扭矩也存在衰退情况，造成扭紧力矩的缓慢下降，需要在车辆维护中定期扭紧。在2011年处理某期江淮BMPV车辆行驶过程中一侧轮

轮辋通过轮胎螺母锥形面和轮辋孔锥形面贴合，再通过螺母与螺栓连接与车桥进行结合。由于是锥面与锥面的结合，就存在贴合的摩擦力，需要查看该部位是否存在扭转、磨损变形，以及轮辋与制动鼓或制定盘安装面是否存在杂质和摩擦情况，以此协助判定轮胎螺栓断裂前是否产生螺母松动、扭矩衰退情况。

1.3 螺栓位置度判定

需要查看断裂处轮胎螺栓与半轴孔的偏移情况，一般情况下通过半轴孔压装后的轮胎螺栓位置度要求为0.25mm左右，如果偏移过大，轮胎螺栓与轮胎螺母连接后，与轮辋孔 （轮辋孔位置度一般为0.15～0.25mm）产生偏移，虽然固定扭矩达到要求，但会存在虚间隙，同时造成轮胎螺栓承受偏载的剪切力。

1.4 轮辋材质影响

铝合金轮辋一般设计厚度3mm，钢制轮辋一般设计厚度6mm；由于材质特性铝合金轮辋塑性变形要远大于钢制轮辋，这会加快轮胎固定扭矩的衰退，所以铝合金轮辋运行3000～5000km需要进行轮胎螺母扭矩的校准。

1.5 轮胎螺栓断裂位置

判断需要观察轮胎螺栓危险区域滚花的R角、螺纹与杆部结合的部位。

1.6 轮胎螺栓断裂面

判断是脆性断裂还是疲劳断裂等，是机理性还是非机理性断裂。这些判定可能需要专业机构和专业设备进行详细分析。

1.7 车辆保养记录

需要关注车辆是否进行定期保养？在哪里保养？一般正规4S店维修／维护关键的零部件，会按照厂家提供的维护保养指导文件进行操作；而普通的维修站会使用风炮打紧，往往扭矩过大，会超出轮胎螺栓极限扭矩极限扭矩 （10.9级螺栓最大扭矩力矩在160N左右，根据螺栓直径大小有一定变化），这会造成使用的潜在风险。

1.8 实物零件与轮胎螺栓断裂有关的零部件关键检测项

（1）半轴位置度0.15mm；

（2）制动鼓位置度0.3mm；

（3）轮胎螺母锥面跳动0.15mm和角度；

（4）轮辋位置度0.15～0.25mm，锥面的跳动和角度；

（5）螺栓的力学性能、材质、表面脱碳；

（6）螺栓各R角情况；

（7）车轮的结构：制动鼓、轮辋以半轴止口定位，查看是否存在干涉。

相关失效照片见图2。

2 结束语

通过对上述要点的分析，基本可以对由轮胎螺栓断裂造成的车辆事故有一个比较清晰的判定，希望能为广大车主提供有价值的参考。

【1】全国汽车标准化技术委员会.QC／T 358-1999汽车车轮螺栓、螺母、垫圈技术条件［S］，1999.

【2】全国汽车标准化技术委员会.QC／T 294-1999汽车半轴技术条件［S］，1999.

无需手动调节 自适应座椅将成为趋势

所谓智能座椅，就是拥有自调节功能的座椅。李尔公司表示，传统的汽车座椅即便拥有丰富的调节功能，但司机可能并没有耐心慢慢去调节，最终会停留在并不那么舒适的位置将就一下。该公司近期正在研发一款名为主动姿势调节座椅的技术，其专为保护司机背部及腰椎区域而设计。通过从座椅压力传感器中收集数据并分析，计算机可以调控分布在座椅各处的8个充气气囊，从而让乘坐者背部所受压力更平均。座椅上的小气囊能够让司机坐姿更直，从而使得其呼吸更流畅，减少长途驾驶中的疲劳感。

客观地说，今后这类自适应调节座椅将代替复杂的被动座椅调节功能，成为新的汽车座椅趋势，因为没有司机会根据自己的坐姿频繁地调节座椅。

（来源：盖世汽车网）

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

刘光蓬（1978—），男，学士，工程师，从事汽车车桥质量管理。E-mail：liuguangpeng＠sgautomotive.com。