大众新速腾后悬架纵臂断裂的原因.doc

大众新速腾后悬架纵臂断裂的原因2015-10-15 15:43常艳飞宝马汽车维权阅读1294作者（秋风，高级工程师）（二）、分析和说明新速腾纵臂断裂原因看了以上图片，不难看出，综臂的断裂源都在同一部位，都在纵臂最窄的部位的上段，而且其断裂形状基本都一样，这是什么原因呢？下面我们从新速腾的纵臂结构、形状进行科学分析；1、在上述（一）、新速腾纵臂的基本状况的第1，测出，新速腾纵梁厚度3.00mm；纵臂上部是弧形，纵臂后宽、前窄、中更窄，而下部基本成直线；奥迪100的纵臂为较粗壮的铸造件，尼桑风度纵臂厚度是5mm，而新速腾纵梁厚度是3mm。大众为了省材料，采用厚度仅3.00mm制造新速腾的纵臂。为了解决3.00mm片状纵臂的强度，大众把纵臂上、下、中锻的截面压各种曲形形状，原则上是可加强3.00mm片状纵臂的强度；但问题出在，如果纵臂上下基本是直线，通过锻压纵臂上下截面的弯曲度基本一样；可新速腾的纵臂形状，下段基本成直线，上段是头尾相差近一倍宽的弧形。这种情况下，上下段不可能段压形状相同的曲形。见下图，新速腾纵梁截面，上段与下段弯曲度不一样，下段的截面似半圆状态、弯曲均匀、圆滑、开口小；而上段的截面，弯曲不均匀、不圆滑、开口大，这决定了上段其抗扭、抗弯、抗变形能力比下段差，也决定了新速腾纵梁的断裂源都在纵梁上段的原因。2、在弧形工件上受力状态，见下图底部是直线的弧形工件，肯定有一处最窄的部位；下图，最窄的部位就在蓝色虚线B线上。在底部是直线的弧形工件，最窄的部位是应力集中的部位；根据力学原理，由于构件截面尺寸突然变化而引起应力局部增大的现象，称为应力集中。纵臂上方蓝虚线部位纵臂截面尺寸突然变化，引起应力局部增大的现象，是应力集中的部位；应力集中处的局部应力值，直接影响了部件的损坏或引发裂纹的重要原因之一。设计人员为加强3.00mm片状纵臂的强度，把纵臂上下缎压成曲形，这种思路是没错；但是设计人员却疏忽了，底部是直线的弧形工件，在弧形最窄的部位，引起应力局部增大的现象，是应力集中的部位；受力工件承受着压力、扭力、拉力等；受力工件在尺寸突然变化处，是应力集中的部位；加上上述所指，大众悬架不合理的设计，使纵臂的断裂都在纵臂上方，而且裂源都在纵臂最窄的部位。3、为了让人们更了解新速腾纵梁断裂的原因，我们拿其它型号的纵臂作对比；（1）、下图，奥迪100的纵臂为较粗壮的铸造件，比新速腾用3毫米厚锻造的片式纵梁要结实很多；另外，奥迪100弹簧与避震器安装在同一体，能最佳配合抑制车辆往复的跳跃运动。而新速腾的弹簧置放在轮心后部，且新速腾的弹簧与避震器两者的位置不平行，受力不同步。（2）、新速腾与尼桑A33这两部车纵臂结构基本一样，都是片形形状；新速腾纵臂厚度是3mm，尼桑A33纵臂厚度是5mm；新速腾纵臂后宽前窄，中部最窄。下段基本呈直线，上段呈弧形，截面上下形状不一样。当受受上下压力或扭力，纵臂受力不均衡，易在纵臂最窄的部位参生应力集中并断裂；尼桑A33纵臂后窄前宽，纵梁上、下段基本是直线，截面上下形状基本一样，不论是受上下压力或扭力，纵梁受力分布较均衡，纵梁不易断裂；对比以上实物图片，不难看出新速腾纵臂为何容易断裂的原因；（三）新速腾纵臂断裂原因不仅是以上所述，还有其它问题；1、新速腾纵臂対套；纵臂衬套：衬套内主要是由一定的厚度和宽度橡胶组成，橡胶本身又有弹性，所以后桥纵臂在摆动时，根据受力方向不同，像胶衬套可以向各方向进行较小变形来防止运动干涉。纵臂胶套是限制纵臂的摆动，胶套的质量直接影响到车辆行驶的稳定，也直接影响纵臂的使用寿命。左图是奥迪100纵梁的胶套，又宽又厚且饱满。右图是尼桑A33纵梁的胶套，又宽又厚且饱满。中图是新速腾纵梁的胶套又窄又薄不饱满;它比左、右两图的胶套显得窄又薄；新速腾悬挂的纵臂支架胶套又窄又薄，显然直接影响了胶套限制纵臂的摆动，加剧了纵臂的摆动的幅度，也使纵臂易产生金属疲劳，发生断裂，直接影响纵臂的使用寿命。2、新速腾与奥迪100横向推力杆构造的对比奥迪100后悬架中，导向元件横向推力杆5，下联后桥，上联车身，用来传递车桥和车身之间的横向作用力及其力矩。加强杆4也是下联车桥，上联车身，此杆的作用是加强横向推力杆的安装强度，并可减轻车重和使车身受力均匀。3、新速腾与尼桑A33横向推力杆构造的对比根据一汽大众新速腾纵臂断裂问题技术评估报告，第3.1部分车主车辆因非严重碰撞或刮蹭造成纵臂变形；对收集的457例未加装衬板纵臂变形或断裂案例进行分类和分析，发现54个案例中的车辆在碰撞或刮蹭后，从外观上看无明显的变形。在“54个案例中的车辆在碰撞或刮蹭后”，“纵臂变形或断裂案例”“从外观上看无明显的变形”。作为车架、车身与车桥、车轮间传力链接装置的悬架，会把外部撞击力及路面作用于车轮上的力传递到车架、车身上。它会与轮胎一起吸收外部撞击力和缓冲路面不平造成的振动与冲击，而新速腾，受到碰撞或撞击时，从车身外观上看无明显的变形，但纵臂却变形断裂；这证明了车辆受到后部外力撞击时，车身外观和纵臂在同时吸收撞击力的能量，由于纵臂受力强度比车辆后部差，纵臂吸能产生变形、断裂；这证明纵臂是不堪一击的悬架配件、证明纵臂的抗扭、抗变形能力不如柔软的保险钢、证明纵臂比保险杠等外观更软弱、这也充分证明纵臂的设计、结构存在严重的缺陷！综合以上事实，可以证明，新速腾纵臂的断裂并非仅因纵臂的问题，而是与新速腾悬架整体质量，从设计、结构、制造、加工等都出现不同程度的问题和缺陷。国家质检总局对大众新速腾的召回也很明确，一、认定了构成缺陷，二、认为加装衬板后仍存在安全风险。三、新速腾的纵臂加金属板有用吗？新速腾把弹簧与弹簧座移至横梁后侧，彻底改变了速腾扭力悬架的性质，实际上已演变成似如扁担的钢板弹簧悬架，根据杠杆原理，又薄又长纵臂因承担了多倍弹簧座的压力，造成了纵梁容易断裂。新速腾纵臂加金属板后，肯定能减缓纵臂金属的疲劳或消除疲劳程度，但却是以牺牲舒适性为代价的；纵臂是竖立的，因此纵臂加金属板后，纵臂显得刚性十足，超越了一般钢板弹簧片具备的弹性作用，显得硬邦邦，似乎没有弹性;这样的车子过起伏不平的路面时，车辆的舒适性显得极差；纵臂成绝对刚性，也许纵臂断裂概率减少，但纵臂却失去了扭力和上下弹性的缓冲；见下图；横梁与纵臂及横梁与弹簧座的交接处，是横梁支承纵臂和弹簧座的支承点；纵臂加金属板后，纵臂成绝对刚性，纵臂却失去了扭力和上下弹性的缓冲；仅3mm的横梁受纵臂和弹簧座反复施压、冲击，使横梁与纵臂、弹簧座交接处逐步变形、生锈并产生锈层剥落，这些现象将严重影响横梁对纵臂、弹簧座的支承力，这已经不符合GB 72582012机动车运行安全技术条件第9.3.1和9.4.3技术标准要求。GB 72582004第9.3.1悬架系统各球关节的密封件不得有切口或裂纹，稳定杆应连接可靠，结构件不得有变形或残损。9.4.3车桥与悬架之间的各种拉杆和导杆不应变形，各接头和衬套不应松旷或移位。我们分析认为，新速腾纵臂加金属板有没有起作用？首先必须查出新速腾纵臂断裂的原因。新速腾纵臂为何断裂？除了新速腾纵臂设计、结构、加工有缺陷，最根本问题是新速腾悬架在设计、制造、结构有严重的缺陷。1、新速腾把弹簧移至横梁后侧，彻底改变了速腾扭力悬架的性质；这种情况下，不论是横梁（内有扭力杆），或是纵臂都失去了扭力的功能；把弹簧移至横梁后侧，实际上弹簧座、横梁、纵臂已经演变成，以横梁（轮心）为支点，弹簧座和纵梁为力臂似如扁担的奇特杠杆；这时新速腾已经不是扭转梁的悬架，横梁只起固定两轮的作用，只抗弯不起扭力的作用；简要地说，新速腾纵臂断裂主要原因：（1）纵臂的设计和结构存在严重缺陷；（2）新速腾耦合式悬架并非扭力梁悬架，而是有严重缺陷奇特的杠杆式悬架；2、新速腾纵臂加金属板，肯定能减缓纵臂金属的疲劳或消除疲劳程度，但纵臂显得刚性十足，超越了一般钢板弹簧片具备的弹性作用，即便断裂的概率变小，但没改变它奇特的杠杆式悬架性质，它与最原始的钢板弹簧悬架工作原理基本一样，而且存在了比钢板弹簧悬架更多的缺陷；因此，新速腾纵臂加金属板还是不符合GB 72582012机动车运行安全技术条件技术标准规定。新速腾纵臂加金属板表面起加固作用，但实际上还存在严重的安全隐患！说实在，纵臂加金属板，倒不如当初直接把速腾独立悬架改装成最原始的钢板弹簧悬架，这样空间更大，更简单、更省钱、又更安全，当然名称不如耦合杆式后轴好听。耦合杆式后轴新名词，更能误导和诱惑人！下左图是新速腾悬架模型与下右图最原始的钢板弹簧悬架的对比，两者工作原理一样;我们于2015年9月17日和2015年9月18日先后对两部新速腾纵臂加金属板的车进行检查，检查发现，这两部车在纵臂与横梁连接处的橫梁内，及弹簧座与横梁连接处的橫梁内，出现不同程度的锈蚀，有的非常严重，已经影响到横梁对纵臂、弹簧座的支撑；而且这两部车的纵梁发现疑似纵臂裂纹；详细见以下对两部新速腾纵臂加金属板后的检查材料。（一）、对纵臂加金属板后的XX72XXP进行检查车辆牌号：XX/72XXP检查时间：2015年9月17日横梁与纵梁交接焊接处的横梁内侧严重锈蚀，一些锈片剝落，已经影响到横梁厚度和支撑力度；(二)、对纵臂加金属板后的XX71XX2进行检查车辆牌号：XX/71XX2检查时间：2015年9月18日我们只检查两部加装钢板的新速腾车，横梁与纵梁焊接处的横梁内侧、横梁与弹簧座焊接处横梁内侧，都有不同程度的锈蚀。这两部车都出现同样的问题，也能说明新速腾横梁加装钢板还存在安全隐患；这证实了上述的论证，1、新速腾半独立悬架，把弹簧座移至横臂后侧，彻底改变了新速腾扭力悬架的性质，新速腾半独立悬架实际上已演变成似如杠杆式的钢板弹簧；2、新速腾纵臂加金属板后，起杠杆作用的纵臂，虽然刚性加强，但纵臂为此失去了杠杆弹性的特点，纵臂虽然较不容易断裂，但会加激施压横梁，纵臂受力时，力点转移至纵臂与横梁是刚性连接处。另外，我们在这两部纵臂加金属板车的纵臂，发现有疑似裂纹。说明：一、以上两部车纵梁已经加装钢板；二、以上两部车，横梁与纵梁焊接处横梁内侧，横梁与弹簧座焊接处横梁内侧，有不同的锈蚀痕迹，有的地方铁锈片剝落，用手触模锈蚀处，有锈蚀不平的手感，严重的锈蚀已经影