分享:
▼
x0
|
转贴自Focus Fan's Club
悬吊作动原理及型式，各有优劣取向不同
汽车悬吊系统(suspension)系支持车身重量，并缓和及吸收路面不平整所导致的上下振动，且防止不当振动传入车身，藉此令使用者乘坐舒适，保护载货，亦需减低车身各部分的动性应力，并抑制车轮振动，改善行驶操控之安全性。为达到此上述机能，车身与中轮之间需要配置适当的弹力之悬吊弹簧，而消除弹簧作用之波动频率，则由避震器负起全责。
悬吊系统的运作，必需将车轮与路面间发生的驱动力、制动力、横向G力，等各种路面反应力传给车体，以维持车辆良好的运动性，为此，车轮与车体间需要使用对前后、左右、方向有适度刚性的连杆结构。综合上述三大要素即构成一个基本的悬吊系统。
悬吊系统的基本型式分别有二种，一是以一支车轴连结左右车轮的刚性车轴(rigid axle)悬吊，另一种是左右车轮可独立运动的独立(independent)悬吊。刚性车轴悬吊(非独立悬吊)因左右两轮同时依附在同一车轴上所以车轮在上下运动时，几何角度(algnment)变化较少，轮胎的磨秏也相对减少，且因构造简单，成本低，相对的对底盘空间的占有率可大幅减小，所以可以减低车身底板高度。其相对产生的缺点为，同固定车轮弹簧下重量重，相对惯性高，左右轮的运动连动产生横振动，有碍乘坐舒适性，且危及操控之安定性，而构造简单，就件角度的设计自由度小，操控安定性也无调整的空间。独立式悬吊因左右轮独自分开，不因位移而受影响，所以独立式悬吊，弹簧下重是轻，车轮之触地性良好，乘坐之舒适性与操控安定性佳，且悬吊几何角度的设计自由度大，有利于改善操驾的安定性，而噪音及震动的抑制也有相当大的改善，虽然独立式悬吊有着较多的优点，但有利必有弊，独立悬吊因为零件数量多，精度高相对成本也提高，而几几角度较大，变化之下有时较不利于轮胎的磨秏，更由于复杂的接点及角度，各角度须微妙调谐，造成底盘维修，调校时的困难度。
悬吊系统要角一，弹簧型式分三类
无论独立与非独立式悬吊连结车身和轮胎间的主要机件就是弹簧，弹簧大致分为：1.叶片式弹簧、2.圈状式弹簧、3.扭力杆式弹簧。
1. 叶片式弹簧通常应用在荷重车量，构造简单且可以代替连杆结构支持车轴及角度，一举数得，但也由于弹性及重量等页面因素，故小型车或高性能车，大都舍之不用。(早期Seat汽车之后悬吊，近期的雪佛兰 或Smart第一批的前悬吊都使用改良型式之片状弹簧)。
2. 圈状弹簧是目前车辆采用最广的弹簧型式，原因是制造容易、性能效率高、价格低。在变更圈数、线径或圈径等条件下，可以自由选择所需之特性，在悬吊系统中运用能是供大范围的设计空间，譬如：弹簧可应空间需求摆置在下三月架与大梁之间(M.Benz前)，或者弹簧与避震器结合一体，利用避震器外壳为基座的麦花臣(支柱式)型式，因为圈状弹簧由多重圈径而成，弹簧的密着高度相对的增大，所以车身高度降低比较有限，如果一眛的降低车身高度，将使弹力应用部分减弱且容易造成避震器触底，或上下支臂撞击车架之危险性。
3. 扭力杆弹簧：因其具有不占空间的特殊特性，且利用另一端的固定座杠杆可调整车辆之负荷高度，市售之箱型货车，如T4、 Nissan之好马747、三菱之坚达货车前悬吊大多采用之，而标致车系从106、205、206、309或Saxo之后悬吊亦采用此种扭力弹簧。
悬吊系统要角二，避震器组尼学问大
悬吊系统中为了抑制弹簧的震动频率，所以需配置避震器来控制弹簧受压后产生之波动。避震器对抗弹簧波动之阻力称之为「阻尼」，其阻力大小的数据为阻尼系数，系数高的避震器对抗Kg数高的弹簧反馈力强，现行避震器大致分为三大类型：
1.双管式避震器又称为标准型避震器，在内杆前端有一个活塞阀体，在管底设置一个在缩短行程时产生阻尼的油底阀，相当于内杆进入或退出时，内容积的避震器油会经由油底阀进出管外侧的油室，它由大气压的空气封入油室，以空气的压缩、膨胀、吸收油的进出容积。阀体是圆板及薄钢板多重组合而成，当压力产生时，薄板受油压动作而挠曲形成设定之间隙，利用油流过此薄板间隙时的阻力产生阻尼，因而改变此薄板的厚度和数目，即可改变不同的阻尼系数，当杆身被拉长时，活塞上室被加压，油使阀挠曲产生阻力且流往下室，此时相当于流往下室之油是并不足以填补活塞上行之空间，因此油室的油推开底阀，补足下室不足之油是。此避震器在伸长行程时活塞下室从油室吸入大气压值的油易产生旋涡真空，而溶入油中产生汽泡，此现象在动作快或连续性高时更明显，会有发生唧筒之声响，但不影响性能之运作，此型式之避震器应用于大部分之车辆具有避震行程长、阻尼调谐度佳。也因为双筒设计侧向耐磨度佳，应用在支柱式避震系统(麦花臣型式)尤为需要。
2.单管式气压避震器，单筒的设计，内部灌入高压氮气，此型式在回拉伸长行程及压缩行程全部仰赖活塞阀体产生阻尼，而气室在本体下端，以自由活塞分离油与汽体(油、气分离式)，在伸长行程时，活塞上室产生压力，油经阀体往下室压缩时则相反，封入气室内的氮气在缩短行程时，成为活塞上室不成负压的够高值，也就是，在油还没有全流到上室时，气室抵消了不平整的压力，Q度的感觉会较佳。但是此型避震器存在着几项缺点为(1)因为有气室存在，故筒身较长，如果为了缩短筒身则油室减少，影响避震效能，无法有较长的避震行程，不利道路行驶。(2)防止往外部漏油的油封因作动时直接爱力于活塞上室之压力，在高压下也须有高可靠性，不然非常容易漏油。(3)因为上述的原因，油封的滑动阻力增大，影响内杆活动性。(4)为保证自由活塞的灵活度，下筒车内径加工精准度要高，内部失圆或公差间隙变化即失去作用，故此型式避震器较适用于竞技车辆，路面道路驾驶车辆使用，较易损坏。
3.双管式气压避震器，此型避震器兼具标准式的短筒与单筒气压式阻尼的确实性，其构造为双管式，气室中灌入的氮气不像单筒式那么高，管的下方开有连接活塞下室与气室的连通路。阻宣的产生机构基本上分单筒式相同，不同的是在缩短行程时，下室一部分的油流入气室，此连通路径成为阻力，缓和增加活塞下室压力不像单筒式那样，增高气室之压力而导致损坏，内导芯上部设有单向阀在伸长行程时，把从杆与上座间泄漏的油送回气室，在缩短行程时也不吸入气室内之气体。因此构造趋于复杂、成本较高，大都用于高级车上。
各功能不同的避震器
配合性能需求或视觉效果的提升，避震器也发展出许多特殊的型式有
1.阻尼可变2.车高、筒身可调3.倒叉式避震器。
1. 阻尼可变型式：为了兼具舒适性及操控性而设计，主要也因为更换不同Kg值的弹簧，可以设定阻尼为优，调整阻尼强弱，并非一眛的转硬就会有好的表现。如果弹簧系数不强过度的阻尼依然无法配合弹簧之频率，会让驾驶者产生迟滞的路面感，且轮胎也无法灵活的永远接触地面。
2. 车高、可调避震器：为了改变车身高度，在避震器基座上设有转牙，改变其弹簧座高度来达到降低或升高的目的。当车辆为了寻求良好操控性而做车身配重平衡时，亦需依靠可调车高的避震器才能改变轮对车体的四点负荷，通常马路小霸王都会把车子降得超低才会有杀气，事实上，此行为有着绝对的危险存在，过低的车身势必要将弹簧降低，此举极容易造成避震器触底，一但产生触底避震器机会受损。而另一个最严重的状况是当避震器触底时等于轮胎与车身之间已无缓冲吸震空间，受冲击后的反作用力会使车身回弹迫使车身上扬轮胎离地，当轮胎不能随时接触路面时，所有的一切都是等于零，危机就会降临，所以在装配车高可调避震器时设定是很重要的，要先知道避震器行程有多长，例如，行程有12cm的避震器，装到车上后，其顶高车辆测量轮圈外缘与叶子板之距离有10cm，当车辆着地时，测量值最好为4cm，也就是车子下降了6cm，这6cm等于避震器刚好位于行程的中央，如此才有本事，吸收上升6cm的凸出物和下降6cm的目凹洞。如果为了美观下降，请务必预留总行程1/3的极限，也就是4cm的行程空间。当你使用的避震器是身高可调、筒身也可调的话，那当然就不会有触底的问题，先调好弹簧高度，使受压后的距离产生维持行程的一半，再来调整筒身符合希望的高度。在此顺便一提的是触底是一种危险，而避震器搭配过硬的弹簧也是另一种危机，那就是车辆顶起与落地后轮胎与车身的距离变化太少，此即意味着悬吊系统无法吸收路面的凸出，此举将会将车身推回空中，如果受力太大亦将会有翻车的可能。
3. 倒叉式避震器：此型式的活塞杆设置在减震筒下方与一般的型式比较，倒叉式避震器的弹簧下之重量较轻，其反应能力会较佳，由于避震器属于反覆运动的机构、重量会改变G值的变化，因此轻机件在被动端能提升舒适性及操控性，而县挂系统的可动物如下三角架等，改用质轻的铝合金亦能达到提升操控性的效果。
当有了这么多的改装悬吊部品后，是否意眛着每部车装上后都能有完美的表现，其实不然，因为在很多可调整的条件下，每更动一个项目，就会有不一样的表现，如果避震器有十段可调整，车高粗分为10cm每1cm为一单位，这两种组合调整即可产生100种设定，如果再加上弹簧Kg数选择防倾杆粗、细等变因。完美的调整的是旷日费时，此时唯有藉助仪器才能有一个基本答案，相信只有专业才能达到，但是一般的原则下并非愈硬愈低、愈好。好的悬吊就是让轮胎随时与地面接触，以此原则下去调校的底盘才是正统之道。
为求美观而过分降低车身高度，进而造成触底的现象，对行车安全来说是一种极危险的状况。
防倾杆的粗细也直接影响到避震器阻尼及弹簧磅数的搭配，至于真正精准的调整还是有赖专业仪器的辅助。
[ 此文章被面纸盒在2005-10-06 21:56重新编辑 ]
|
