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小编说:断轴一事近几年一直未消停过,车主维权、厂家辟谣、大面积召回,你来我往,好不热闹!断轴,断轴,断轴,重要的事情说三遍,这到底是怎么了?只听其言不明其意,今天我们就来好好地扒一扒到底什么是断轴?真的有轴断了吗?是哪个轴呢?

要弄清楚汽车为什么会断轴,得从“轴”的结构说起。其实“轴”并非正规称谓,从事故现场的零件损坏情况看,所谓“断轴”是指车辆悬挂系统的零件损坏,尤其以前悬挂零件损坏的居多。

市面上,绝大部分小型乘用车的前悬挂都是“麦弗逊式”。这种悬挂普及的原因在于其结构简单、可靠、技术成熟、轻便以及便于发动机舱的空间布置,因此广泛被承载式车身结构的汽车所使用。麦弗逊悬挂的结构如下图:

即便是“简单”的麦弗逊悬挂,其实结构也是不简单的—这和某些嘴炮型专家以及搬砖的专业记者给公众普及的关于“车轴”的知识差距较大。上图断轴的主角—羊角,学名转向节,红色大概标注出了转向节的位置。下面简单说明麦弗逊悬挂的各个零件的作用及一般的材料。

轮胎/轮辋(俗称轮圈):这部分大家都熟悉,是车的“脚”,除了起到有多远滚多远的作用之外,车轮还是支撑车重的关键部件。有人会觉得铝合金轮辋又轻又薄应该不能承重或者受撞,实际上,铝合金的强度加上特别的结构,轮辋的强度是非常不错的。当然,铸铁的“钢圈”强度也很好,而且韧性比铝合金轮圈强,制造成本也低,但是铸铁材料会增加车重,导致燃油经济性以及操控性等变差。

转向节(俗称羊角):悬挂系统的关键零件,与所有悬挂系统的零件均有连接位置——转向节上端与减震器下端相连,这个连接位置主要就是承受车重以及行驶过程的一些扭转力;下端与下摆臂相连;还有后侧与转向拉杆相连;前端还要固定刹车卡钳;中间通过轴承连接轮毂/刹车盘以及驱动半轴。转向节的零件材料主要有两种,球铁或者铝合金。这两个材料的强度差不多(球墨铸铁比合金部件的强度还高一点),主要区别在于重量。因此高端车,特别是跑车,转向节都使用铝合金部件。转向节材料不会用锻钢,主要是因为锻钢重,以及工艺受限。

轮毂/刹车盘:与转向节通过压装的方式固定连接在一起,内部通过轴承与驱动半轴相连

半轴:外侧与轮毂轴承相连,“穿过”转向节;内侧与差速器(变速箱)相连,靠限位花键连接。一旦半轴的运动区域超过限位(比如往外拉出一定位置),半轴就会从变速箱处脱落。半轴中间还有万向节机构。

减震器:上端与车身连接,承载车重以及行驶过程中的冲击;下端与转向节上端连接。转向节确实承载车重,受力点在上端。

下摆臂:外侧与转向节下端相连。主要有两种连接模式,比如:翼虎的卡紧式,或途观的球头锁紧式。这两种没有本质区别,都是让下摆臂向内侧拉住车轮的同时,还能自由运动(上下以及一定范围的扭转)。

转向拉杆:外端固定在转向节后侧支臂上,很细,另一端与齿轮齿条转向机连接。转向拉杆只传递转向机的拉力,材料一般为碳钢。因直径很小,所以转向拉杆一旦遇到撞击或者挤压,是悬挂系统最先变形的零件。

平衡杆:根据车辆调教不同,安装位置略有不同。一般为铝合金,少数也会用碳钢。承受一定范围的扭力和拉力,基本不能承受撞击力和挤压力。

了解了前悬挂的基本构造后,继续了解前悬挂可能受到的力。如下图。

绿色的表示车辆正常行驶时受到的力—主要是承载车重的力,以及半轴、下摆臂和转向拉杆的拉力。当然还有地面的反作用力什么,基于我们不是上物理课,所以不说那么细。也就是前悬挂在工作中会有一些正常的受力,设计时必须考虑进去。

红色则表示车辆在非正常情况下可能受到的力。包括:

①来自车辆前部的撞击力,比如IIHS25%偏置碰、平常使用过程中轮胎撞击路沿等。

②来自车辆侧边的撞击力或挤压力,比如轮胎挤压路肩、护栏底座、被其它车直接撞到轮胎上等;因这类撞击力方向的不确定性,初始损坏的零件一般都是转向拉杆,转向拉杆变形或者断裂后,方向失控,转向轮以“跛脚”方式在惯性作用下继续前行时,悬挂系统就会损坏。这种情况下速度不需要多快就能造成断轴的后果。

③来自侧后方的撞击力,比如被别的车超车时撞到轮胎后侧。这种情况下,车身可能见不着明显外伤,因为主要撞击点就在轮圈上。

④来自轮胎内侧的撞击力或挤压力,比如低速撞到低矮墩子,将这类墩子卡在前轮内侧里面等。这种情况下即便车速很慢,只要车在移动,悬挂系统就会被“别断”。这种情况下一般不是直接撞断的。

以上所例举的非正常情况下的受力如果在车辆悬挂零件的承受范围内,悬挂系统则不会受损;如果超过悬挂系统零件的设计强度,轻则导致这些零件变形,重则断裂。

以上就是“断轴”的基本原理。虽说命里断时终会断,但大家也不必恐慌,安全驾驶,合理操作,没那么容易断。

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