幾天前,一個女孩講了一個讓她感覺「劫後餘生」的故事:有一次,她開車回鄉下老家,在路上,她在路上把輪胎扎了,然後她找到路邊的一家商店修理,然後上路被修理了。開了一段時間後,我覺得汽車不對,方向總是向側面跑偏,車輪發出異常噪音。於是她停在路邊下車查看。這讓她喘了口氣:剛才修的車輪,輪胎螺絲都鬆了,輪胎差點掉下來!如果你繼續跑,這個輪胎必須是「賣燒餅」,屆時可能發生什麼樣的事故,所有車輛和人員都將死亡有可能。想起來真是「劫後餘生」。
害怕是沒用的,當務之急是修理汽車。原車的輪胎螺絲壞了,擰不緊,於是,她從另外三個輪胎上各取下一個螺絲,裝在有問題的車輪上,不知何故,汽車可以繼續開車。然後我很快就回去找一家更大的修理廠,把所有的輪胎螺絲都換了,這是冥想。在這之後,她每次出門,第一件事就是看看汽車的輪胎螺絲是否緊固安全。
說話者沒有意圖,但說話者沒有意圖。當我聽到這件事時,我立刻想到了輪胎螺絲釘,這是許多人出於職業敏感性而忽略的小東西。其實汽車輪胎螺絲很重要,但由於不需要特殊保養,如果不更換輪胎就不能使用,所以很多人會忽略他,甚至很多人從來沒有拆過輪胎螺絲。當我們在網上觀看事故視頻或圖片時,汽車的高速行駛輪有時會飛出,這主要是由於輪胎螺絲斷裂或鬆動造成的。汽車輪胎螺絲有什麼用?他是如何安裝的?他的緊固和自鎖原理是什麼?使用的預防措施是什麼?我們來談談輪胎螺絲。
首先,讓我們看看輪胎螺絲釘是什麼,他是做什麼的。輪胎螺釘是指安裝在輪轂上,連接車輪、制動盤(制動鼓)和輪轂的螺釘。其作用是將車輪、制動盤(制動鼓)和輪轂可靠連接在一起。眾所周知,汽車的重量最終由車輪承擔,因此車輪和車身之間的連接是通過這些螺釘實現的。因此這些輪胎螺絲實際上承擔著整車的重量,還將變速箱輸出的扭矩傳遞到車輪上,他受拉力和剪切力的雙重作用。
輪胎螺杆結構簡單,由螺杆、螺母和墊圈組成。根據螺杆結構的不同,也可分為單頭螺栓和雙頭螺栓,之前汽車多為單頭螺栓,雙頭螺栓一般用於中小型貨車。單頭螺栓有兩種安裝方法,一種是輪轂螺栓+螺母,螺栓用過盈固定在輪轂上,然後用螺母固定車輪,一般來說,日系車和韓系車的使用比較廣泛,大部分貨車也採用這種方法。這種方法的優點是車輪易於定位和拆卸,安全性相對較高,缺點是更換輪胎螺絲麻煩,有的需要拆下輪轂;另一種是車輪固定螺栓直接在輪轂上加工,輪胎螺絲直接擰在輪轂上,一般用於歐美系列小型車。這種方法的優點是容易拆卸和更換輪胎螺絲,但缺點是安全性稍差,如果反覆拆裝輪胎螺釘,會損壞輪轂上的螺紋,因此必須更換輪轂。
汽車輪胎螺絲通常是用高強度鋼製成的,輪胎螺釘頭印有強度等級8.8、10.9和12.9,值越大,強度越高。這裡,8.8、10.9、12.9為螺栓的性能等級,由兩部分數字組成,分別代表螺栓的標稱抗拉強度值和屈服強度比材料,他們通常用X表示,Y」,如4.8、8.8、10.9、12.9等。性能等級8.8的螺栓抗拉強度為800MPa,屈強比值為0.8,屈服強度為800×0.8=640MPa;10.9螺栓的抗拉強度為1000MPa,屈強比值為0.9,屈服強度為1000×0.9=900MPa。等等。一般強度為8.8級及以上,螺栓材料為低碳合金鋼或中碳鋼,熱處理稱為高強螺栓。汽車的輪胎螺絲都是高強度螺栓,匹配螺栓的強度隨車型和負載能力的不同而變化,最常見的螺栓強度為10.9,8.8一般在低端車型上匹配,12.9一般在重型卡車上匹配。
如果你仔細觀察,你會發現汽車上有四個、五個、六個甚至更多的輪胎螺絲,為什麼會有這樣的區別?輪胎上的螺絲越多,就越安全嗎?
實際上,輪胎螺釘的數量與汽車的載荷和輪胎螺釘的強度有關。一般來說,小型車的重量比較輕,四個輪胎螺絲就夠了;在中大型車和SUV上,車重都比較大,一般至少需要5個輪胎螺絲;較重的車型上會安裝更多的輪胎螺絲,有些卡車上甚至有12個輪胎螺絲釘,而且螺栓直徑大,強度高,能適應較高的承載能力。我們不應該以輪胎螺絲的數量論英雄來計算,汽車輪胎螺絲的強度和數量是精確的,將考慮汽車最惡劣的工作條件,因此有很大的安全裕度,一般情況下不會有骨折、鬆動等現象,這幾乎是絕對安全的。因此無論輪胎螺絲有多少,都能保證行車安全,不是數字越多越好,例如,有些型號使用四個10.9強度的輪胎螺釘,另一款型號使用五個直徑相同的8.8強度輪胎螺釘,如果計算總強度,則四個輪胎螺釘更高。
我們來談談輪胎螺絲的緊固和自鎖原理。
螺栓直徑在14~20mm之間,螺距為1~2mm。在理論上中三角形螺紋可以自鎖:輪胎螺絲按規定的力矩擰緊後,螺母的螺紋和螺栓的螺紋相互配合,他們之間巨大的摩擦力可以使他們保持靜止,即自鎖。同時,螺栓彈性變形,使車輪、制動盤(制動鼓)牢固地固定在輪轂上。採用細螺距可以增加螺紋間的摩擦面積,防松效果更好。由於汽車具有較好的防松效果,因此在汽車中得到了越來越多的應用。
汽車在行駛過程中,車輪受到交變載荷的作用,輪胎螺杆也會受到持續的衝擊和振動。在這種情況下中,在某一時刻,輪胎螺栓和螺母之間的摩擦力消失,輪胎螺釘可能會鬆動;另外,汽車加速和制動時,由於車輪旋轉方向與輪胎螺釘方向相反,會產生「鬆脫力矩」,從而導致輪胎螺釘鬆動。因此輪胎螺絲必須有可靠的自鎖裝置。之前,汽車輪胎螺釘大多採用摩擦式自鎖緊裝置,如加彈性墊圈、在車輪與螺母之間形成配合錐面或球面、採用球面彈簧墊圈等。他們可以補償由於輪胎螺釘的衝擊和振動而產生的間隙,防止輪胎螺釘鬆動。
此外,部分車型採用「裡反外正」型輪胎螺釘,即左車輪輪胎螺釘採用左旋螺紋,右側車輪輪胎螺釘採用右手螺紋,這樣,螺紋的擰緊方向與車輪轉動方向一致,從而削弱甚至消除「鬆脫力矩」,避免輪胎螺絲自動鬆動。這種左旋輪胎螺絲通常在螺釘頭上用大寫字母「L」標記,或者在螺母中間刻一個凹槽,以區分右側螺栓。這種左旋螺紋輪胎螺絲在早期廣泛應用於東風、解放等汽車,現在,一些中輕型卡車、輕型客車和小型越野車仍然採用這種設計。
為什麼重型卡車和小型車現在不採用這種設計呢?這主要是因為重型卡車通常使用雙輪胎和單螺母來固定輪胎,輪胎螺母使用球形彈簧墊圈,以防止螺母自行鬆動,但在小型車中,由於其加速和制動快,加速和制動都會產生鬆脫力矩,因此使用左旋輪胎螺絲釘意義不大。因此這兩款車型不再使用左旋螺紋輪胎螺絲,有利於減少零件數量,便於拆裝維修。
那麼我們拆輪胎螺絲時需要注意什麼呢?拆卸時應注意對角均勻鬆開,使扳手與輪胎螺杆垂直,以免輪胎螺杆受彎矩而導致螺杆斷裂。安裝時注意斜向安裝,斜向部分應均勻緊固,不要一次擰緊螺釘,也不要將螺釘安裝在車輪一側,使螺釘受力均勻,避免輪緣變形。千斤頂落下,車輪落地後,用扭矩扳手將輪胎螺絲擰緊至規定力矩,一般在15~20kg之間,如果螺絲過松,容易鬆動,太緊過松,輪緣會被擰緊變形,甚至螺絲也會斷裂。一般成年男子只需雙手握住輪胎扳手的一端,使勁擰緊即可,這個力量足夠了。
另外,儘量不要用氣槍緊固輪胎螺絲,如果這種氣槍的扭矩過大,輪胎螺杆會被拉伸甚至拉伸到輪胎螺杆的屈服點,導致輪胎螺杆發生不可逆的塑性變形,這樣的輪胎螺絲不能再被固定住,必須更換。另外,輪胎螺絲不應反覆拆裝,每次拆裝都會損壞一次螺紋,螺栓與螺母之間的摩擦力會越來越小,螺栓的自鎖作用會減弱甚至消失,輪胎絲槓也不會緊繃,一般情況下,建議更換拆了10次以上的輪胎螺絲。此外,不要在輪胎螺釘上使用塗抹潤滑脂,這樣以後拆卸起來比較容易,但潤滑脂會減少螺紋之間的摩擦,降低螺釘的自鎖作用,增加螺釘鬆動的可能性。