寶馬控制臂斷裂案例分析

煙臺/左竹松

寶馬也會斷軸？！我們真就遇到了這么一例！

如圖1所示這輛寶馬3系轎車，到店修理時，左前輪已經殘廢了，幾乎歪成90°角。

┃ 圖1 下擺臂“骨折”

專業地說，是懸架控制臂“骨折”。當懸架上的任何一根控制臂失效都會導致車輪“出位”，高速行車中斷軸，將十分危險。

任何失效背后都藏著超越表面的真兇，絕非簡單的“斷軸”二字可以涵蓋。控制臂怎么會斷呢？它到底是“因”還是“果”？引起了我的巨大好奇。

【車主描述】

我們為此仔細詢問了車主。

時間：2017年10月12日清晨，車型F35（三系GT），購車時間為2016年10月，行駛里程為71630km，天氣風和日麗，地點為空曠的停車場。車主說“在準備倒車調頭時，倒車約1m左右時，底盤聽到“嘣”的一聲響，感覺是被什么東西敲了一下，下車檢查，發現左前輪歪在一邊壞了，無法繼續行駛。”好在萬幸沒有在正常行駛中發生這一幕，真是很幸運，車輛沒有失控。

【這根控制臂太細了？】

這根斷掉的控制臂（如圖2所示）大約手指粗細，會不會是設計得太細了導致斷裂？

┃ 圖2 懸架

曾聽聞網友吐槽某些日系車懸架控制臂“細得像筷子”，于是很多人都覺得，控制臂粗才好。這得辟謠一下。

其實，拉桿兩頭都是活動端，它的受力只能是“拉”或“壓”，不存在“彎折”，我們把拉桿的兩端連起來，就是受力方向。

如圖3所示，只要桿子是直的，即便是做得細一些，也能承受驚人的拉、壓外力；如果桿子是彎的，必須足夠粗壯，才能應付同等的外力。

┃ 圖3 彎控制臂的斷裂風險更高

用木棍可以把卡車頂住，就是這個道理。

寶馬F35底盤的兩根前懸架控制臂（如圖4所示），直的那根很細，彎的那根很粗，而且越是彎的厲害的地方就得越粗，就是這個道理（彎曲控制臂是為了避讓底盤結構）。

┃ 圖4 彎、直兩根控制臂對比

換句話說，對于直控制臂，大家可以不用計較粗細。

從邏輯上看，要是因為桿子太細的話，那就是設計問題，那這款寶馬斷軸也絕非個案。而事實并非如此，那一定另有隱情。

【調查斷軸的真兇！】

我們把控制臂正常與斷裂照片做一個對比（如圖5所示），通過金屬斷面可以直接觀察到控制臂因受疲勞損傷而斷裂的。

前面我們也分析了，控制臂是很抗壓力的，所以造成它彎曲的原因不會是“壓力太大”。還有一種假設，就是控制臂先發生了彎曲，自然就hold不住那么大的受力了。那就尋找桿子彎曲的真正原因吧！

還好鈦合金眼給力，通過對斷臂翻來覆去地端詳，本人在控制臂上發現了一個個很隱蔽的傷痕，疲勞裂紋如圖6所示。

其中有一個疲勞裂紋和斷裂口幾乎重合，很容易被認為是斷裂傷痕的一部分。但仔細觀察斷面，在斷裂傷痕里發現顏色變化，脆性斷裂面3是新傷，顏色很淺（很干凈）。在疲勞擴展區4中，顏色由深向淺發生過渡，這說明在完全斷裂之前的一段時間，在車子使用中裂紋逐漸擴大，如圖7所示。

那么，讓車主莫名其妙的“嘣”的一聲，應該是控制臂斷裂的聲音。

與客戶溝通，要了一張現場照片（如圖8所示），做了一下現場還原。客戶在剛剛后輪移下臺階，車輛瞬間受到一沖擊波動。由于控制臂已斷了近一半，因此受此影響徹底斷裂。那到底什么原因使控制臂產生裂紋呢？

損壞的輪胎、變形的鋼圈及彎曲控制臂出賣了一切，如圖9所示。

┃ 圖5 斷裂的控制臂和正常的控制臂

┃ 圖6 疲勞痕跡

┃ 圖7 斷面分析圖

┃ 圖8 現場照片

┃ 圖9 輪胎、鋼圈及控制臂

終于，損壞的輪胎、變形的鋼圈及彎曲控制臂出賣了真相。我們把控制臂斷口拼回去，原本應為筆直的控制臂，可目測出彎曲變形。一般來說，在正常行駛情況下，哪怕是極端路況，懸架中的控制臂也不會出現斷裂。后來我們根據車輛鋼圈變形有碰撞痕跡的情況來分析，可能是由于之前該車多次遭受過撞擊，導致控制臂受力并出現輕微變形，在日積月累的行駛過程中在變形部位出現金屬疲勞，直到徹底斷裂。

【結論】

這是我們探尋下來唯一靠譜的推理，完全符合整個故障的演變歷程。

汽車是一臺十分復雜的機器，幾萬個部件既相互支撐，又相互制約。從我們維修中經常會遇到重案、疑案，不少“汽車問題”很有故事，其中相當一部分與車主最初的主觀感覺背道而馳，更不要說不明真相的車主了，所以才有那么多哭笑不得的“維權”。

不知道寶馬車主會不會因為本人澄清了一起“車主維權”而給個獎章，至少我們希望各位朋友遇到車輛故障和失效，能夠冷靜對待，科學用車，理性維權。

4S店保養檢測流程也要針對這一故障進行修正，建議增加“目測底盤懸掛”這一重要檢查環節。

理論上控制臂發生斷裂,嚴格意義講應不光需要目測，同時也要通過對故障件電鏡分析、化學元素分析及板材力學性能分析,來確定控制臂制是否是疲勞斷裂。本案例，限于客觀條件，分析只能停留在宏觀目測這個層面，請大家見諒。