返回列表 回復 發帖

汽車改裝之懸掛系統改裝 2

絞牙避震
      絞牙避震( height. adjustable. damper)——源自賽車技術,指有可調(彈簧)高度設計(香港人俗稱“絞牙”設計)的減震器。顧名思義,可調高度式減震器的最大好處是可以很方便地獨立調整車身四角的離地間隙。當車子靜止時,車身四個角的離地距離對該位置上車輪的負重有很大的影響:增加車身左後角的離地間隙,便增加左後輪及其對角線車輪(即右前輪)的負重,同時另外對角上的兩只車輪(左前及右後輪)的負重則會減少。如果減少離地間隙則效果相反。因此在一定程度上可調高度式減震器可用來調校包括車手和載(汽)油量的靜止重量分佈(static weight distribution)。在賽車場上,專業車隊會利用離地間隙和車輪負重的關係,來計算賽車上每角車輪的負重(即角重corner weights),角重進行過調整的賽車在動態時會有較少的重量轉移和較好的整車平衡,能幫助提升輪胎的極限。在調校角重時最理想的當然是可以把車重平均分配(或為特別效果而刻意增減個別車輪的負重)。但事實上,除了方程式賽車能做到理想的重量分佈外,絕大多數的車,包括gt賽車也做不到這一點(ff房車最差,因車手、發動機和變速箱的重量都集中在前面,嚴重的天生不平衡)。說遠了,回到民用車上,多數車迷都只會在最初改裝可調高度式減震器時玩一下這特別的設計,但後來往往不會再有耐性進行細緻的調整(畢竟每次開車前按乘客的數目、乘坐位置或將駛經路線上的路況來調校車子每角的負重和離地距是件很麻煩的事)。如此一來除可調高度外,有“絞牙”設計減震器的性能表現並不一定比沒有的強。而從實用的角度來看,如果只為降低車身和減低車子在彎中的傾側度,那麼簡單地換一套短而硬的彈簧配相應的避震器,可能會更省心。以後有機會的話,我還將就絞牙避震的細緻調校對駕駛的影響做更詳細介紹。
       多路可調式減震器
      市面上有些可調式(軟硬可調)減震器設有多段的壓縮(compress,或稱bump)或伸長(decompress,或稱rebound)的阻尼調校功能。和可調高度一樣,這設計也是為競賽而設的。簡單地說,一路可調式減震器(1 way adjustable damper,通常只可調減震器回彈時的阻尼)有12段調校選擇;而兩路可調式(2 way adjustable,即減震器壓縮和回彈時的阻尼均可調 )會再多12段的調校選擇,即理論上它有12×12=144款調校組合。如果再加到三路甚至是四路可調式設計(可再細分調校高速和低速的壓縮回彈阻尼),組合結果會更多。如以壓縮為例,車子快速通過賽道路肩時減震器會產生高速壓縮,而車子在轉向、加速、?車時引發的重量轉移則會產生低速壓縮。因此這種多路可調式設計可多達n種減震阻尼(軟硬)的組合,當然這是純理論值,實際上可產生明顯效果的組合並沒有這麼多,而且有些組合更有互相抵消的效果。對於專業車手(尤其是拉力車手)來說,多路式減震器非常重要,因為調校得宜的減震器可令賽車在非常顛簸的砂石路面上穩定地高速飛馳。
      但除非是高燒中的發燒友或是準備出賽,太多軟硬可調設計並不實際(競賽用的設計在民用角度看都是不切實際的)。以我個人的經驗來說,在買車時選擇原廠運動懸掛配置(sport suspension option,在國外很普遍,尤其是寶馬和賓士等歐洲車廠都會提供這些選擇,相信國內也很快會流行)是最好的妥協,不然的話買一套一路可調式減震器回來再調校一個自己覺得可以接受的設定便可以了,太多的選擇只會令你傷透腦筋。除了彈簧和減震器外,懸掛系統內還有其他不那麼容易注意到,但同樣舉足輕重的東西:防傾杆、關節襯墊和用於加固車身的配件等。
       車身加強
      在前後懸掛的支柱頂部(俗稱“塔頂”)加裝“塔頂巴”(橫拉杆),把左右塔頂用硬杆連接起來,可以加強車身剛度,避免車身兩邊因重量轉移改變了受力點而扭曲,繼而影響車輪前束、車輪傾角等的動態幾何。“塔頂巴”讓懸掛系統的運動軌跡保持設計的初衷,從而在急轉彎時把系統的動態幾何控制在較理想的範圍內,而且加裝前頂巴可使車子的轉向更靈敏和直接。但由於車身剛度的加強,轉彎時重量轉移會加劇(原本較軟的車身會抵消一部分的力),若塔頂巴是加在前軸,那麼前輪的重量轉移較多,令前軸的車輪先於後軸到達極限,出現轉向不足。同一道理如加在後軸就偏向於轉向過度,可見塔頂巴亦有類似於防傾杆的作用(在下文有詳細解釋)。很多街車的車底用於固定搖臂的部位是很弱的,所以有些改裝商會建議在這裏裝“底巴”,加強搖臂的關節點,原理和塔頂巴是一樣的。當然這一切都是基於其他條件不變的理論情況,但現實中的情況不會這麼簡單,不然的話很容易便可當改裝專家了。裝配頂巴是很簡單的技術,大部份情況下只要位置合適便可,充其量要注意的是頂巴的設計會否影響一些簡單的日常維修工作如換機油濾請器和火花塞等,名牌與否在此關係不大。
       懸掛關節的襯墊
      街車由於要顧及使用壽命和平順性、寧靜性,懸掛系統的所有關節都採用橡膠質地的襯墊(bush),即金屬之間不會有直接接觸,但缺點是軟襯墊令車子的操控不夠敏銳和直接,而且剛度不夠會令激烈駕駛時懸掛系統產生多餘的動態幾何變化,影響車子的操控表現。另外經常高速行車所產生的熱力也會令橡膠質地的襯墊壽命縮短,要經常更換。如果改裝懸掛時可以換上硬度較大、耐熱較好,用聚亞安酯(polyurethane)等物料製造的襯墊,可大大改善上面提到的問題,代價是犧牲一些乘坐舒適感。事實上在專業賽車上,會乾脆把關節改成金屬製造的球狀軸承(spherical joints,俗稱“波子”)。波子需要好的潤滑和經常的維護,噪音大,而且不能緩衝來自各個方向的衝擊,要求車架十分牢固,加上全無乘坐舒適性,不適合用於街車。
       防傾杆
      如果單*基本的彈簧、減震器去提供足夠的力矩,把車身在轉向時的傾斜程度改善過來,所需要的強(硬)度不但會令司機和乘客接受不來,強烈的震盪亦會影響車上其他部件的性能和耐用性,絕對是得不償失。因此大部份的高性能房車都配上了防傾杆(anti-roll bar,也稱穩定杆,stabilizer 或swaybar)。防傾杆的基本設計是用一條u形的金屬杆把兩側懸掛連起來,作用是當車子傾側時,即外側的懸掛被壓縮,內側懸掛被拉長時發揮一個抗扭作用,分別減低外側和內側懸掛的壓縮及拉長幅度,減少車子的傾側度。防傾杆的抗扭度(torsional stiffness)決定於它的直徑和長度,直徑越粗、兩端搖臂離杆的中間點越遠,抗扭力越強,相反則越弱。防傾杆的最大好處是它可以“防傾”,但又不會影響車子的彈性係數,因為在同一輪軸上的兩側懸掛同時壓縮或伸長時防傾杆是不起作用的,因此配有防傾杆的車子可以用上較軟的彈簧,令一般行車時可以維持一定的舒適感。
除了“防傾”外,防傾杆對汽車的轉向特性有十分大的影響,在某程度上它的作用比彈簧和減震器還要明顯。防傾杆越強,在轉彎時壓在外側車輪的重量便會越大(因為在其他因素不變的情況下,裝有較強防傾杆的一軸會有較高的重量轉移速率),亦即是在這一軸外側的車輪將可能是四個車輪中第一個到達極限的車輪,當超越這極限時轉向過少(如出問題的輪子在前軸)或轉向過多(如在後軸)等現象便會出現。同樣的道理也可應用在前後彈簧和減震器的設定上,即有相對較強彈簧/減震器組合的一軸會首先出現推頭或甩尾的現象。大部份街車的操控特性在出廠時都被設定於偏向於轉向不足——因為這樣的車相對容易控制,只要拖點?車就能減小轉向不足的現象,符合多數人的本能反應,是一項保守但安全的設計。在改裝懸掛系統時要注意前後軸的平衡和新設定對車子操控特性上的影響。
       以下是改裝防傾杆時的一些建議。
      如果街車出廠時只有一條防傾杆,那麼一定是在前軸的,如果根本沒有防傾杆,那麼改裝時應優先考慮在前軸加防傾杆,這樣會安全一些。如果你有很好的賽車駕駛技術,可以在原車的基礎上,加強後軸的防傾杆,這樣車子的操控會較活潑,轉彎時更靈活,但如果搭配失當將會使車子在高速轉向時出現甩尾現象,容易發生意外。前後防傾杆的相對強弱除了要考慮操控設定的需要外,還要配合彈簧的軟硬(彈性係數),比如原來已選用非常硬的彈簧,那麼加裝上的防傾杆可能就無“傾”可防了。防傾杆的結構有空心和實心兩種,空心的較輕,但由於生產難度大,所以價格貴得多。如果資金充裕,買可調(長短)的防傾杆更容易發揮車的潛能。
      其實對大部份車迷來說,最方便和有效的方法是找一間有信譽的改裝公司,讓它介紹一套專為自己車款型號而設計的防傾杆套裝。事實上很多車廠都有官方或半官方的改裝專家為自己的產品設計改裝部件,例如開豐田車的可選擇trd、tom’s 的出品,本田可找無限(mugen),寶馬可用eibach,bilstein,大眾則有neuspeed和abt(奧迪)等。雖然這些套餐式的改裝件並不一定能100%地滿足你的要求,但它們中的大部份都會對車子的操控性有可觀的改善,即便是最差情況下也不會產生一些相反甚至是危險的效果。
       再談輪胎
      在談論懸掛系統時,輪胎很容易被忽視,實際上輪胎除了提供與地面的抓地力之外,也起到與彈簧、減震器相類似的作用,而且輪胎的發明也正是為了起到緩衝作用,而不是為提供大的抓地力(第一條輪胎就是為自行車減震而造的)。在正常行駛時,所有的路面衝擊都是從輪胎開始傳遞上去的,輪胎對車身起著第一層保護作用。用小直徑的輪圈配胎壁較高的輪胎,相當於長而軟的彈簧和減震器,舒適性較好,但運動性能就較差了,反之,要提高運動性能,用扁平輪胎就能在保證很好的效果。輪胎的軟硬也應和彈簧、減震器相適應,不要換了硬的彈簧和減震器之後還沿用原裝的軟輪胎,這樣即使是作了大的投資也起不到大的作用。
       總結
      懸掛系統關係到汽車的平順性、轉彎性能、加速和?車性能,而且牽涉的部件很多,要改好懸掛系統,是一個複雜的工程,只要一個配件選擇不對,都會令車的性能變得難以掌握,所以最好選擇規模較大、有專業設備和長期經驗的改裝店去改裝。最後要提醒大家的是改裝了懸掛系統後別忘了去做一次四輪定位檢查,因為輕微的懸掛幾何偏差都會令花鉅款得來的改裝效果大打折扣。
返回列表