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上汽通用分体式控制橡胶垫片臂衬套存安全隐患 应展开缺陷调查

时间:2018-01-01 16:33来源:http://www.pusa81.com/ 作者:橡胶件 点击:

  7月19日,《消费者报道》刊出调查报道《通用汽车多款车型上演“脱轴门” 分体式结构被指有缺陷》。同时,本刊记者将有关该分体式结构的资料发给了有近40年汽车维修经验的高级工程师蒋建平。他断言:“汽车下摆臂部位不能采用这种分体式结构。”

  事后,蒋建平购买了丰田佳美车型的一体式控制臂连接杆,以此作为参考,展开了对分体式控制臂连接杆构成缺陷设计的分析。

  配备“一体式控制臂衬套”的车辆从来没有发生过下悬挂衬套连接杆脱落的事故,而配备“分体式控制臂衬套”的别克昂科威、英朗等车下悬挂脱落的事故频发。“分体式控制臂衬套”为何接连出现下悬挂衬套的连接杆从下悬挂衬套脱落?原因何在?

  汽车悬架机构与车架的连接必须靠刚性的连接杆固定

  一辆汽车是无数个零部件组合起来的。各个部件的连接件很多,但基本都靠坚硬的螺丝、连接杆、吊耳、轴承等连接。由于坚硬的连接杆等没有弹性且不能旋转,所以人们发明了橡胶衬套包住连接杆。

  汽车悬架等机构与车架的连接,必须靠刚性的连接杆固定。所谓的连接杆,必须是整体刚性连接,中间不得间断,不得脱节,不得用其他非刚性物品或零配件代替连接杆。(除根据需要,用特殊材料制成的配件,如:传动轴连接块。)大多汽车均采用 “一体式控制臂衬套”或用螺丝将悬架的衬套与车架连接锁紧。这种连接是牢靠的。

  衬套内部主要由具有一定厚度和宽度的橡胶组成。橡胶用来填补汽车悬架系统和连接杆的空隙,以达到固定的作用。由于橡胶衬套本身有弹性,车辆的各种悬挂在摆动时,橡胶衬套可以沿固定的连接杆向各方向进行较小的变形来防止运动过度干涉。这一设计可缓解从路面传来的震动及冲击,确保操纵稳定性,同时使驾驶者感觉更舒适。

  “分体式控制臂衬套”存在安全隐患。如果像胶衬套的中心连接杆是分体式连接杆或橡胶衬套的连接杆非刚性,它无法承受各种状态下较大的压力或扭力。在较大的压力或扭力的作用下,像胶衬套存在潜在的变形和失效风险,会使分体式连接杆脱落。

  换而言之,橡胶衬套内的连接杆必须是刚性连接,必须是“一体式控制臂衬套”。唯有如此,像胶衬套才能起着向各方向进行较小变形来防止过度运动干涉的作用。“一体式控制臂衬套”的橡胶衬套在承受各种状态的压力或扭力时,可能会损坏或破裂,但内部的连接杆肯定保持完好。车辆在行驶过程中,连接杆会因衬套的损坏或破裂,产生异响,使其在事故发生前被及时发现。

  相反,“分体式控制臂衬套” 的内部结构如一根套管套入半截的连接杆。该结构在承受压力和拉力时,会以顺时针及逆时针方向分别旋转前后半截连接杆,会造成前后半截连接杆弯曲变形,并按顺时针及逆时针方向转动。一旦转动到一定位置,前后连接杆就会从衬套内套管脱出,并引发交通事故。

  为何“分体式控制臂衬套”的连接杆会脱落并造成事故频发

  30年前,修车条件很简陋,没升降机,没保养沟,拆变速箱时,需要用千斤顶顶车,然后拿木头等做保险垫后。我就钻进底盘进行操作。对于一些难拆的螺丝,钻进底盘后手无法用力。我就只好先把套入梅花螺丝的扳手固定好,在梅花扳手的另一端套入绳子。

  然后我爬出车底,在车外轻轻把绳子一拉,当拉力把阻力点(螺丝与螺母锈蚀发卡点)破坏时,螺丝就松开。这是利用扳手的杠杆原理,力点是绳子(扳手的另一端),支点是螺丝中心。

  下图是丰田佳美的一体式控制臂连接杆,橡胶件,其直径是20mm,两螺栓孔距离是135mm。当连接杆中心(红箭头)受到冲击力时,因它是一体式,它可避免连接杆发生位移。这种一体式连接杆的结构,从来没发现折断事故。

上图红色细箭头是丰田佳美的下悬架连接杆,橡胶件,红色粗箭头指的是橡胶套。

上图红色细箭头是丰田佳美的下悬架连接杆,红色粗箭头指的是橡胶套。

  丰田佳美的“一体式控制臂衬套”早在上世纪90年代初就开始使用。然而奇怪的是,事隔近30年,在2016年1月13日,这种“一体式控制臂衬套”却成了新专利?

  下图是一体式控制臂连接杆。我用螺丝把一边锁紧,另一边不锁。我用绳子从没锁螺丝的连接杆一端穿过螺栓孔,然后把绳子朝连接杆轴向垂直的方向稍微用力一拉,这时穿过绳子的连接杆螺栓孔是力点,支点是另一边相对应的螺栓中心。此时,连接杆肯定以螺栓中心转动。

一体式控制臂连接杆

一体式控制臂连接杆

  懂得这原理后,我们可以开始分析“分体式控制臂衬套”的连接杆为何会从衬套的内套管脱落并造成的事故频发。

上图:1是外套管;3是橡胶套;4是内套管; 5、6连接杆(它们之间没连接);7是螺栓的六角头。 外套管1的一边与下悬挂连接。

  上图:1是外套管;3是橡胶套;4是内套管; 5、6连接杆(它们之间没连接);7是螺栓的六角头。 外套管1的一边与下悬挂连接。

分体式控制臂衬套

分体式控制臂衬套

  “分体式控制臂衬套” 内套管视如一根套管。车辆在转弯、制动、或路过凹凸不平路面等环境下行驶时,下悬挂的拉力(下左图红箭号)作用于衬套中段(下右图箭号)。当拉力克服了连接杆和内套管壁的紧密连接,将使连接杆和内套管壁变形、弯曲,继而造成连接杆和内套管松动。同时,拉力又克服连接杆与螺栓锁紧的接触阻力点,使连接杆以螺栓孔为中心发生转动(顺时针或逆时针),并造成连接杆脱离内套管(下左图红圈),最终下悬挂衬套脱离连接杆,引发车辆失控并发生事故。

分体式控制臂衬套

分体式控制臂衬套

  从大量的事故现场图片看来,以上分析符合实际情况。左下图,下悬挂内套管壁变形(红箭号),连接杆壁和内套管壁的紧密连接被破坏;右下图,连接杆被转动,连接杆壁和内套管松动后,最终连接杆(红圈)脱离下悬挂内套管(红箭号)。

分体式控制臂衬套

分体式控制臂衬套

  “分体式控制臂衬套”存安全隐患 应展开缺陷调查分析

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