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車輪螺栓,不能擰太緊

    汽車輪胎被扎后漏氣,需更換備胎,再送到汽修店維修輪胎,再次更換輪胎,這個過程很多老鐵應該都有經歷過。

   更換輪胎就需要拆卸并擰緊車輪螺栓,我們經??吹骄S修師傅擰緊車輪螺栓時,采用很長的加長套桿,甚至用腳踩扳手,借助身體的力量向下壓扳手以實現擰緊,并告訴客戶,車輪螺栓務必要擰的足夠緊,否則跑高速時,輪胎有松動的風險,這樣做真的合理嗎?

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   今天,法士威通過本篇文章給大家好好分析一下。

   1.車輪緊固連接結構

    車輪的緊固方式可以大致分為如下兩種,即車輪螺栓方式和車輪螺母方式:

   下圖所示的為車輪螺栓及其連接結構,車輪螺栓穿過制動盤和輪胎擰緊在預制內螺紋的輪轂上。車輪螺栓的頭部為曲面,擰緊后,可抵抗切向外載荷。

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   下圖為車輪螺母及其連接的結構,相比于車輪螺栓,輪轂螺栓從內部穿過制動盤和輪胎,車輪螺母擰緊在穿出的螺栓上。

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車輪螺栓的連接方式,主要適用于歐洲地區的車型(大眾,奧迪,寶馬,奔馳等),其優點是螺栓損壞時,便于替換,只需購買螺栓即可;輪轂側的結構簡單,有利于成本;缺點是安裝車輪時的作業性不佳;緊固螺栓的方式相比緊固螺母方式,扭矩衰減方面有所不利。

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車輪螺母方式是除歐洲之外其他大部分地區的車型(中國、北美、日本等)。

優點是安裝車輪時,車輪掛到螺栓上進行作業,故作業性較好;相比緊固螺栓方式,扭矩衰減方面有利。

缺點是當螺栓損壞時,需要更換(壓入到)輪轂的螺栓,產生零件替換工費,相比緊固螺栓方式,成本方面有所不利。

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 2.過度擰緊的危害

  有人認為,車輪螺栓是緊固輪胎的,輪胎在汽車高速或動載行駛時,外載荷較大,因此,應預擰緊較大的扭矩。甚至需要像底盤其他位置一樣,螺栓應過屈服擰緊。那么,一味的往死里擰,會有什么危害呢?

  1)擰緊過緊時,車輪螺栓進入屈服狀態后,會產生不可恢復的塑性變形。產生塑性變形的螺栓不能重復多次使用,這就意味著每次更換車輪時,車輪螺栓也需要更換,非常的不方便。

  2)擰緊過緊時,車輪螺栓的軸向預緊力很大,當再承受較高的外載荷時,螺栓易出現斷裂失效。

 3)擰緊過緊時,對手件內螺紋承受載荷較大,重復多次使用后,易出現滑牙。此時只能更換對手件,操作不便且成本較高。

  4)擰緊過緊時,對手件承壓面載荷較大,尤其是鋁合金車輪,易出現表面壓潰的問題。

3.如何擰緊?

  法士威參考的某主流整車廠的相關資料,設計上,對于常用5個車輪螺栓的連接結構。如果采用的是鋼輪轂,其夾緊力應該≥35KN,如果采用的是鋁輪轂,其夾緊力應該≥25KN。

  考慮到車輪螺栓需重復使用,車輪螺栓經過5次重復擰緊后,其夾緊力仍需滿足鋼輪轂≥35KN和鋁輪轂≥25KN的要求。

扭矩上,建議的工藝扭矩為120Nm,最高不超過140Nm,這個數據是總裝車間采用的裝配扭矩。

車輪螺栓的屈服扭矩,通常在180Nm-200Nm以上,從設計上來看,工藝扭矩遠低于屈服扭矩,這也是為了讓車輪螺栓始終使用在擰緊曲線的線性段,多次重復使用后,性能仍不會下降。

因此,對于車輪連接的位置,維修擰緊時,需采用定值扭力扳手或數顯扳手擰緊,通常的擰緊扭矩約120Nm或擰緊至該車原廠裝配的扭矩。

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但我們也了解到,目前,可以定值的扳手的價格都相對較高,很多汽修廠不會采購這種的扳手。

因此,當采用非定值的扳手時,一定要選擇經驗豐富的維修師傅,這樣的維修師傅大概知道加多長套筒?擰多少角度?扭矩大概能到多少?

通過上面的分析,車輪螺栓這個位置設計上是留有一定的扭矩安全余量。

但如果師傅一味的往死里擰,借助全身力量用腳踩,扭矩就很難控制了,如果是這樣,建議你還是別在這里維修了,即使現在沒啥事,相關零件的使用壽命也會受影響的。

我們都知道,擰緊和擰緊至某個角度和扭矩是完全不同的概念。作為工程技術人員,一切以數據說話,而不是差不多。

重要位置的擰緊扭矩和角度是關鍵參數,每年因為連接位置沒有按照要求擰緊而召回的案例都很多,這里就不一一贅述了。

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此外,總裝車間的擰緊一般是先預緊,再采用5把擰緊槍組成的擰緊系統同時終緊。因此,維修時,建議可以先預緊,終緊時,可沿對角方向逐個進行擰緊。

4、法士威經驗總結

1)車輪螺栓過擰緊,會導致螺栓過屈服,產生不可以恢復的塑性變形;過度拉伸的螺栓,在承受外載荷時易斷裂;對手件螺紋承載較大,易滑牙;對手件表面易壓潰等問題。

2)維修時,車輪螺栓最好采用定值扭力扳手進行擰緊,擰緊扭矩建議為120Nm或原廠裝配扭矩,最高一般不超過140Nm;如果采用非定值扭力扳手,建議由經驗豐富的維修師傅來擰緊裝配,不建議師傅借助全身力量往死里擰;裝配順序先預擰緊,終緊時沿對角方向逐個進行擰緊。


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