嚴格來說,傷害到一定程度時,應該把鋁圈與螺絲全部換新.
BMW M3 的原廠維修手冊上,規定當螺絲表面不平整,有刮痕時就應該換新:
而 BBS 鋁圈,有的會在螺絲孔故意設計成鋼的材質,來延長鋁圈使用的壽命.
因此,在能力所及,我希望能改善鋁圈螺絲與螺絲孔的磨損與刮傷.
最近幾個月我發現使用防卡劑對於避免這樣的磨耗非常的有效,但以往我對防卡劑的知識不足,在鋁圈螺絲使用防卡劑怕有安全疑慮,所以查了許多的資料來確認.
絕大部分的汽車原廠,都要求鋁圈螺絲需要乾淨無油(註:這個無油也不是用有機溶劑清潔到完全無油脂,而是有適量合適的油脂),唯一我找到例外的車廠是 Porsche,在原廠的資料內,要求使用防卡劑的資料如下:
上面可以看到很特別的是 Optimoly TA防卡劑不會影響鎖緊扭力.
Prosche 原廠新購的鋁圈螺絲, 新品原廠塗抹 Optimoly 防卡劑。防卡劑塗在圓錐形表面以及螺紋上
Porsche 鋁圈螺絲使用防卡劑,Porsche 單螺絲鋁圈,每次都要清除舊的防卡劑,重上新的防卡劑
https://www.youtube.com/watch?v=WT1UqzQU3DA
Prosche Optimoly TA 防卡劑看起來相當不錯,但我想應該很貴,而且我網路上看美國的 Porsche 車主也不容易取得原廠的 Optimoly TA 防卡劑,所以他們也到在諮詢是否可以用美國當地可以買到的防卡劑取代
而使用一般防卡劑主要需要配合修正的是鎖緊的扭力,以下這個實測可以看到使用防卡劑後,扭力扳手使用相同的扭力鎖緊,實測產生的張力為不使用防卡劑的200%:
https://youtu.be/L7MnINEJH8c
不使用防卡劑的夾緊力 101:
使用防卡劑的夾緊力 196:
這樣的張力與螺絲拉伸量,有極大的可能使螺絲達到塑性變形,除了螺絲需要每次換新,嚴重的話可能不定時的斷裂.
影片中也提到,如果要使用防卡劑,就是用油漆筆做記號,把螺絲鎖到相同位置就好,而實務上,全車20顆螺絲,這樣鎖非常的耗時與麻煩.
而如果要用降低扭力的方式來鎖,為了穩定,需要每次拆裝都清潔舊防卡劑,再重上新的防卡劑,就如同 Porsche 那個單螺絲鋁圈那樣,因此20顆螺絲,20個螺絲孔清潔,重上防卡劑,這樣調胎的時間會很耗時,麻煩
從螺絲鎖僅的原理來看,扭力僅有百分之10用於拉伸螺絲,其他90%的扭力都用於克服摩擦力
https://www.youtube.com/watch?v=AAIccJ6gpxg&t=8s
因此,會改變摩擦係數的因子,都會造成鎖緊扭力的變異,因此要求每次清潔重上防卡劑是合理的,而且不同的防卡劑,不同的螺絲表面鍍膜,不同咬合面的面積,材質等,都應該修正鎖緊扭力,因此可看到 Proeche 原廠資料限制使用 Optimoly TA 防卡劑.
如果沒有使用不改變扭力的防卡劑,當拆卸後不重上新的防卡劑,也就需要重新修正鎖緊的扭力,也是相當麻煩.
目前鎖緊螺絲的方式有以下6種,考量費用,成本,便利性,可行性,比較普及的就是 扭距控制法,其次為旋轉角度法.
扭距控制法用於各種防卡劑,新舊防卡劑顯然不方便,因此我選擇用旋轉角度法進行測試,這個方式是先鎖到一個低扭力,再旋轉特定的角度,這樣對應可控制螺絲的拉長量,穩定的拉長量就可以產生穩定的螺絲夾緊力道.
第一個低扭力鎖緊,我的解釋是確保兩個物件靠緊,沒有留下間隙,之後轉相同的角度,就能確保螺絲有相同的拉長量,而第一個低扭力,由於產生的夾緊力低,因此螺絲的摩擦係數改變對旋轉的角度影響小,從原理來看,這樣的鎖法,不論有無使用潤滑劑,應該可以保持螺絲拉長量變異很小.
有以上想法後,就是買一個能量測扭力,角度的工具,我買的這個扭力計,在量測角度模式時,可以設定的第一階段最低扭力為 34Nm, 我覺得太大了,
但目前我只找得到這樣的商品,未來我會買數位角度扭力扳手,它的最低扭力設定可以到 10Nm, 我認為會更理想
量測時用扭力扳手設定鎖緊扭力,接角度扭力計,這樣可以同時得到鎖緊的扭力以及超過 34Nm 後轉動的角度,把原廠的建議扭力轉換為鎖緊的角度:
套筒與鋁圈上用油漆筆做記號,這是乾淨無油狀態下,原廠建議扭力的鎖緊位置,之後用別的方式鎖就可以確認實際螺絲被拉長的程度有無改變? 以及改變多少?
而角度扭力計在角度模式下,量測後的數據顯示類似這樣:
https://www.youtube.com/watch?v=-hSmtLVESSM
它會同時顯示鎖緊對應的扭力與旋轉角度,當使用相同的旋轉角度鎖緊時,螺絲的摩擦係數改變,就可看到對應的鎖緊扭力不同.
測試各種不同的鎖緊方式,就可以整理出以下的表格:
1. 乾淨且去脂 vs Loctite 鋁防卡劑:
可以看到鎖到相同的角度,需要的對應扭力從 132.5->80.1 Nm, 因為使用防卡劑會導致摩擦係數變小,所以這很正常,從這樣計算,扭力需要下降到 60%
不過觀察油漆筆的記號,可以看到使用防卡劑多轉的一點角度,但差異不大,這差異應該第一階段 34Nm 降到 10Nm 可以使差異變小.這也是我想買一支數位扭力角度扳手的原因"之一"
2.Loctite 鋁 vs Loctite 鋁 700km後,同位置重鎖:
扭力從 80.1提升到 107.8Nm, 我發現防卡劑塗抹使用一段時間後,都會有類似的扭力提升現象,推測是油脂變少,摩擦係數增大所致,因此,如果不重上新的防卡劑,鎖緊扭力需要每次修正,或是使用旋轉角度法來鎖
而實務上,我測試拆卸時需要的扭力,基本跟鎖緊到一樣的位置是一樣的,也就是如果每次都量測拆卸需要的扭力,有機會用相同的扭力鎖,誤差不大.不過這也會有例外的狀況, BBS 新品時期的的鋁圈+螺絲,拆卸需要比鎖緊大很多的扭力才能放鬆,這就不適用這種方式
3.不重上防卡劑,改變螺絲位置,模擬一般調胎狀況,以角度法測得的扭力是 117 vs 107.3Nm,有差異,但應該仍在扭力鎖緊法變異的 20%以內
4. Mazda 3 鋁圈螺絲量測到的資料:
乾淨無去脂 vs Loctite 鋁: 這個測試我修正鎖緊角度到使漆筆計號完全重疊,量到的角度差異為 18.2-16=2.2度,這並不大,可以看到旋轉角度的方式,確實可以大量降低摩擦係數變異的影響.
而這個影響大小,我預期如果能用 10Nm 作為角度計算的起始點,應該能降到更低
這個使用防卡劑需要做的修正,我基本上是測試到這裡為止了.只剩買一支數位扭力角度扳手,未來 DIY調胎上會方便不少,而這個數位扭力角度計,使用2顆 CR2032電池,在做一支機械扭扳手的校正,以及以上的部分測試,2天2次的使用,就電力不足需要換新才完成測試.
由於耗電量與 LED 指示燈和蜂鳴器的使用量強相關,只是我很意外這麼耗電,因此選用 AA或是 AAA的電池的機種,實用上會方便很多,只是這種數位扭力計有角度功能的,我僅有找到使用 CR2032電池的設計,
而扳手型的就有使用 AA 或是AAA電池的設計,預計電池會耐用很多,只是台灣製的普遍 8500~22000元一支,我是打算給大陸製的一個機會,先買大陸製的用看看就好
