專家論壇：踐行新發展理念 高質量推動車輪行業發展
2022-06-21 點擊：次
踐行新發展理念 高質量推動車輪行業發展
——乘用車車輪安裝尺寸標準化探討
目前在中國生產的乘用車有5大派系，分別是美系、歐系、日系、韓系、自主。有80多個乘用車制造廠家生產乘用車。對各自品牌乘用車用車輪的安裝尺寸進行系統分析發現，車輪安裝用的中心孔名義尺寸就有40多個，中心孔公差標注也不規范，有20多種的標注方式;車輪螺栓孔徑名義尺寸有20多種，車輪螺栓孔公差標注不規范有10多種，車輪螺栓孔沉孔名義直徑尺寸有近20種，車輪螺栓孔沉孔直徑公差不規范有10多種，車輪螺栓孔數量及螺栓孔PCD節園直徑規格有20多個組合。鑒于車輪安裝用的螺母(螺栓)常用規格就兩種：M12和M14規格。與車輪的螺栓孔間隙配合直徑理論上講2種規格的螺栓有2個螺栓孔孔徑配合是最為合適的。鑒于車輪安裝用套筒就4個規格，分別是S17、S19、S21、S22，對應的車輪螺栓孔沉孔直徑就4個最為合適。或者進一步臨近的尺寸再尺寸優化有2到3個規格就可以滿足要求實際安裝要求。
這些不標準的雜亂無章的尺寸標注，給配套的車輪、制動盤、輪轂軸承單元和螺母(螺栓)等零部件廠家造成非常大的浪費。中國鋁車輪行業產銷規模世界第一，幾乎給全球所有品牌乘用車廠家配套，鋁車輪年產銷規模在2億只以上，目前全行業的螺栓孔鉆頭規格就有上千個規格，還需要大量的工器具及檢驗量具配備使用，在組織生產中需要經常變換調整，造成大量的浪費，增加了生產制造成本，降低了生產效率。
這些情況產生都是汽車行業上下游缺乏組織協調溝通造成的，缺乏開放交流造成的，為此特別需要全行業大力貫徹落實新發展理念，需要創新、協調、綠色、開放、共享的新發展理念指引。
在新發展理念的指引下，通過標準化的一體化研究，打通車輪安裝尺寸方面存在的節點，經過全行業的群策群力，借力汽車行業組織及相關行業組織的大力推動，相信此項工作一定會落地執行，無論是對汽車廠家，還是相關的零部件廠家，都有非常大的現實意義，可以降低生產成本，是踐行新發展理念的有力抓手。
乘用車車輪安裝尺寸主要是車輪中心孔孔徑尺寸和螺栓孔規格及尺寸，與車輪、制動盤、輪轂軸承單元和螺母(螺栓)4個零部件密切相關。車輪的中心孔直徑和制動盤中心孔直徑、直接與輪轂軸承單元的對應的軸徑相關;螺栓孔的結構與孔徑直接和螺母(螺栓)規格密切相關。要分析研究汽車車輪安裝尺寸，必須把此4個密切相關的零部件協調起來，一體化研究彼此之間的配合尺寸關系。用創新的理念協調各方資源，這樣才能夠把車輪安裝尺寸標準化工作推動開展起來，協調好各自的功能需求，才能找到正確的解決方案。
一、車輪和制動盤中心孔尺寸標準化思路
車輪中心孔直徑和制動盤中心孔直徑的作用就是安裝時候的定位作用，與車輪和制動盤的安全性能指標沒有對應關系，所以說完全可以實現中心孔尺寸的標準化和系列化。鑒于此建議對于車輪中心孔直徑DW和制動盤中心孔直徑DB和與之配合的輪轂軸承單元軸徑dw和db的標準化方案是：對于車輪和制動盤的中心孔尺寸公差和輪轂軸承單元軸徑尺寸及公差，推薦執行GB/T 1800.2 《產品幾何技術規范(GPS) 線性尺寸公差ISO代號體系 第2部分：標準公差帶代號和孔、軸的極限偏差表》標準中的H8級別及配合安裝執行最大實體加工原則。
舉例1：車輪和制動盤的中心孔尺寸公差，孔徑50-80mm 公差+0.046mm;孔徑80-120mm 公差+0.054mm。
舉例2：對于車輪和制動盤對應的輪轂軸承單元軸徑尺寸公差，軸徑50-80mm 公差-0.046mm;軸徑80-120mm 公差-0.054mm。
舉例3：對于車輪和制動盤與輪轂軸承單元軸徑的配合間隙建議數值為0.03mm。
舉例4：建議車輪中心孔和制動盤中心孔直徑取整數，車輪中心孔與制動盤中心孔徑差值為2mm。
例5：車輪中心孔孔徑為56mm，制動盤中心孔徑為58mm.車輪：DW：56 0/+0.046mm，制動盤：DB：58 0 /+0.046mm;輪轂軸承單元：dw：56 -0.03/-0.076mm;dw：56 -0.03/-0.076mm。
二、螺栓孔尺寸標準化思路
安裝車輪用的螺母(螺栓)通常有2種規格，M12和M14規格，安裝用套筒扳手有4種規格，分別為S17、S19、S21、S22，螺栓與車輪連接接觸方式有3種類型，分別為錐面、球面和平面。其中，錐面接觸方式最多。
歐系車多為螺栓連接，美系、日系、韓系車多為螺母連接，自主品牌車連接方式多為參考國外方式，螺栓和螺母連接方式都有。
鑒于車輪螺栓(螺母)常用2個規格，建議對應M12規格的車輪及制動盤螺栓孔孔徑標準尺寸為：13.5+0.5mm; 建議對應M14規格的車輪及制動盤螺栓孔孔徑標準尺寸為：15.5+0.5mm。
鑒于車輪安裝套筒常用4個規格，依據GB/T 3228 《螺栓螺母用裝配工具 沖擊式機動四方傳動套筒的尺寸》標準，對于方孔為16的套筒對應S17、S19、S21、S22的外徑最大標準值分別為28.8mm、31.3mm、33.8mm、35mm。
建議對應S17規格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：30+0.5mm;建議對應S19規格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：32+0.5mm;建議對應S21規格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：34+0.5mm;建議對應S22規格的車輪沉孔孔徑標準尺寸為：36+0.5mm。
三、螺母(螺栓)標準化思路
車輪安裝主要有2種方式，螺栓和螺母，歐系車采用螺栓居多，美系、日系和韓系采用螺母居多。
通過分析對比，建議采用螺母方式錐面接觸方式連接。
螺母采用通孔方式，這樣有利于標準化，同時減輕螺母重量，同時在最外邊用塑料罩方式保護，這種方式目前已經在多家汽車制造廠家在采用，值得推廣。
四、車輪螺栓孔數量與PCD螺栓孔節園直徑尺寸標準化思路
車輪螺栓孔數量與PCD螺栓孔節園直徑尺寸直接與車輪的載荷相關，與乘用車總質量相關。對于乘用車來講A級及A及以下A0，A00車一般采用4個螺栓孔的數量連接居多，對于B級以上的乘用車大部分采用5個螺栓孔數量連接，對于大型的越野SUV車及皮卡車采用6螺栓孔居多，美制大型MPV車8螺栓孔連接居多。
螺栓孔PCD節園直徑越大，承載越大。推薦標準化解決方案如下：A級A0級，A00級車 PCD采用4-100;B級以上車：PCD采用5-112，5-114.3 5-120，大型越野SUV及皮卡車： 6-139.7。
作者簡介
王孝東，高級工程師。1984年東北工學院(現名東北大學)金屬材料系鑄造工藝及設備專業畢業，被分配到黑龍江鋁箔廠工作，1989年人才引進到戴卡輪轂制造有限公司(現名中信戴卡股份有限公司)工作。2011—2019年，任中國汽車工業協會車輪委員會副秘書長。2014—2019年，參與創立CAW鋁車輪質量協會，被推選為常務副會長兼秘書長。期間任《特種鑄造及有色合金》編委、《鑄造》編委、《輕合金加工技術》副主任編委、《中國汽車工業年鑒》特約編輯、全國輪胎輪輞標準化技術委員會(SAC/TC19)委員等社團職務。
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