前幾天同學聚會，一個女生說了一個讓她感到“劫後餘生”的故事：有一次她開車回農村老家，在半路上輪胎紮了，然後找了一個路邊店修補了一下，接著上路了。在行駛了一段時間後，感覺汽車有點不對勁，方向總是向一側跑偏，並且車輪還有異響。她於是把車停在路邊下車查看。這一看，讓她倒吸一口涼氣：剛才修補的那個車輪，輪胎螺絲全都鬆了，輪胎幾乎要掉下來了！這如果繼續跑下去，這個輪胎非“賣燒餅”不可，到時候說不定出多大的事呢，車毀人亡都有可能。想到這真有一種“劫後餘生”的感覺。
後怕也沒有用，當務之急是把車修好。原車的輪胎螺絲都壞了，無法緊固了，於是她就從其它三個輪胎上各拆下來一個螺絲，安裝在這個故障車輪上，好歹汽車可以繼續行駛了。然後趕緊往回走，找到了一個較大的修理廠，把輪胎螺絲全都換了，這才算是靜心了。在這件事發生之後，她每次出行，第一件事就是看汽車的輪胎螺絲是否緊固、安全。
說者無意，聽者有心。我在旁邊聽到這件事，出於職業的敏感，立刻想到了輪胎螺絲這個讓很多人都忽略了的小東西。其實汽車的輪胎螺絲是十分重要的，只是由於它不需要特殊的保養，平時如果不是更換輪胎就用不到它，所以很多人都會把它忽略了，甚至有很多人從來沒有拆卸過輪胎螺絲。我們看網絡上的事故視頻或者圖片，有時候就會出現高速行駛的汽車車輪飛出的事故，這主要就是由於輪胎螺絲斷裂或者鬆脫導致的。那麼汽車的輪胎螺絲究竟有什麼用呢？它是如何安裝的？它的緊固與自鎖原理是什麼？在使用中有哪些注意事項？今天我們就來說說輪胎螺絲相關的話題。
首先我們來看看什麼是輪胎螺絲，它都有哪些作用。輪胎螺絲是指安裝在輪轂上、聯接車輪、剎車盤（制動鼓）以及輪轂的螺絲。它的作用是將車輪、剎車盤（制動鼓）以及輪轂可靠的聯接在一起。大家知道，汽車重量最終都是由車輪承擔的，那麼車輪與車身之間的聯接就是通過這幾個螺絲實現的。所以，這些輪胎螺絲在事實上承擔著全車的重量，並且還要把變速箱輸出的扭矩傳遞到車輪上，它在工作中同時受到拉力和剪切力的雙重作用。
輪胎螺絲的結構非常的簡單，就是由螺桿、螺母以及墊圈組成的。根據螺桿結構的不同，還可以分為單頭螺栓和雙頭螺栓，現在的汽車絕大多數都是單頭螺栓，雙頭螺栓一般應用在中小型卡車上。單頭螺栓安裝方式有兩種，一種是輪轂螺栓+螺母，螺栓以過盈配合固定安裝在輪轂上，然後由螺母固定車輪，一般日韓系車應用較多，絕大多數的卡車也採用這樣的方式。這種方式優點是車輪比較容易定位，拆裝車輪比較容易，安全性較高，缺點是輪胎螺絲更換比較麻煩，有些需要拆卸輪轂；另一種是車輪固定螺栓，在輪轂上直接加工出螺紋，輪胎螺絲直接擰在輪轂上，一般在歐美系小型轎車上應用較多。這種方式的優點是輪胎螺絲拆裝、更換比較容易，缺點是安全性稍差，如果反覆多次拆裝輪胎螺絲，會損壞輪轂上的螺紋，那樣就必須更換輪轂了。
汽車輪胎螺絲一般都是用高強度鋼製作的，在輪胎螺絲的頭部打印有螺絲的強度等級，有8.8、10.9、12.9幾種，數值越大強度越高。這裡的8.8、10.9、12.9是指螺栓的性能等級標號，由兩部分數字組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈強比值，一般用"X.Y"表示，比如4.8、8.8、10.9、12.9等等。性能等級8.8的螺栓抗拉強度為800MPa，屈強比值為0.8，屈服強度為800×0.8=640MPa；性能等級10.9的螺栓抗拉強度達1000MPa，屈強比值為0.9，屈服強度為1000×0.9=900MPa。其它以此類推。一般把強度8.8級及以上、螺栓材質為低碳合金鋼或中碳鋼、並經熱處理稱為高強度螺栓。汽車的輪胎螺絲都是高強度螺栓，不同的車型、不同的載重量，匹配的螺栓強度也不同，以10.9最為常見，8.8的一般匹配在較低端的車型上，12.9一般匹配在重型載貨車上。
大家仔細觀察，會發現汽車上的輪胎螺絲有安裝四個、五個、六個甚至更多，為什麼會有這樣的區別呢？是不是輪胎螺絲越多越安全呢？
其實輪胎螺絲的安裝數量與汽車的載重以及輪胎螺絲的強度有關。一般在小型轎車上，重量比較輕，用四個輪胎螺絲就足夠了；在中大型轎車以及SUV上，車重較大，一般至少需要五個輪胎螺絲；而在更重的車型上，會安裝更多的輪胎螺絲，有些卡車上甚至有十二個輪胎螺絲，並且螺栓的直徑也很大，強度非常高，能夠適應更高的載貨量。不過我們也不要以輪胎螺絲數量論英雄，汽車的輪胎螺絲強度、數量等都是經過精密計算的，會考慮汽車最惡劣的工況，所以都有非常大的安全餘量，在一般情況下是不會發生斷裂、鬆脫等現象，幾乎是絕對安全的。所以不論輪胎螺絲是幾個，都是可以保證行車安全的，並不是數量越多越好，比如有些車型使用四個10.9強度的輪胎螺絲，另一款車型使用五個同直徑的8.8強度的輪胎螺絲，如果以總強度計算，四個輪胎螺絲反而更高。
下面我們來說說輪胎螺絲的緊固與自鎖原理。
汽車輪胎螺絲一般使用細牙的三角螺紋，螺栓直徑在14~20mm之間，螺紋牙距為1~2mm。這種三角螺紋在理論上是可以自行鎖止的：輪胎螺絲以規定的扭矩扭緊後，螺母與螺栓的螺紋互相貼合，它們之間巨大的摩擦力可以讓二者保持靜止不動，即自鎖。與此同時，螺栓發生彈性變形，將車輪、剎車盤（制動鼓）緊緊的固定在輪轂上。採用細牙螺距，可以增大螺紋之間的摩擦面積，防鬆動作用更好。現在的汽車上越來越多的採用細牙螺紋，就是它的防松作用更好。
但是汽車在行駛中，車輪受到的是交變載荷，輪胎螺絲也會受到連續的衝擊與振動。在這種情況下，在某一個瞬間，輪胎螺栓與螺母之間的摩擦力消失，輪胎螺絲就有鬆動的可能；此外，汽車在加速與制動時，由於車輪旋轉方向與輪胎螺絲的緊固方向相反，會產生一個“鬆脫力矩”，進而導致輪胎螺絲鬆動。因此輪胎螺絲必須有可靠的自鎖防松裝置。現在的汽車輪胎螺絲，絕大多數採用摩擦式自鎖防松裝置，比如加裝彈性墊圈、車輪與螺母之間加工成配套的錐面或球面、使用球面彈簧墊圈等。它們可以補償輪胎螺絲在受到衝擊與振動瞬間造成的間隙，也就防止了輪胎螺絲的鬆動。
還有一些車型，採用了“裡反外正”式的輪胎螺絲，即左側車輪輪胎螺絲採用左旋螺紋，右側車輪輪胎螺絲採用右旋螺紋，這樣螺紋的緊固方向與車輪旋轉方向保持一致，就減弱甚至消除了“鬆脫力矩”，避免了輪胎螺絲的自動鬆脫。這種左旋輪胎螺絲，一般在螺絲的頭部上標有大寫的 英文字母“L”，或者在螺母中央位置切削出一道溝槽，以便於右旋螺栓區別開來。這種左旋螺紋的輪胎螺絲在早期的東風、解放等汽車上應用廣泛，現在仍然有一些中、輕型卡車、輕型客車、小型越野車等採用這樣的設計。
但是為什麼重載卡車以及小型汽車現在都不採用這樣的設計了呢？這主要是因為，重載卡車一般使用雙胎並裝、單螺母固定的方式安裝輪胎，輪胎螺母採用了球面彈簧墊圈，可以防止螺母的自行鬆動；而在小型汽車上，由於它加速與制動都比較快，所以不論是加速還是制動都會產生鬆脫力矩，使用左旋輪胎螺絲意義不大。所以，這兩種車型不再使用左旋螺紋輪胎螺絲，有利於減少零部件的數量，便於拆裝維修。
那麼我們在拆裝輪胎螺絲時需要注意什麼呢？在拆卸時要注意對角均勻鬆開，讓扳手與輪胎螺絲垂直，避免輪胎螺絲受到彎矩，進而造成螺絲折斷。在安裝時要注意對角安裝、對角分次均勻緊固，不要一次性擰緊，更不要把螺絲都安裝在車輪的一邊，這樣才能使螺絲受力均勻，避免輪圈變形。在落下千斤頂、車輪著地後，用扭矩扳手把輪胎螺絲緊固到規定的力矩，一般在15~20公斤力之間，如果太鬆了螺絲容易鬆脫，太緊了會把輪圈緊變形，甚至導致螺絲拉伸斷裂。如果沒有扭矩扳手，一般的成年男子只要雙手握住輪胎扳手的一端，用盡全力扭緊，這個力就足夠了。
此外，在緊固輪胎螺絲時儘量不要使用風炮緊固，這種風炮一般扭矩過大，會導致輪胎螺絲拉伸，甚至拉伸到了輪胎螺絲的屈服點，導致輪胎螺絲髮生不可逆轉的塑性變形，這樣的輪胎螺絲就再也緊不住了，必須更換。還有就是輪胎螺絲不要反覆多次拆裝，每一次拆裝都是對螺紋的一次傷害，螺栓與螺母之間的摩擦力就會越來越小，螺栓的自鎖作用減弱甚至消失，輪胎螺絲也就緊不住了，一般拆裝十次以上的輪胎螺絲就建議更換了。還有就是輪胎螺絲上千萬不要塗抹黃油，這樣雖然以後拆卸時輕鬆了，但是黃油會減小螺紋之間的摩擦力，減小螺絲的自鎖作用，致使螺絲鬆動的可能性增大。
