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车轮螺丝为什么是5个？采用螺栓还是螺母连接？

日常生活中我们会发现车轮上的紧固螺丝有的是4个 有的是5 个或更多，那么紧固螺丝的数量到底是怎么决定的呢？如果以数量的概念可能有的人认为4个螺丝没有5个螺丝安全，认为螺丝越多越安全，能跑的越快。 事实真的这样吗？而轮胎固定形式有轮胎螺栓、轮胎螺母两种方式，那在汽车设计中又如何选择的呢？

轮胎外观图（从左至右为五菱、rav4、重卡）

首先并不是螺丝越多安全性越高，汽车出厂前都是会经过严格的疲劳测试、台架测试、道路测试等测试项目的，所以无论是4个螺丝还是5个螺丝都不会影响行车安全！像F1为了更换轮胎方便仅用1个螺丝，但是极速跑300多公里每小时也是绝对安全的！

一般四个固定螺丝会出现在10万左右及以下的车型上面 ，例如mpv五菱宏光 ，而SUV普遍是5个固定螺丝，螺丝的数量在一定程度上是与车辆的自重、载荷有关的。车重大，如果螺丝数量少的话每个螺丝分担的受力就会很大，那么必须采用直径较粗的螺丝才能满足需求，但是四根粗螺丝相比起五根稍细的螺丝美观程度就相差好多了。

五菱宏光S轮胎细节图

譬如神车五菱之光、奇瑞小蚂蚁等是典型的圆圆的四个螺丝，再有年代比较久的日产老车也几乎都是四个螺丝的设计。而在螺母的应用中，螺母的选择还和螺栓结构息息相关。轮毂螺丝分为球面和锥面两种切面，螺丝切面必须和轮毂相匹配，当轮毂接触面为锥面时，你就不能选择球面的螺丝，这样会使接触面减少，受力不匀，会导致极大的安全隐患。

球面锥面螺栓图

如果车重大，那么转向时或在凹凸不平路面受力不均匀的情况下受到的横向力就会大而且不均匀，载荷大与车重大同理，这时5根螺丝分担一定的承受力就会比4根螺丝分担的好一些。螺丝的数量在一定程度上是与车辆的自重、载荷有关的。车重大，如果螺丝数量少的话每个螺丝分担的受力就会很大，那么必须采用直径较粗的螺丝才能满足承受需求，所以如果车重大，那么转向时候或者在凹凸不平路面受力不均匀的情况下受到的横向力就会大而且不均匀，载荷大与车重大同理，这时5根螺丝分担一定的承受力就会比4根螺丝分担的好一些。

SUV通常就是五个 连接点，毕竟要穿越自然崎岖的地形，讲究量级重感。轮胎依托于轮毂,也就是说再强大的动力系统,最终都是把所有的功率从半轴输出到轮毂上,而轮毂螺栓就是传递的途径，可以说这里的设计，校验都是马虎不得的，所以大家完全不用担心除了零件质量之外的问题。

部分车型轮胎价格高昂，曾经发生轮胎被偷事件，例如WEY vv7的轮胎曾经被偷，因此 我们都会在螺丝中做安全防盗设计，而防盗螺丝就是一个钥匙孔，必须要有一把对应的钥匙才能把锁打开。一般来说，一个轮毂上的4到5个螺丝中只要一个是防盗专用螺丝就可以保护车辆安全了。

紧固件的应用和各大主机厂的平台化也是息息相关的，一般2号螺栓的强度等级在10.9级左右，而大众PQ35平台的4号螺栓强度等级在8.8级左右，所以2号螺栓用4个作为固定螺丝就足够了，而大众的PQ35的螺丝就要用5个来达到一定的强度等级保证安全！

途观轮胎外观图

但是赛车和普通车的设计不同，它们可能连4个螺丝都没有用到，为的是减轻轮毂的重量。因为就算是0.5kg，对赛车的速度、比赛的结果也具有不可估量的影响。所以在专业赛车手和改装狂热者眼里，轮毂的原装螺丝是不得不割掉的一块赘肉。

10万元左右的轿车一般自重都不大，而且也不可能让它载重物，所以4根螺丝也就足够用了。再比如江淮瑞风面包车，车重比起一般轿车会大，而且可能还会有载货需求，它采用的就是5根固定螺丝的形式！而且跟车型级别也是有一定关系的，中型车不可能有4个螺丝，而小型车、紧凑型车一般都是4个螺丝！

螺丝数量有怎样影响？这和汽车有何关系？

车载较大,假如说螺丝数量少，每一个螺丝所受力就会加大，也是要去用直径粗的螺丝才可满足所承受的需求，四根粗点螺丝也会比五根稍加细的螺丝美观好点！

假如说车载大,转向之时又或凹凸不平之地所受力不太均匀状况下,所受到横向力也是较大并且不太均匀,载荷较大以及车重大的也是如此,5根螺丝所分担承受力也是要比4根螺丝所分担的好些！到底该用几个螺丝这和汽车所生产平台也是有联系，通常2号螺栓强度等级是在10.9级左右，大众PQ35平台上4号螺栓强度等级大概在8.8级，大家可用2号螺丝栓4个去作为固定螺丝即可，大众的PQ35螺丝可用5个去达到所需强度等级确保安全！

下面是几个车型的例子：

ü 飞度185/60 15寸轮毂 整备质量1070kg左右 4个紧固螺丝。

ü 标致 301 185/65 15寸轮毂 整备质量1155kg 4个紧固螺丝。

ü 宝骏 730 205/55 16寸轮毂 整备质量1435 kg 5个紧固螺丝。

ü 奔腾 B70 215/50 17寸轮毂 整备质量1460kg 5个紧固螺丝。

ü 奥迪A4L 225/50左右 17、18寸轮毂 整备质量1600左右 5个紧固螺丝。

ü 奔驰G级 275/55 19寸轮毂 整备质量2752kg 5个紧固螺丝。

ü 其实长城h5为了适应藏区配件市场使用也有6个紧固螺丝的，拆下来基本可以和丰田普拉多通用。

轮胎连接结构

除轮胎使用螺栓的数量不同外，轮胎紧固形式分为2种， 一种是轮毂螺栓加车轮螺母，日、韩系车，还有国内的QQ等微型车都是这样;一种是车轮固定螺栓，欧、美系车，像德国大众、PSA都是这样的设计。

那么设计师在设计的时候是如何选择的呢，为什么有的车用螺栓、有的车用螺母呢？今天我们就一起学习一下。

轮毂细节图

1、紧固方式

轮胎的紧固方式可以大致分为如下两种,即轮胎螺栓方式和轮胎螺母方式：

轮胎螺栓断面图 轮胎螺母断面图

2、优缺点

轮胎螺栓方式 : 主要适用于欧洲地区的车型(大众,奥迪,奔驰等).

例如：宝马5系

· 优点：螺栓损坏时,便于替换，只需购买螺栓即可；轮毂侧的结构简单,有利于成本。

· 缺点：安装轮胎时的作业性不佳；紧固螺栓的方式相比紧固螺母方式,扭矩衰减方面有所不利。

· 轮胎螺母方式: 除欧洲之外其他大部分地区在适用(中国、北美、日本等…)。

· 优点：安装轮胎时,轮胎挂到螺栓上进行作业,故作业性较好；相比紧固螺栓方式,扭矩衰减方面有利。

· 缺点：当螺栓损坏时,需要更换(压入到)轮毂的螺栓,产生零件替换工费，相比紧固螺栓方式,成本方面有所不利。

3、差异点

自古以来，欧洲地区普遍存在用户自行维护车辆的习惯,尤其是冬季的时候，普遍自行更换防滑轮胎。在螺栓和螺母紧固时,螺栓侧的螺纹损坏率普遍高于螺母侧(螺栓的螺纹受到抗力力,螺栓的螺纹受到压缩力)。频繁的替换轮胎导致螺栓的螺纹发生破损时， 只需更换螺栓就能解决问题,因此在很早之前就普遍采用了螺栓紧固轮胎的方式,而且这一现象也延续至今。其实这一现象可以认为是一种习惯的延续。

欧洲之外的其他地区来说,通常都是通过车辆维护中心来进行车辆维护(当然北美地区的自行维护也比较多)。安装轮胎时,轮胎挂到螺栓后进行紧固即可。因为这种操作方便性和紧固螺母方式较好的预防扭矩衰减,大部分都在使用螺母紧固方式。

4、关于轮胎紧固方式的选择

螺栓紧固方式在成本方面略优于螺母紧固方式，但是国内的车辆维护大部分也都是通过车辆维护中心进行维护，就算轮毂螺栓的螺纹损坏了无妨，可在维护中心进行更换。因此认为无需使用欧洲特色的螺栓紧固方式。假如爆胎需要自行换胎时，如果是螺栓安装方式的话无法把轮胎进行预挂，会致使轮胎更换的作业性会很差，这样会让使用者产生对车辆商品性的质疑。因此投放国内车型一般使用螺母紧固方式。

当一辆车确认好连接数量及连接方式后，在装配轮胎螺母时也有一定的工艺要求

(1)螺栓头和螺母下面需放置平垫圈，用以增大承压面积。

(2)每个螺栓一端不可垫两个及两个以上的垫圈，并且不可 采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺纹不得少于两扣。

(3)对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓需采用有防松 装置的螺母（即双螺母）或者弹簧垫圈，或者用人工方法采取防 松措施（如将螺栓外露螺纹打毛）。

(4)对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接，需按照设计要 求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈应设置在螺母一侧。

(5)对于工字钢、槽钢类型钢应尽可能使用斜垫圈，使得螺 母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆。

(6)双头螺栓的轴心线应与工件垂直，通常用角尺进行检验。

(7)装配双头螺栓时，首先应将螺纹和螺孔的接触面清理干净，然后再用手轻轻地把螺母拧到螺纹的终止处，如果遇到拧不进的情况，不得用扳手强行拧紧，以避免损坏螺纹。

总结

本文主要通过轮胎连接数量及连接方式进行了简单的分析说明，在数量的选择方面主要考虑平台、载荷、功能性需求等，在连接结构方面通过安装方便性及维修方便性及不同区域用户习惯来选择连接结构。而无论选择何种形式，都是以车辆的安全性方便性为出发点。