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摩托车车架与悬挂简析

摩托车车架与悬挂简析
当我们讨论一辆车时,常会讨论到它的动力性能如何?它的舒适度如何?或许说得笼统一些,是讨论一辆车的个性究竟是如何?
其中除了发动机动力性能之外,其他最重要的因素,即是悬挂系统及车架。

 摩托车车架与悬挂简析

今纵横车坛的日本、欧洲、美国等大厂,对于悬挂系统及车架都有不同的见解及设计理念,
因此各车厂所生产的车辆有迥然不同的个性。以悬挂系统来说,不但影响了骑乘的舒适性,也造成了操控性的差异,
然而究竟什么是舒适性,什么又是操控性呢?首先要从悬挂系统的运作原理及各种悬挂的构造及表现来探讨。
最后,我们将针对车架作介绍,使各位读者了解各厂的设计概念与特点,也将介绍车架如何与悬挂系统做出紧密的结合,
就让我们一同进入这个左右车辆特性的神秘世界!

骑乘感是什么?

所谓的“骑乘感”,简单地说就是“一辆车给予车手的直接感受”,或者说是“一辆车所表现出来的个性”,
虽然说每位车手对于同一辆车的反应绝不可能完全相同,但是我们仍可以找出几个较为客观的切入点,来讨论一台车。
这里要讨论的有两点:舒适性与操控性。

谈到舒适性,许多人的脑海中大概会马上出现这样的画面:在宽广的路面上,骑着美式巡航车平稳地悠游着,
这就是一般我们所要的舒适性。进一步地说,只要“车辆行经坑洼时,车子的悬挂能够缓冲震动并且平顺地回复原本的稳定状态,
让骑士感到轻松自在,没有任何过度而令人不舒服的摆动”,就可以称为良好的舒适性。
一般而言,所谓“调校较软”的悬挂可以带来较佳的舒适性,因为软的悬挂可以缓慢地将震动吸收,而不带来剧烈的晃动。
也有人做过如此的研究,测试人体各部位所感受到最不舒服的震动频率,并在设计车辆的悬挂时,试着避免产生这些震动频率,
给人所带来的不舒适感。然而舒适性也可以这样去解释“在颠簸的路况之下,能够维持车辆及骑士的重心平稳地继续前进的能力”,
如此一来,一辆舒适度极佳的车辆必定是在经过凹凸不平的路面时,悬挂仍能迅速地反应路面,
当轮胎进入凹洞时,避震器迅速伸长,以轮胎顶住地面,仍然维持车辆及骑士的重心在同一水平面上,同时也维持轮胎的贴地。

一般讲到操控性,很多人会马上想到车辆的弯道性能,是否可以稳定地过弯,然而这里所提的操控性是指“车辆对于骑士的操作,
是否可以立即、圆满地做出反应”例如:车辆在进行转弯前,骑士必须以逆操舵改变车辆直行的状态,而开始倾倒过弯,
而所谓的操控性就可以在此看出,若一台车可以立即对骑士的逆操舵动作做出倾倒的反应,我们会称这台车的操控性犀利,
如一般的跑车即为此特性。相对的,若一台车对于骑士的操作做出迟钝、缓慢的反应,我们则会称这台车的操控性较为迟钝,
如一般的美式巡航车种,对于入弯的反应便没有仿赛车的犀利。

然而,这里所谓的操控性并没有好与坏之分,一台反应迟钝的车,在行驶时反而不容易因为外界的刺激而产生不稳定的情形;
而一台反应灵敏的车,却容易在路面的刺激下,产生不稳定的晃动,因此每台车都有本身的基本设定,
一位好的骑士也必须以自身的需求去选择车辆。

“操控性”是指“车辆对于骑士的操作,是否可以立即、圆满地做出反应”

摩托车车架与悬挂简析
美式巡航车多采用较软调性的悬挂设置,以求最舒适的长途骑乘感受.
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仿赛车多配置硬朗的悬挂,以获得较高的操控性.摩托车车架与悬挂简析

悬挂的奥秘

悬挂决定了一台车的好坏,究竟悬挂的作用是什么,又有哪些基本元件及基本结构种类?
关键的避震器又是扮演了何种角色,应该如何调整?请见以下分晓。

为何需要悬挂?

要知道悬挂的重要性,不如先试想若是没有悬挂的话,车子在路面上行驶会是怎样的情形:任何路面都绝非完全的平整,
就算是国际级的赛道,路面也是会有起伏及凹陷,更何况是一般道路,在路面上行驶,车辆会跟着产生晃动、震荡的情形。
如此的情况之下,若是没有悬挂来进行缓冲,每经过一次晃动,车子便会带着轮胎弹离地面,轮胎一旦离开地面,
便无法提供抓地力。在车辆转弯时,轮胎若跳离路面,将是一件多么可怕的事情!

然而想象归想象,实际上若是真的没有悬挂,轮胎似乎也不会这么容易离开地面,损失抓地力,我们从小骑的脚踏车就是如此,
大家还不是骑得好好的?这是因为轮胎的弹性也该当成一种悬挂来考虑。
为了应付凹凸的路面,工程师便将轮子与车身之间加入可以相对运动的机构,并加上弹簧,以维持车身高度。
如此一来,虽然有了悬挂机构及弹簧,可以让轮胎根据地面起伏而上下运动来贴紧地面,却形成另一个问题,
由于弹簧是一种会来回震荡的元件,能量会逐渐累积在弹簧内无法散去,因此震荡及晃动也就会越来越激烈。
为了解决持续震荡的现象,悬挂机构中就加了不可缺少的阻尼器(或称减震筒),阻尼器会吸收晃动的能量,
让车辆在经过坑洞时的晃动逐渐趋于缓和,如此才能算是一套完备的悬挂系统。

由以上的叙述可以知道,悬挂系统的两大目的在于维持轮胎的贴地性以及舒适性,这也是前面所提到的,
接下来,我们将开始介绍悬挂的基本要件。

悬挂究竟包含了哪些部分?

完整的悬挂系统应该要包含以下的部分:悬挂机构与避震器,其中避震器又可分开为弹簧及减震筒,各司其职。
摩托车上,虽然可见到各式各样的前、后悬挂系统种类,但基本的要件都离不开以上所讲的三大要素。

悬挂机构

所谓的悬挂机构就是以各项机械元件所组成,可以造成轮胎做单一方向运动的机构,
例如最简单的前悬挂:潜望镜式前叉系统,就是利用外管套住内管,让两管间可以做出直线的相对运动,来完成悬挂机构。
而常见的摇臂式后悬挂机构,也是利用摇臂来固定轮胎,让轮胎可以绕着摇臂支点做单一方向的运动。
形形色色的悬挂机构,我将在后面陆续介绍。

一款优异的减震器,弹簧与阻尼的调教缺一不可.

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为了使车体操控更符合骑士习惯,不少踏板车车主也对悬挂系统全面进行改装强化.摩托车车架与悬挂简析

减震弹簧及阻尼

避震器中弹簧的主要功能之一,便是让车辆在经过震荡后回到原本所设定的车高,这也意味着,弹簧可以用来控制车高。
弹簧在设计时,都会有一个“自由长度”,也就是不受力时的长度,当弹簧受力挤压时便会压缩,受力外拉时便会伸长,
若力量消失,弹簧即会在震荡之后回复到原本的自由长度,摩托车在经过路面跳动之后仍能恢复原本的车高,也是同样的道理。

由于弹簧只是单纯地吸收及释放能量,并不能使震荡趋缓,所以,避震器中便需要阻尼器来担负起吸收震荡能量的功能。
阻尼器中的关键便是阻尼油,试想,阻尼器中的阻尼油在压缩时,会经由一个小孔从阻尼器的一端流至另一端,
拉伸时便会自小孔流回原本的那一端,而流动时产生的阻力便是阻尼的来源,当油的粘度越高,
孔越小,阻尼油便越难流至另一端,相对地使得阻尼器难以压缩或是伸长,如此便可以缓和震荡。
目前常见的可变阻尼避震器其实就是改变小孔的大小来立即改变阻尼的效果;
若是更换阻尼油来改变黏度,也可以获得直接调整阻尼的效果。

阻尼油小常识

不论是潜望镜式悬挂或是后避震器中的阻尼油,在经过长期的使用之后,效能都会降低,而需要更换。
潜望镜式悬挂的阻尼油是可以经由简单的工具进行更换的,相对的,后避震器的阻尼油则需要较复杂的工具及专业的机具进行更换。
阻尼油最重要的标示就是粘度,常见的标示单位为
WT,号数则从010206070都有,数字越大,代表油的黏度越高,
能提供的阻尼效果也越大。阻尼油的作用就是将悬挂上、下作动的能量,转变成为油的热量,将震动吸收。
行驶之中,油的温度必会慢慢增高,而阻尼油温度增高之后,粘度也会逐渐下降,阻尼效果将会变差。
因此,避震器在经过长途操驾之后,会有性能降低的问题,正是来自于此。
长期下来,阻尼油在温度升高及下降中来来回回,也会造成阻尼油变质的结果,所以必须定期更换阻尼油。

前悬挂

前叉的内管越粗,能承受的力量便越大,但成本及重量也会跟着增加.

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前悬挂最重要的作用在于稳定前轮,使得前轮能够在颠簸的路面及弯道中维持贴地以提供抓地力,
另外,前悬挂在重刹的情况下,则是首当其冲地承受轮胎传来的减速力量,因此前悬挂在结构上也必须拥有足够的刚性,
承受车重在急减速时所产生的力量。目前车厂在前悬挂部份经常采用潜望镜式系统(也就是常称的前叉),
其构造简单是主要的优点,在进化后又衍生出倒立式的潜望镜式悬挂,常称为倒叉悬挂。
除了潜望镜式悬挂之外,也有许多实验型式的悬挂系统,但都未能形成气候。

潜望镜式悬挂

若从构造来细说的话,潜望镜式悬挂包含了上、下三角台、外管、内管、弹簧、阻尼器及阻尼油。
上、下三角台以珠碗和车架结合(所谓的珠碗其实就是组装式的轴承),使得三角台可以对车架产生自由的旋转,以利转向;
上、下三角台的另一端则分别锁住了两支内管的上端。外观上,内管下端连接着外管,最后由外管锁住前轮,
内、外管内则装着阻尼器、阻尼油及弹簧。阻尼器上钻了小孔,使前叉在作动时,阻尼油可以流过小孔提供阻力。
一般而言,潜望镜式悬挂最重要的两个尺寸是内管直径及作动行程。一般的小排气量跑车,大约使用直径
31mm33mm的内管,
直到公升级跑车才会使用到直径
43mm的内管,甚至有些大排气量的街车会使用直径46mm的内管。
内管越粗,能承受的力量便越大(或说所谓的刚性),但成本及重量也会跟着增加,因此还必须配合车架、三角台等等的设计,
找出平衡点。而作动行程则是指前叉内、外管在不接触到其他零件之下,可以有效运动的范围,
若是越野车辆,所需要的行程范围通常比一般街车或是仿赛车款更多。

国产的黄龙600是国内少数采用倒立式前叉的街跑车.

摩托车车架与悬挂简析
正立式前叉与倒立式前叉之比较.摩托车车架与悬挂简析

倒立式前叉

倒立式潜望镜前悬挂简称倒叉,从英文名称来看(Up-Side-Down Fork),就是上下颠倒的前叉。
主要差异是将原本在下的外管及上端的内管整组颠倒过来,变为外管在上而内管在下,由外管与上、下三角台连结,
以内管锁住轮胎。倒叉悬挂其实是正立式前叉的一种演进,由于前叉是靠内管及外管的滑动接触来产生上下作动,若是受力时,
也是依靠内管及外管的接触来承受力量。若是内、外管接触长度不够的话,受力较大时,就容易产生变形。若以原本的正叉设计,
想要增加内、外管的接触长度,在不改变整体前叉长度的要求之下,则必须增加外管的长度,但增加范围有个极限,
就是受到下三角台的限制,外管增长过多则有可能会在作动时撞到下三角台,减少可用行程。

为什么高档的大排量摩托车均采用倒立前叉?倒立前叉有什优缺点?我们从结构来看,倒立前叉的外筒位于上端,
与三角台紧密结合在一体,如此设计的好处是刚性提升,可以承受更高的动力与冲击。再从质量重心分布来看,
上重下轻的倒立前叉,它的质量重心是不是比较接近龙头?当质量重心集中,操控性能自然随之提升。

当然,倒立前叉还是有一些缺点(要不然,正立前叉哪来的生存空间?),
如果想要压低售价,结构复杂、成本偏高的倒立前叉就不是好选择。还有,倒立前叉的油封负担颇重,除了要对付液压油的压力,
更要对付地心引力,因此较容易漏油,维修周期偏短,整体成本更是高于正立前叉。
两种前叉各有优缺点,简单而言,倒立前叉适合高动力、高档次的车种,正立前叉则适合一般大众使用。

绝大多数讲究操控性能的跑车多采用倒立式前叉.

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降低簧下重量好处多多

倒立前叉将重量较轻的内管设在下端,就像改装轻量化轮框或锻造铝合金悬挂支臂一样,可以减低簧下重量,当往复重量变轻,
车子的操控当然更上层楼。


BMW Duolever悬挂:

BMW在推出K1200S跑车时,发表其新式的前悬挂系统—DuoleverDuolever结构与潜望镜式悬挂完全不同,
几乎是针对潜望镜式悬挂的缺点而来。首先,潜望镜式悬挂采用两支内、外管组,在一般的设计中,各有阻尼器及弹簧在其中,
等于是两支独立的避震器,因此有可能会造成彼此调校不同、作动不同步的缺点。
第二,潜望镜式悬挂的内、外管组不但必须负责弹簧及阻尼力量,还必须同时提供支撑减速时或是过弯时的刚性,
当前叉产生微微弯曲变形时,便会影响到内、外管的作动及悬挂性能。

Duolever采用类似汽车悬挂中的双A臂设计,利用两支A字形的摇臂抓住夹持轮胎的叉型结构,
最后在下
A臂及车架之间加上提供弹簧力及阻尼力的避震器。如此一来,只有两支A臂及夹持轮胎的叉型结构在负担前悬挂的刚性,
避震器只需要提供弹簧及阻尼力,不必因为同时要提供刚性而影响作动。
整体而言,
BMW Duolever改进了许多潜望镜式前悬挂的缺点,但在结构上则增加了许多复杂度,若是各连杆之间产生了间隙,
则会大大影响悬挂性能,在实际骑乘感受上,虽然反应不如潜望镜式悬挂灵敏,但也较为沉稳,适合高速巡航。

Duolever悬挂作动原理:

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BMW开发的Duolever悬挂,目前搭载于BMW旗舰K1200K1300车系上.摩托车车架与悬挂简析
BMW Duolever悬挂由于结构较复杂,维护成本也较一般悬挂来得大.摩托车车架与悬挂简析

以上,我们谈到各种悬挂系统的基本构造及特性,但只要选择悬挂型式,其他都不去管了吗?答案是否定的,
选定了悬挂种类之后,接下来就要设定各项参数及尺寸,才能符合骑乘的需求。除了悬挂之外,
车架则是另一个重点,而究竟车架对于车的骑乘特性有何影响呢?

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主车架上负担悬挂系统及发动机,副车架则只是单纯用来搭载骑士及部分车辆配件。

车架的基本概念

车架对于整台车而言是将前悬挂、后悬挂及发动机组合在一起的关键零件,
其中的奥秘在于如何提供适当的刚性并将重量及尺寸缩到最小,而各种不同车架的设计常常基于不同的设计理念。
以下,将介绍车架的概念及常见的车架形式。一般而言,我们可以把车架拆分为主车架及副车架,
所谓的主车架通常指的是与发动机相连结且支撑悬挂结构的部分,而副车架则是指从主车架延伸出来负担骑士、
乘客座位及一些配件(如电瓶、点火电脑等)的结构。因此,在此所讨论的车架技术指的是主车架,
因为它负担了悬挂及发动机,也就是主要的力量来源,副车架只是单纯用来搭载骑士或是一些重量并不大的零件。

主车架所要承受的力量有两种,第一是来自于悬挂的力量,第二则是发动机输出动力时造成的力量。
第一种力量是最常见的,也可以分成很多类型:当车辆减速时,轮胎的摩擦力首先传至悬挂,
悬挂再经由与车架的连接点传至车架,最后则由车架抵挡住发动机、骑士及大部分的车重,将整台车减速。若在减速时,
车架产生变形,必定会影响整台车在减速时的稳定性,所以这个方向的刚性是不能妥协的。此外,车辆行驶时,
悬挂会不断接受地面的刺激而产生作动,所有作动的力量都会传至车架,因此车架也必需负担悬挂作动时的力量。
第二种力量则是来自于发动机输出的动力,当动力输出时,后悬挂及车架都必须负担力量,动力才能传达至轮胎抓地。
此外,发动机所产生的震动也必须由车架来吸收,通常以橡胶类的缓冲元件吸震,否则许多螺丝都有可能被震松脱了。

最近几年的车架设计概念经常强调刚性及韧性并重,也就是说,悬挂不能吸收的晃动,由车架来吸收,而非直接传到骑士,
或是造成轮胎失去抓地力。从悬挂来看,前、后悬挂都只有一个作动方向,也就是说,只能分别吸收一个方向的晃动,
但不论车在直行或是弯道中,所需吸收的晃动及力量明显地来自于多个方向,因此单纯以悬挂来吸收是不够的。
像是过去
RossiHonda车队转战Yamaha时,其技术团队对Yamaha车架做出的最大修正就是去除原本两支加强车架刚性的横梁,
使得车架在扭转方向的刚性降低,而韧性也更高。

当遭遇强大减速力时,足够刚性的车架能确保车辆稳定性

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MotoGP赛车的车架设计,对轻量化与刚性及韧性的全面均衡特别讲究,图为Honda RC211V的车架。摩托车车架与悬挂简析
图为对应两种不同横向应力而设计的车架,由赛场的经验得知,车架并非一味的加强刚性才是好车架,
当刚性到达某个程度后,适度的减轻刚性反而能有效的吸收晃动。
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世界大厂的车架技术

以下将介绍常见的车架技术,有些是普遍应用于各厂家特定车种的技术,有些则是某些厂家所偏好、专属的技术,
DucatiBMW就有其坚持的车架技术及概念。

钢管环抱式车架

钢管环抱式车架普遍运用在许多日系街车上,如CB车系,其特色是利用钢管弯曲、焊接而成,并且将发动机环抱住。
通常这类型的车架会搭配双减震器后悬挂系统,所以并没有所谓的副车架,因为车架必须往后延伸,
以负担两支减震器所传上来的力量。本类型的车架使用钢管作为材料,经由焊接做出车架形状,缺点在于钢材重量较重,
且容易受力变形,因此做出来的车架重量会较大,且刚性会稍嫌不足。优点则是其制造成本低及所需的技术水准也不高,
因此现在虽然有更好的车架技术推出,但仍有许多中、低等级的车辆使用此类型的车架。

常见的钢管环抱式车架缺点在于钢材重量较重,且容易受力变形,且刚性稍嫌不足。

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制造成本较低,且制作容易,不少非竞赛诉求的车款仍然大量的使用钢管环抱式车架。摩托车车架与悬挂简析

双梁式铝合金车架

双梁式铝合金车架常见于日系跑车,其特点就是由两支粗壮的横梁吊起发动机,双梁的前端会结合支撑前悬挂,
而双梁的后端则会放入后摇臂,支撑后摇臂的旋转支点。此类车架由于采用铸造技术,因此在形状上的变化较多,
能轻易地制造出所需要的形状,可以节省许多材料及降低重量。就材料本身而言,使用铝材也能减少车重。
这类型车架的设计概念在于以车架将发动机吊起,并以车架的前端及后端分别支撑前、后悬挂,因此车架必须做得较为宽大,
若车辆的发动机为直列四缸,则车架通常显得较为雄壮,而近年来的设计概念则是力求将车架缩小,也显露出这类型车架的缺点。

目前日系跑车多采用双梁式铝合金车架设计,并使用铝材降低车重。

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栅式钢管车架

钢管车架是意大利车厂Ducati的招牌之一,其特点是利用直条的钢管建构出许多封闭三角形的骨架,来加强车架的刚性。
以设计概念来说,钢管车架并非如铸铝双梁车架般吊起发动机,反而像是以发动机作为基础,建构车架在发动机之上,
车架只是将前、后悬挂与发动机做个连接、支撑。重量方面,由于钢管车架所使用的材料较少,整体重量非常低。
此外,车架瘦窄也是特点之一,这点也明显地反应在
Ducati众跑车的外型上。

栅式钢管车架已是Ducati的特色,也使Ducati车款一眼就能被骑士辨认出来。

摩托车车架与悬挂简析
Ducati的车架乃车中经典,此外,车架瘦窄也是特点之一。摩托车车架与悬挂简析

BMW车架

BMW除了以水平对卧双缸发动机著称之外,由水平对卧双缸所发展出的车架也与众不同,
BMW的车架在设计概念上与前面所提的完全不同。BMW以水平对卧发动机作为基础,直接在发动机上发展出前悬挂结构,
再分别往后发展出后悬挂结构及支撑座位的骨架,其实已经完全没有车架的概念了,完全利用发动机在支撑悬挂。
也许可以说,骑士就是骑在一台发动机之上。由于水平对卧双缸体积庞大,将发动机作为基础是相当合理的想法,
在操控特性上也十分特别。

BMW的水平对卧发动机车款,可将发动机视为车架的一部分,这也造就了其特殊的骑乘感。

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踏板车的车架型式

踏板车的设计初衷是轻便的代步交通工具,一切以实用为导向,所以在屁股下方拥有相当大的置物空间、
龙头与前座之间还可以载你家的黄金猎犬。针无两头尖,既然获得空间,那就表示必须牺牲车架刚性。
也代表着踏板车的车架设计不适合高速度与高动力负荷,这是必需先明白的。但喜爱踏板车的车友且别自暴自弃,
尽管先天刚性不如骑式车,还是可以藉由周边的系统改装强化踏板的车架刚性,达成增进操控的目标。

踏板车开发演变至今,车架型式大致相同,从前往后看,固定三角台的部分为一根粗轴,到了脚踏板开始分为两边,
到了中央部位,车架下方连接发动机传动箱,之后是连结后避震器上端。这种车架的形状活像一只烤鸭,
而这样子的车架一共有两大弱点,首先,脖子的部分最脆弱,也就是从龙头到脚踏板之间的地带,此为
L型单管设计,
一旦发生正面撞击,当场骨折。其次,与发动机连结的固定部分所承受的力量也不轻,
但是工程师通常不会直接将发动机锁在车架上,而是透过发动机吊架将两者互相固定,其作用相当于生物的关节。


只要是世界大厂生产的主流机种,消费者均可买到专用的改装发动机吊架,改装业者的设计方式如下:一、材质变化,
将原厂的铁材改为铝合金,并且是锻造铝合金,藉此减轻重量。二、增加刚性,可以增加发动机吊架连接杆的螺丝数目,
或者加强部品的制作强度。三、关节点的强化,一般常见的是将橡皮衬垫换成轴承,即可缩减转动间隙,
车辆的悬吊动作将变得更确实。而后悬挂支臂则是专为双枪后避震器踏板车设计的改装套件,
市面的改装套件多半采用
CNC切削的方式,原厂的后悬支臂是以铸模的方式制造,由于CNC可以做到更精确的加工,
所以改装后悬挂支臂可以做到相当程度的轻量化。此外,对于视觉效果的营造更是不在话下,
假如你是重视轻量化与加工细节的玩家,这是值得一试的东西。也就是说,强化关节可以承受更大的力量,
进而增加操控。只要将这些关节换成改装套件,或者藉由加工与补强的方式将原厂的零件强化,就可以获得功效。

从上至下,车架到了脚踏板一分为二,这也是刚性变弱的部位。

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经过CNC加工,改装后悬挂摇臂的背面大量挖空,属于车架轻量化的改装领域。摩托车车架与悬挂简析

工程师如何设计悬挂?

如何设计悬挂其实并不是一般人必须知道的问题,但从一个挑剔的消费者角度来看,
若是知道当初工程师是如何去设计一台车的悬挂,则可以经由适当的解读,了解一台车究竟是被定位成什么样的车种,
如此一来,想找对车,也不再那么困难。车辆制造商对于每一台旗下的车款都会附上规格表,
如何从规格表中的数据看出端倪,反推车辆诞生时所被赋予的目的,就是以下要谈的重点。

解读影响悬挂设计参数的奥妙

许多车厂在设计新车时,为了节省成本,常会将原有的悬挂系统设计套用于新车上,也常将原有的发动机及车架直接套用。
虽然如此,却不会造成两台车拥有全然相同的骑乘感及个性,究竟是为什么呢?简单地说,这就是调校的奥秘,
以发动机为例,同一台发动机,完全相同的机械结构,在调整供油、气门开启时机之后,便可以改变最大功率产生的转速及功率值,造成完全不同取向的功率输出。悬挂在此也有异曲同工之妙,当改变弹簧、阻尼值后,悬挂系统对于路面的反应马上会改变,
再调整车高、前叉前倾角、轴距等等之后,车辆在进出弯的反应也会随之不同。这就是为什么虽然两台车采用相同管径的前叉组,
实际骑乘感受却有可能大相径庭的缘故。

弹簧K

悬挂系统中的弹簧K值主要影响了悬挂运动的行程及遇到坑洞时,路面反应的多寡。
使用
K值较大(较硬)的弹簧将使得减震器作动的范围变小,遇到坑洞时,路感会明显变得清晰。在设定车辆时,
需要进行激烈操控的车种会采用较硬的弹簧,以减少车身高度的起伏。注重骑士舒适性的车种则会采用较软的弹簧,
以增加悬挂的行程,缓冲晃动。也有许多情况会采用逆向操作,如在路面较差的赛道上,就不能将弹簧设定得太硬,
要让悬挂有吸震的能力,否则轮胎很容易跳离路面。此外,多段
K值系数的弹簧也经常被使用,
先用前段弹簧
K值较软的部分来吸收路面的小震动,而在高速弯中,前段弹簧被完全压缩之后,
则剩下
K值较高的部分来支撑高速下的离心力。

采用不等线距设定的多段K值系数弹簧,当前段弹簧被完全压缩之后, K值较高的部分则可支撑更大的压缩力道。

摩托车车架与悬挂简析
骑士可以根据自己的骑乘需求更换不同硬度的减震弹簧,但若经验不足,建议找专业人士搭配。摩托车车架与悬挂简析

阻尼值

阻尼值影响的是当悬挂在作动时,回复原本静止状态的快慢,阻尼值越大,回复稳定的时间就越短,阻尼值越小则越慢回复稳定。
对于骑士而言,回复稳定越快代表的是当遇到晃动时,车辆会剧烈地被稳定住,如同用力将晃动的钟摆停止下来,
对于一般人而言,会感到有些不舒适。阻尼值较小,则会使车辆缓慢地回复。一般柏油路面赛道的车辆会使用阻尼较大的设定,
但如同弹簧,当路面有许多起伏时,阻尼设定太高,则会使得轮胎无法一直贴紧地面,造成整台车跳离路面的情形。
这就是为什么弹簧及阻尼值都必须随着路况的不同加以设定的原因。

坊间有不少阻尼可调的改装减震器,当然售价也比不可调的减震高上许多。

车高

车身的高低会影响车辆在加、减速时,车头扬起或是俯冲的现象。车身越高,则扬起或是俯冲的倾向越大,车身越低则相反。
另外,一般仿赛车会有前低、后高的倾向,将骑士尽量往前贴,如此的设定经过长期的测试之后,
对于大部分骑士在于入弯时是有帮助的,可以使入弯的动作更加顺利,减少难以将车倾倒入弯的情形发生。
设定前、后车高可说是调校车辆的第一步,对于骑乘姿势也有很大的影响,但却常常是许多骑士所忽略的。
改变前、后车高所带来的骑乘特性变化常是惊人且用言语难以形容的。

轮圈直径

常见的轮圈尺寸为踏板车的8寸至12寸,一般摩托车的16寸至18寸,较特殊的有目前MotoGP场上常见的16.5寸。
一般来说,轮圈的尺寸越大,其轮胎与地面的接触面积也会越大,且根据许多研究,轮圈直径越大,车辆的稳定性会提升,
但相对的也会造成车辆反应较为迟钝。除了考虑骑乘特性之外,轮圈越大还会造成转动惯量越大,
对于加速而言,就如同车重增加一样。因此,车厂在决定轮圈大小时,经常是透过多次的试验、模拟之后才决定的,并没有一定的好坏。


目前MotoGP场上的赛车多用16.5寸轮圈。

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前叉前倾角

前叉的前倾角对于车辆直线行驶的稳定性及入弯倾倒速度的影响相当大,一般跑车的设定皆为23度左右。
小于
23度会使车辆变得十分敏感,如直线行驶时,前叉会受到路面起伏的刺激产生晃动,入弯倾倒反应也会更快。
另外,美式巡航车的前倾角通常大于
23度,除了视觉效果以外,对于直线行驶的稳定性也有帮助,但入弯反应会变得较为迟钝。


后摇臂长度及轴距

后摇臂越长,则车身受到后轮起伏的影响就越小,目前的跑车经常会强调其后摇臂是较前一代车更长就是这个道理。
但后摇臂增长,则会连带使得轴距变长,影响操控的灵活度,唯一解决的办法就是将车架上的后摇臂旋转支点向前移动,
使得后摇臂加长的同时,轴距仍不增加,这也是最近新发表的跑车经常强调的。

影响车的骑乘特性还有很多因素,换条轮胎、调整把手角度、甚至更换座垫的厚度都会让一台车有完全不同的骑乘感受。
在本次主题中,则是把最基础的两大因素:悬挂与车架提出来与大家讨论。希望大家可以了解所谓一台车的个性究竟是从何而来,
但究竟要如何去体会车的个性,就需要大家实际用身体、用心去了解了。


大家都说
2条评论
  • 全部
  • 确实好文章,对我这样的新手具有非常大的指导意义。

    2019-03-28 22:34:43
  • 好文章!

    2019-02-27 17:07:45
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