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前言
悬吊系统存在的意义有二:隔离路面的不平使行驶更舒适;行经不平路面时保持轮胎与路面接触。而改良悬吊对『车狂人』来说只有一个目的就是改善操控性。
弹簧的工作原理及改装
现行悬吊系统的弹簧以圈状弹簧最常用,原因是容易制作、性能效率高、价格低。弹簧在物理学上的定义就是储存能量,当我们施一固定的力于弹簧,它会产生变形,当我们移开施力则弹簧会有恢复原状的趋势,但弹簧在回弹时震荡的幅度往往会超过它原来的长度,直到有磨擦阻力的出现才会减缓弹簧回弹后造成的自由震荡,这减缓弹簧自由震荡的工作通常是避震器的任务。
一般的弹簧是所谓的『线性弹簧』,也就是弹簧受力时它的压缩变形量是遵循物理学上的『虎克定律』:F=KX,其中F为施力,K为弹力系数,X则为变形量。举例来说有一线性弹簧受力50Kg时会造成2cm的压缩,之后每增加50Kg的施力2cm一定会增加的压缩量。将此一弹簧装在一部车上,假设其承受的重量为250Kg,则在车子静止时它会产生10cm的压缩量,当这部车行经崎岖路面时,弹簧除了承受车子的重量外还要承受来自路面的冲击,有了这些冲击的存在将使弹簧的压缩量大于原来的10cm,而这冲击所造成的压缩量的增加,将以悬吊碰到『缓冲止挡器』(Bump Stop)为上限,假设这个范围也是10cm。那么两项总和20cm就称为『弹簧的行程』(Spring Travel)。而整个弹簧的行程从0到20cm正表示弹簧的受力为0到500Kg。事实上悬吊的弹簧还有其它的压力存在,即使弹簧完全伸展时弹簧仍会受到压力以便让弹簧本身固定在车上,所以以上述的例子来说弹簧也许是受力范围也许是100到600Kg。在传统弹簧、吸震筒式的悬吊设计上,弹簧扮演支持车身以及吸收不平路面和其它施力对轮胎所造成的冲击,而这里所谓的其它施力包含了加速、减速、剎车、转弯等所对弹簧造成的施力。更重要的是在震动的消除过程中要保持轮胎与路面的持续接触,维持车子的循迹性。而改善这轮胎与路面的接触是我们改善操控性的首要考虑。
弹簧的最主要功能就是维持车子的舒适性和保持轮胎完全与地面接触,用错了弹簧会造成行车品质和操控性都有负面的影响。试想如果弹簧是完全僵硬的,那悬吊系统也就发挥不了作用。遇到不平的路面时车子跳起,轮胎也会完全离开地面,若这种情况发生在加速、剎车或转弯时,车子将会失去循迹性。如果弹簧很软,则很容意出现『坐底』的情况,也就是将悬吊的行程用尽。假如在过弯时发生坐底情况则可视为弹簧的弹力系数变成无限大(已无压缩的空间),车身会产生立即的重量转移,造成循迹性的丧失。如果这部车有着很长的避震行程,那么或许可以避免『坐底』的情况发生,但相对的车身也会变得很高,而很高的车身意味着很高的车身重心,车身重心的高低对操控表现有决定性的影响,所以太软的避震器会导致操控上的障碍。假如路面是绝对的平坦,那我们就不需要弹簧和悬吊系统了。如果路面的崎岖度较大那就需要比较软的弹簧才能确保轮胎与路面接触,同时弹簧的行程也必须增加。
弹簧的硬度选择是要由路面的崎岖程度来决定,越崎岖要越软的弹簧,但要多软则是个关键的问题,通常这需要经验的累积,也是各车厂及各车队的重要Know-How。 一般说来软的弹簧可以提供较佳的舒适性以及行经较崎岖的路面时可保持比较好的循迹性。但是在行经一般路面时却会造成悬吊系统较大的上下摆动,影响操控。而在配备有良好空气动力学组件的车,软的弹簧在速度提高时会造成车高的变化,造成低速和高速时不同的操控特性。
弹簧的改装
弹簧的改装主要是要改善操控性,也就是要改用较硬的弹簧或是较短的弹簧。弹簧控制了很多有关操控的因素,弹簧的改变会造成很复杂的操控特性改变。以硬度的增加来说,可提高悬吊的滚动抑制能力,减少过弯时车身的滚动。而车高的降低则可同时降低车身的重心,减少过弯时车身重量的转移,提高稳定性。而车高的降低也可兼收美观的效果。
渐进式弹簧
弹簧两个主要的功用: 一是作为悬吊系统或底盘与地面的缓冲,也就是维持舒适性,二是使车子在行经不平路面时保持轮胎的贴地性。要达成这两个相冲突的目标需要有不同的弹力系数。保持轮胎的贴地性对操控有决定性的影响我们需要硬的弹簧设定,来保持贴地性。在遇到越颠簸的路面我们需要越软的弹簧设定。要同时达成这两个目的,使用具有复合弹力系数的『非线性弹簧』,也就是一般所谓的渐进式弹簧,式唯一可行的方法。 渐进式弹簧能随着弹簧的压缩而增加弹力系数,在设计和制造上都有相当的困难度。行经颠簸路面时,弹力系数就会增加维持车身稳定。而最初的弹力系数较软则用来提高行经颠簸路面时轮胎贴地性。渐渐变硬的弹簧可避免悬吊或弹簧出现坐底的情况。这能容许使用高度比原来低的弹簧,用以降低车身重心,并且在行经颠簸路面时维持最低而且最短悬吊行程,不致发生坐底的情况。 要达成渐进式弹簧就是要作出弹力系数会随这着受压缩而产生变化的非线性弹簧,由弹力系数K来看,其影响因素可表成以下的公式:K= 其中G为材料的横弹性系数,n为有效圈数,D为圈径,d为弹簧的线径。通常G为定值,要改变弹簧的线径(d)在制作上也比较困难,因此目前的渐进是弹簧大多为采用不等螺距弹簧或圈径变化弹簧。不等螺距弹簧受压缩时会产生局部线间接触,以使有效圈数发生变化,进而造成弹力系数K的变化。经由弹簧上下圈径的变化则是改变弹力系数的最直接方法。 降低车身 改善操控最重要的方法就是降低车身重心,如此可以降低过弯时车身的重量转移和车身滚动,降低车身最简单的方法就是由弹簧着手。使用短弹簧是最简单也最快的方法。但降低车身时有许多的陷阱是您动手前必须注意的。 首先面对的是车身距地高度降低后行经颠簸路面时车底可能会触及地面,尤其在高速行驶和离开公路时。其次要面对的是悬吊因为行程变短所可能造成的坐底情况,更糟糕的是如果bump-stop这个用来缓冲避震器的装置被拆掉时,如果悬吊发生坐底时,弹力系数会瞬间变成无限大,立刻造成循迹性的丧失。
降低车身切忌土法炼钢
降低车身最简单的方法就是把弹簧切短,单纯以材料的观点来看,把弹簧切短并没有什么不对,只有弹簧厂商才会反对。但是打弹簧切短弹力系数增加有限,通常并不足以避免悬吊行程缩短后所可能造成的坐底情况。通常来说使用切过的弹簧的车开起来会有很可怕的操控特性,而这是为了省钱常造成的错误。 在麦花臣支柱式悬吊设计的车子还会导致其它设定的问题,大部分支柱式悬吊设计的车可以容许车身降低1英吋而不会有坐底的问题,但是如果降低超过1英吋时悬吊的支柱必须配合变短或改变支点位置以便求得足够的悬吊行程,否则很容易发生坐底的情况。缩短支柱时也意味着避震器也要跟着改短。这些改装时必须有的配合动作应该是改装厂商的工作,你所要注意的是是否有适合你的改装部品。总之,降低车身时最好选择以市场现有的改装部品来改装,切忌土法炼钢。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 前言
: 引擎内部组件的改装主要是利用轻量化、高强度的材料制成的高精密度组件以减少内部动力的损耗,除了达到动力提升的目的更要兼顾可靠度及平衡性提升。要兼顾轻量化和高强度则有赖材料科技的进步,由于高科技合金或复合材料的应用配合上精密加工技术,使得现代的高性
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修改:sanjiaomao FROM 114.249.219.*
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避震器的功用
悬吊是大多数人改装计画的第一步,而悬吊的改装通常都是由换装一套较硬的避震器开始着手。上一期我们曾经说过弹簧最主要的功用是用来消除行经不平路面的震动,既然有了可消除震动的弹簧,那么又要避震器做什么呢?避震器它并不是用来支持车身的重量而是用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡和吸收路面冲击的能量。假如你开过避震器坏掉的车,你就可以体会车子通过每一坑洞、起伏后余波荡漾的弹跳,而避震器正是用来抑制这样的弹跳。没有避震器将无法控制弹簧的反弹,车子遇到崎岖路面时将会产生严重的弹跳,过弯时也会因为弹簧上下的震荡而造成轮胎抓地力和循迹性的丧失。最理想的状况是利用避震器来把弹簧的弹跳限制在一次。
阻尼
当我们以一固定的速度压缩或拉伸避震器其所产生的阻力就称为阻尼。这阻力来自于避震器作动时,活塞会把阻尼油加压使其通过小孔径的阀门,如果改变阀门的孔径就可以改变阻尼的大小。在日本自动车规格(JASO C602)规定以作动速度0.3m/s时的阻力大小来代表避震器的性能,我们称为阻尼系数,单位为Kgf,所谓较硬的避震器就是作动时可产生比较大的阻力。当我们让避震器以非常慢的速度压缩或拉伸时,它的阻力只有来自机构内部的摩擦力,阻尼油几乎不产生阻力。但是当作动速度增加时,阻力的增加会和避震器作动速度变化率的平方成正比,也就是说作动速度增为2倍时阻力却会增为4倍。 避震器的阻力可分为压缩和回弹两部份,压缩阻力和弹簧的硬度有加成效果,作动时可增加弹簧的强度,而回弹阻力则是发生在弹簧受路面冲击压缩后的反弹行程,这也是避震器存在的最大理由,它是用来抵挡弹簧压缩后再将轮胎压回地面的力量,减缓反弹的冲击并保持车辆的平稳。一般道路用的避震器,吸震行程的阻力通常远小于回弹行程,因为吸震行程的阻力太大时会影响行路舒适性,对道路用车来说冲击时和反弹时的阻尼力量比值大约是1:3,但对赛车来说则为1:2~1:1.5,较高的比值会降低舒适性,但却可改善行经不规则路的循迹性。
避震器与车身重量的转移
进弯和出弯时车身重量转移(Weight Transfer)的速度会影响操控的平衡,这影响会持续直到重量转移完成,而车身重量转移的速度是由避震器所控制,改变避震器在压缩和拉伸行程的速度可改变车身动量转移的速度。避震器越硬重量转移的速度越快,重量转移越快则车身子的转向反应也越快。 过弯时转动方向盘,轮胎会产生一个滑移角(Slip Angle),进而产生转向力,这力量作用在滚动中心(Roll Center)和重心(Center of Gravity),然后导致车身重量转移,车身产生滚动(Roll)。此时弯外轮的转向力会随着滑移角的增大及车身重量的转移而加大,车子在达到最大转向力及完成重量转移后会建立一个过弯姿势(Take a set),由于避震器控制重量转移的速度,因此也会影响建立过弯姿势的速度。由于转向反应对操控很重要,因此我们希望过弯姿势的建立越快越好,但也不可太快,必须有时间让车手去感觉过弯姿势的建立,并感受循迹性的极限,如果重量转移太快会让车手来不及去感觉,因此设定一个车身重量转移的速度让热车手去感觉极限的接近,并且有所反应是车辆悬吊设定时的重要课题。我们常说车队会依不同的车手而有不同的车辆设定,对悬吊系统设定来说,不同的车手由于驾驶技术和习惯的不同,对转向反应的感觉速度及反应速度也会不同,因此需要不同的悬吊设定,以求得车手的充分发挥。
『一手太』原则
入弯时转动一次方向盘(方向盘在广东话称为太盘),就会产生一次车身的重量转移变化,建立一转向力与轮胎抓地力平衡的过弯姿势,所谓的过弯极限是出现在转向力等于轮胎的抓地力。有人在入弯后会连续的转动方向盘,这实在是天大的错误,因为这会造成车身在不平衡状态下过弯,如此车手将无从去驱使车辆逼进极限,降低了过弯的速度并存在着失控的危机。 过弯时应该尽量遵循所谓『一手太』原则,判定弯道角度后将方向盘一次打到定位,让车身尽速建立平衡的过弯姿势,出弯后也是一手太让转移的车身重量回复直行时的状态。若在弯中遇到突发状况则必须Smooth的修正,避免突然加剧已处于极限边缘的重量转移,让它变得不可控制,造成车身的失控。
避震器的难题
避震器的阻尼作用是把震动冲击的能量转换成热能。假如悬吊产生大幅度的运动,相对的避震器也会产生相当大的阻力来抑制它,这阻力来自避震器的活塞会把油压入通过小的阀门,如此会把阻力变成热。避震器内部产生的热会使阻尼油加温,油加热后粘度会变稀(这反应就如同引擎机油一般)。变稀后的阻尼油会使通过油阀门的阻力变低,降低了阻尼力,我们称为『阻尼衰退』(Shock Fade)。为了避免阻尼衰退,可由加大避震器或增加阻尼油的容量来改善。所以所谓的高性能的避震器通常都具有是较大的筒径,及较大的阻尼。避震器的另一个问题是阻尼油的气泡问题,避震器作动时活塞为会对阻尼油造成搅动的效果,造成组泥油产生气泡,气泡的产生会造成阻尼的丧失。为了对抗气泡,以除了使用品质较佳的阻尼油外,制造商通常利用田填充高压气体来减少气泡的产生,这做其中最具代性的产品当属Bilstein,Bilstein的产品有一项独特的设计,它有一个『气室』(Gas Chamber)用来抵抗气泡的产生,这如同用高压来抵抗你的水温问题一样(沸点与压力成正比)。此外这个气室也有有对柱栓的冷却效果,因为柱栓暴露在空气中可获致冷却效果。而油封不良造成的漏油问题则是避震器损坏的一大主因,这直接关系到避震器的『耐用性』,所以较贵的避震器通常也有较好的油封。
赛车避震器
和赛车用轮胎和轮圈不同的是赛车用的避震器可用在一般道路,唯一的缺点是价格相当贵,一支赛车用的避震器往往超过万元,这和一支可能只要几百元的『原厂』避震器相比真是有如天价,据了解一套HONDA EG6 Gr.A所用的Mugen避震器约要新台币8万,而March用的NISMO竞技用避震器也大约是这个价。 赛车用的避震器通常为可调式,甚至可分别调整压缩和回弹行程的阻尼,经由调整以得到最佳的抑制缓冲效果,这项工能在做悬吊设定的尝试错误过程中扮演了重要的角色。调整时由最软的模式开始,计算它上下摆动的次数(通常超过一次),慢慢加硬直到上下摆动一次后就恢复平静,并且每次比赛前都要再依场地确认设定的正确与否。赛车避震器通常没有橡皮的止档衬垫(End Bushing)取而代之金属的球状轴承,这虽可获得在通过小震动路面时较佳的阻尼效果,提供较清晰的路面反应,但却增加了来自悬吊的震动和噪音。赛车避震器通常有接近1:1的压缩和拉伸阻尼力。此外赛车避震器的作动行程也比较短,一般车也许有10吋,高性能版也许为7吋,赛车可能只有4~5吋。所以单换高性能避震器而不换行程相搭配短弹簧可能无法得到应有的效果。
避震器的改装
在大部分市售车上,制造商都会使用最软而且最便宜的避震器,以降低成本并获得一般驾驶状态下最柔软舒适的行路性。但是若要用来应付剧烈驾驶则这些避震器就无法胜任了。 所谓避震器的改装实际上是换上阻尼较硬、品质较好并且能和弹簧充分配合的避震器,选择一组适合的避震器是最重要的,要在舒适性和操控性之间取得折衷尤其困难。若用在赛车上那么一切以操控为依归不必考虑舒适性,但是要用在一般道路上就必须有所妥协,这时一组阻尼可调式的避震器,就可提高实用性,尤其在道路多变的台湾,可调式避震器似乎是可认真考虑的投资。
前面说过避震器的压缩阻力和弹簧的硬度有加成的效果,一组弹簧只有一种性能表现,要改变弹簧的硬度唯有更换另一组不同弹力系数的弹簧,有了可调式避震器正可弥补此一缺憾,随路况调高阻尼也等于调硬了弹簧,毕竟调硬避震器要比换一组弹簧来的得轻松的多,甚至有所谓电子调整式避震器,只要在操作车内的旋钮即可轻易的改变阻尼,达到悬吊设定微调的效果。 改装时要先选定一品质好的品牌,然后再从这品牌的系列产品中选出适合的规格型号。一支好的避震器必须有高精密度的柱栓及密闭性良好的油封,高品质的阻尼油(优质的阻尼油是阻尼衰退及气泡现象的治本之道),再加上填充高压气体的气室设计,当然最好是可调式的。目前国内常见的品牌中欧系的Bilstein、KONI以及日系的GAB都是口碑不错的主流派产品,目前的新趋势则是针对特有品牌的专属改装套件品牌,如TOYOTA的TRD、TOM's,HONDA的Mugen,NISSAN的NISMO,都是很不错的产品。 选定品牌后,就得面临搭配性的问题,在悬吊改装过程中最棘手的课题就是避震器和弹簧的搭配,如果你的车降低车身超过2英吋或是弹簧硬度增加超过20%,你就必须把避震器一并更换。硬的避震器和硬的弹簧要相互搭配,因为弹簧的硬度是由车重来决定,而较重的车需要较硬的避震器。所以在赛车或高性能车上的避震器要比一般车上的硬,用以匹配较硬的弹簧。假如避震器太软会造成车身上下的摆荡,如果太硬会造成太大的阻尼,使弹簧无法正常运作,而且会因为避震器的阻尼作用而造成行驶时车高的改变。由于避震器制造商通常不会提供他们产品太详细的相关技术资料,因此当你要为一部车作悬吊设定时你唯有不断的尝试错误。不过别担心,搭配性的问题可交给为你服务的改装店去烦恼,针对车主的需要搭配出最佳的悬吊组合是一家专业改装店的基本责任,也是顾客的基本权益。而根据经验,最适合台湾多变路况的道路版悬吊搭配,是以较软的弹簧(当然是渐进式的),配上较硬的可调式避震器,以避震器的硬度补弹簧强度的不足,加上可自由调整的阻尼,获得高度的路况适应性。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
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前言
对很多人来说防倾杆只是一支不起眼的铁杆子,但你也许不知道这铁杆子将对你的车产生重大的影响,只是你从未真正了解它的功用,现在我们就将带您一探这底盘下的秘密。 Anti-Roll Bar通常翻译成防倾杆,若要通俗一点则可叫它『下拉杆』。改装前后两支防倾杆虽然要花上您超过万元的预算,但是它所获得对操控改善的经济效益可说是所有改装项目中最高的。一般的量产车都会装上防倾杆但大多只限于前轮,目的是用来达成操控与舒适的妥协。防倾杆通常是固定在左右悬吊的下臂,车子在过弯时离心力会作用在车的滚动中心造成车身的侧倾,导致弯内轮和弯外轮的悬吊拉伸和压缩,造成防倾杆的杆伸扭转,利用杆身被扭转产生的反弹力来抑制车身侧倾。这里所说的『侧倾』和我们以前所提的『车身滚动』(Roll)是相同的;所谓『滚动』从车头方向看去就如同把车子架在一根纵向从车头穿过车尾的轴,然后做旋转。当然这种旋转是小幅度的,若旋转的角度太大就会翻车,那就是真的滚动了。
防倾杆的作用
当左右两轮行经相同的路面凸起或窟窿时,防倾杆并不会产生作用。但是如果左右轮分别通过不同路面凸起或窟窿时,也就是左右两轮的水平高度不同时,会造成杆身的扭转,产生防倾阻力(Roll Resistance)抑制车身滚动。也就是说当左右两边的悬吊上下同步动作时防倾杆就不会发生作用,只有在左右两边悬吊因为路面起伏或转向过弯造成的不同步动作时防倾杆才产生作用。防倾杆只有在作用时才会使行路性变硬,不像硬的弹簧会全面的使行路性变硬。如果要完全靠弹簧来减少车身的侧倾那可能需要非常硬的弹簧,更要用阻尼系数很高的避震器来抑制弹簧的弹跳,这样一来我们就必须去承受硬的弹簧和避震器所造成诸如行路性、行经不平路面时循迹性不良的后遗症。但是如果配合适当的防倾杆不但可以减少侧倾,更不必牺牲应有的舒适性和循迹性。因此,防倾杆和弹簧的搭配是达成行路性和操控性妥协的最可行方法。
防倾杆的特性
防倾杆和弹簧所提供的的防倾阻力是相辅相成的,而且防倾阻力是成对发生的,也就是说车头的防倾阻力是和车尾的防倾阻力伴随发生,但是由于车身配重比例以及其它外力的作用的关系会使得前后的防倾阻力并不平衡,如此一来便会直接影响车身重量的转移和操控的平衡。假如后轮的防倾阻力太大会造成转向过度(Oversteer),反之如果前轮的防倾阻力太大会造成转向不足(Understeer)。为了改善操控我们不但可利用防倾杆来控制车身的滚动更可以用来控制车身防倾阻力的前后比例分配。 防倾杆最重要的功能就是达成操控的平衡和限制过弯时的车身侧倾以改善轮胎的贴地性。过弯时弯内轮的悬吊伸长而弯外轮的悬吊被压缩,这时防倾杆就会产生扭转抑制这种情况。它会对弯外轮的悬吊施一个向下压的力量,而对弯内轮的悬吊施一个抬起的力量,施予左右悬吊的作用力是大小相等方向相反相互牵制的。太软的防倾杆在独立悬吊的车会造成过弯时过多的外倾角,减少轮胎的接地面积,太硬则是会造成轮胎无法紧贴地面,影响操控性。对弯内轮来说,防倾杆对车轮施的力和弹簧对车轮施的力是方向相反的,弹簧产生的力可把车轮压回地面,而防倾杆却会使它离开地面。假如防倾杆太硬会减少把车轮压回地面的力,如果这种情况发生在驱动轮,可能会使得出弯加油时弯内轮的抓地力变小,造成轮胎的空转。这对拥有大马力却没有LSD的车来说是相当危险的,最理想的状态是把防倾杆所提供的防倾阻力控制在占总防倾阻力的20%~50%之间。假如总防倾阻力太强的话可能会造成过弯时弯内轮的离地,如此会造成100%的重量转移,这种情况通常发生在弯内的非驱动轮。我们常可看到Porsche 911过弯时前弯内轮离地的情况,同样的情况也会发生在前驱车的后弯内轮。车轮离地并不是好现象,但有时为了整体悬吊设定上的需要却也无法避免。 车身的滚动会降低循迹性或转向的灵敏度。一部有最佳悬吊几何设定的车就是有低的滚动中心、同时由弹簧所提供的防倾阻力可将车身的滚动限制在合理的范围内。弹簧会影响轮胎的贴地性,同样的弹簧所提供的防倾阻力对轮胎的贴地性也有很大的影响。对一部有既定的悬吊几何、重心高度和车重的车来说,改变防倾阻力会改变极限过弯时车身的侧倾程度。
防倾杆的设定
假如一部车过弯时最极限的车身滚动会导致悬吊系统产生超过2度以上的外倾角(Camber)变化,那么表示部车需要较多的防倾阻力。车身滚动时有超过2度的外倾角变化,就表示至少需要增加负2度的外倾角,以便使轮胎在极限过弯时维持充分的轮胎贴地性。但是超过2度以上的外倾角设定会减少车子直进时轮胎的接地面积(Tire Contact Patch),并且会破坏所谓『瞬间循迹性』(Transient Traction),也就是从车子直线到弯道或从平路到倾斜路面的瞬间的循迹性。这对操控平衡、过弯速度、进弯和出弯的的转向灵敏度都会有负面的影响,更会影响弯中的剎车和加速表现。 限制车身滚动的另一个理由是要限制滚动中心(Roll Center)的纵向和侧向的位移变化,这对任何型式的悬吊系统都是很重要的,尤其是对麦花臣支柱氏悬吊系统而言更是如此。滚动中心的位移会导致突然的车身重量转移变化,造成车身操控平衡的破坏。对赛车来说把车身滚动限制在1.5到2度内就可以把滚动中心的位移变化限制在可控制的范围内,但是对一般道路用车来说把车身滚动限制在4度以内就算是非常理想的。 对防倾杆的设定来说调整车身滚动的前后比例分配是很重要的,假如我们要完全靠弹簧来抑制车身滚动,那么必须使用很硬的弹簧,如此一来便会减低行经不平路面的循迹性(请参阅六月号的养车经济学),如果使用防倾杆则可轻易的调整车身的操控平衡而不影响循迹性。因此在赛车所用的前后防倾杆通常都是可调式的,以便调校出最佳操控平衡,而一般道路用的往往是不可调的。 一般后驱车都将防倾杆装在前悬吊,如此可增加前悬吊的抗侧倾能力,减少过弯时后悬吊的车身重量转移,这会延缓或消除过弯时驱动轮(弯内轮)的离地现象并增加转向弯外轮的负荷,增强转向不足的趋势。而加粗后防倾杆会增强转向过度的趋势,对前驱车来说因为驱动轮在前轮所以需要增加后防倾杆的硬度,如此一来可增加驱动轮的循迹性并减少前驱车固有的转向不足特性。但如果后轮过弯时会离地或是车身的侧倾太严重,就应该考虑在前驱车的前轮加粗防倾杆以避免这种现象。但是对一部严重转向不足的车来说,通常只要加粗前防倾杆就可大幅改善转向不足的现象。
防倾杆的改装
防倾杆的硬度是由制作的材质、杆身、杆径、杆臂的长度以及和杆身所成的角度所决定。杆身的长度越长则硬度越软,反之杆臂的长度越长却会增加其硬度。受限于车宽所以杆身的长度几乎不太能改变,但杆径和杆臂的长度却是比较容易调整。一般来说防倾杆的材质都大同小异,所以要改变防倾杆的硬度都是由改变杆径来达成。此外由于杠杆原理的作用,改变悬吊臂与防倾杆臂的的连接点就可改变杆臂的力矩,而可调式防倾杆就是由这里着手。防倾杆的硬度可表示成: 此外,把固定防倾杆的橡皮榇垫换成硬的材质会有您意想不到的效果,在实际的测试中,使用一支直径0.8英吋的防倾杆配上硬质的衬垫和使用直径1.0英吋的防倾杆配上橡皮衬垫具有同的效果。 防倾杆的效果就表现在过弯时的侧倾,要了解侧倾的程度最好的方法就是利用照相机拍下极限过弯时的照片,然后在照片上量出侧倾角度,更换较硬的防倾杆后在依同样的方式再拍一次,比较两次的角度就可判断出不同。要去计算所需防倾杆的硬度是很复杂的,不但要考虑自身的硬度更要考虑和弹簧的搭配,因此唯有不断的测试再测试,这是底盘设定上的不二法门。当你决定改装你的底盘时,除了弹簧和避震器的搭配外,你更应该要好好考虑你的防倾杆,这种学问是建立在科学理论基础、丰富的经验和不断的尝试上,而改装的真正乐趣就在这里。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 避震器的功用
: 悬吊是大多数人改装计画的第一步,而悬吊的改装通常都是由换装一套较硬的避震器开始着手。上一期我们曾经说过弹簧最主要的功用是用来消除行经不平路面的震动,既然有了可消除震动的弹簧,那么又要避震器做什么呢?避震器它并不是用来支持车身的重量而是用来抑制弹
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前言
剎车的工作原理主要是来自摩擦,利用来令片与剎车碟(鼓)及轮胎与地面的摩擦,将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能,将车子停下来。一套良好有效率的剎车系统必须能提供稳定、足够、可控制的剎车力,并且具有良好的液压传递及散热能力,以确保驾驶人从剎车踏板所施的力能充分有效的传到总泵及各分泵,及避免高热所导致的液压失效及剎车衰退。车子上的剎车系统分为碟式和鼓式两大类,但是除了成本上的优势外,鼓式剎车的效率远比不上碟式剎车,因此本文所讨论的剎车系统将仅以碟式剎车为主。 开始还是注定悲情和你的新车保养的良否有着极大的关系。
摩擦
『摩擦』是指两相对运动物体接触面间的运动阻力。摩擦力(F)的大小是与摩擦系数(()及摩擦受力面所受垂直方向的正压力(N)的乘积成正比,以物理学公式表示成:F=(N。对剎车系统来说:(是指来令片与剎车碟的摩擦系数,N是剎车卡钳活塞对来令片所施的力(Pedal Force)。摩擦系数越大所产生的摩擦力就越大,但是来令片与碟盘间的摩擦系数会因为摩擦后所产生的高热而有所变化,也就是说摩擦系数(()是随温度的的变化而变化,每一种来令片因为材质的不同而有不同的摩擦系数变化曲线,因此不同的来令片会有不同的最佳工作温度,及适用的工作温度范围,这是大家选购来令片时所必须知道的。
剎车力的传递
剎车卡钳活塞对来令片所施的力就称为:剎车踏板力(Pedal Force)。驾驶人踩在剎车踏板的力经由踏板机构的杠杆放大效果后,经由真空动力辅助器(power boost)利用真空压力差的原理再将力量放大,用来推动剎车总泵。剎车总泵所发出的液压力利用的液体不可压缩的动力传递效果,经由剎车油管传递到各分泵,并运用『帕斯卡原理』将压力放大,推动分泵的活塞对来令片施力。『帕斯卡原理』(Pascal's Law)是指在一密闭的容器内任何位置的一体压力均相同。
压力是由施力除以受力面积所得,压力相等的情况下,我们正可以利用改变施、受力面积的大小比例来达成动力放大的效果(P1=F1/A1=F2/A2=P2)。用在剎车系统上,总泵与分泵压力的比值就是总泵活塞面积和分泵活塞面积的比。
最物超所值的配备:ABS
ABS:Anti-lock Brake System,顾名思义就是『防死锁剎车系统』。大家都知道最大的制动效果是发生在轮胎死锁前的瞬间,如果能够让剎车制动力一直保持在与轮胎摩擦力平衡的状态,那么将获得最大的制动效果。当剎车的制动力大过轮胎的摩擦力就会造成轮胎死锁,一旦发生轮胎死锁那么轮胎与地面间的摩擦就由『静摩擦』变成『动摩擦』,不但摩擦力大幅降低更会失去转向循迹能力。由于轮胎的死锁是剎车制动力和轮胎与地面的摩擦力比较的结果,也就是说车子行进间轮胎死锁与否的极限是会随轮胎本身的特性、路面的状况、定位角度、胎压、悬吊系统的特性而『随时不同』。 ABS是利用装在四个轮子的车速感应器,去判断轮胎的死锁与否,排除了人体感官的不确定因素,准确的控制适时的释放剎车分泵的液压,达到防止剎车所死的目的。目前的ABS大多采用每秒钟可连续踩放12~60次的设计(12~60Hz),相对于顶尖职业赛车手的3~6次已是超高水平的表现,踩放的频率越高越能将剎车制动力维持在越接近极限的边缘。ABS所能达到的准确及可靠度已经超乎人的极限,因此我们说:ABS是买车时最物超所值的配备。尤其是Air-Bag相对于的危险性更是如此。
ABS的质疑
近来有很多报告指出:配备ABS的车子发生车祸的机率大于没有配备ABS的,也因此造成许多人对ABS功效的质疑。这是一般车主对剎车系统及ABS的认知不够所造成的,很多人都误认为装了ABS后可提高剎车制动力或轮胎与地面摩擦力的极限,事实上ABS虽然能将剎车制动力尽量维持在最大极限,但是却无法提高极限。在此重申:轮胎与地面摩擦力的极限是由轮胎本身的特性、路面的状况、定位角度、胎压、悬吊系统的特性所决定,但不包括ABS。ABS能将剎车系统的能力充分、有效的发挥,但对提高制动力或摩擦力却无济于事。此外紧急情况利用ABS来进行高速闪躲时,请记得先在直线做主减速动作再转方向盘,转动方向盘时不要将剎车踏板松掉,也不要因为踏板传来的ABS反馈动作而惊慌失措。 也有很多人认为ABS必须大脚踩剎车才有作用,这又是个对ABS的错误认知。防死锁剎车系统当然是在车轮死锁时才有作用,你如果开车经过结冰的路上,只要你轻点剎车ABS可能就动个不停;又如果你换了一组抓地力超强的大尺寸热溶胎,开在平坦干燥的路面,如果你的剎车系统没有强化过,就算你用尽全力踏在剎车踏板上,说不定ABS依然没有动静,因为你的剎车制动力并不足以将轮胎死锁。如果车商在将配备ABS的车卖给消费者的同时,能针对上述两点做充分有效的告知,那么ABS才能真正成为一项『主动安全』配备,否则让消费者在踩剎车时有恃无恐那肇事机率可能就不降反增。
剎车的改装
改装前的检视:对于一般道路用车或是赛车来说一套有效率的剎车系统都是必须的。在剎车改装之前必须先对原有剎车系统做一全面性的确认。检查剎车总泵、分泵和剎车油管是否有渗油的痕迹,如果有任何可疑的痕迹处必须追根究底,必要时将有问题的分泵、总泵或剎车管或剎车管换掉。 影响剎车稳定度最大的因素莫过于剎车碟盘或剎车鼓的表面的平整与否,异音或是不平衡的剎车往往都是由此而来。对碟式剎车系统来说,表面不能出现磨损凹槽线沟,而且左右碟盘的厚度必须相同,如此才能获得相同的剎车力分配,此外必须确保碟盘避免受到侧向的撞击。碟盘和剎车鼓的平衡也会严重的影响车轮的平衡,所以如果你要求绝佳的车轮平衡,有时候必须把进行轮胎的动态平衡。
剎车油
剎车系统的改装最基本的就是换上高性能的剎车油。当剎车油因为高温而劣化或是吸收了空气中的湿气,都会造成剎车油的沸点降低。沸腾的剎车油会使剎车踏板踩空,这种情况在剧烈频繁连续的使用剎车时会突然的发生。剎车油的沸腾是所面临剎车系统最大的问题。剎车由必须定期的更换,开封后保存时要将瓶口确实的密封,以避免空气中的湿气接触到剎车油。有些车种会限制所使用剎车油的品牌,因为有些剎车油会侵蚀橡皮制品,必须参考使用手册上的警语,避免误用,尤其在使用含有硅胶成份的剎车油更要特别注意。更重要的是不要将不同的剎车油混合使用。 对一般道路用车来说剎车油应该每一年至少更换一次,对赛车来说则要每一次比赛后更换。
来令片
高性能的剎车来令片是提高剎车制动力最直接、有效、简单的方法。目前高性能的来令片大多采用碳纤维和金属材质为主要原料,并强调不含石棉的环保配方。由于来令片的Know-How就在于材质的配方因此消费者并不能从产品标示中得知实际的材质,因此来令片的选择除了以厂商所提供的摩擦系数-温度曲线及适用工作温度做为依据外(如果有的话),仅能从专业媒体的测试报告或使用心得做为参考。就有车主误用了纯竞技的来令片,花了高价却得到比原厂来令片还差的制动效果,究其原因只是它温驯的开车方式让来令片始终无法达到最基本的工作温度,效果当然差了。换来令片最常遇到困扰就是伴随而来的噪音,如果碟盘是平的那就无解,要嘛接受要嘛就再换人做做看。
剎车油管
一般剎车系统的都会有一段材质是用软质的橡胶管,用来配合悬吊的活动,但是橡胶本身是有弹性的,承受剎车系统的液压力会产生变形,造成管径的变化,降低了剎车油液压的传递效果,使剎车分泵无法产生稳定的剎车力。这样的情况会随着使用年限及剧烈的操作剎车系统而加剧变形的程度。原本用在飞机液压系统,可承受高压、高温的金属油管,正可以改善这种情况。内为铁弗龙材质,外层包覆金属蛇管,不易产生变形的特性,提供了优良的液压传递效果,使由剎车总泵传来的液压力能完全用来推动分的活塞,提供稳定的剎车力道。此外金属材质也有不易破损的特性,可大幅减少油管破损造成剎车失灵的机率。剎车油管对赛车(尤其是RALLY赛车)是一种必要的改装,对一般道路用车来说则是提供了另一种的安全保障。
增加剎车踏板力
假如你用力将剎车踩死但却无法使轮胎死锁,那么表示踏板所产生的剎车力不足,这是非常危险的。一部车如果剎车力太低,虽然在急踩时仍会产生死锁,但却也失去了循迹控制能力。剎车的极限是出现在剎车死锁之前的瞬间,而驾驶人必须能够把剎车踏板维持控制在这个力道。要增加剎车踏板力可先由加大剎车动力辅助器着手,换个尺寸较大的Air-Tank,但是加大幅度有限,因为过度加大的真空辅助力会让剎车失去渐进性,剎车一踩就是到底,如此一来驾驶人就无法有效、稳定的控制剎车。最理想的是改装总泵和分泵,利用进一步利用帕斯卡原理提高剎车踏板力。改装分泵和夹具时可同时配合加大碟盘的尺寸,制动力是来令片所产生的摩擦力对轮轴所施的力矩,因此碟盘的直径越大产生的制动力也越大。
剎车的冷却
温度过高是来令片衰退的主要原因,所以剎车的冷却就变得格外重要。对碟式剎车来说冷却空气应该直接吹向夹具。因为剎车的衰退主要原因是由于夹具内的剎车油沸腾,如能经由适当的管道或是经由有特殊设计的轮圈在行驶时将冷却空气导入夹具。此外如果轮圈本身的散热效果良好也能分担部份来自碟盘和夹具的热度。而划线、钻孔或是有通风设计的通风碟盘都可以维持稳定的剎车效果并避免来令片和碟盘间高温铁屑所产生的滑动效果,有效的确保剎车力。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 前言
: 对很多人来说防倾杆只是一支不起眼的铁杆子,但你也许不知道这铁杆子将对你的车产生重大的影响,只是你从未真正了解它的功用,现在我们就将带您一探这底盘下的秘密。 Anti-Roll Bar通常翻译成防倾杆,若要通俗一点则可叫它『下拉杆』。改装前后两支防倾杆虽然要花
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修改:sanjiaomao FROM 114.249.219.*
FROM 114.249.219.*
前言
极度的驾驶乐趣来自绝佳的操控表现,而车辆循迹性的改善是提高操控性的基本方向。增加循迹性目的无非是为了提高过弯的速度(Conering Speed)、减少剎车距离、减少加速时的打滑现象。车子和路面接触的地方唯有轮胎,所有的性能都是经由轮胎来发挥和达成,为了提高操控性能和驾驶乐趣,我们针对底盘悬吊系统所作的种种改良和设定,无非是要增加轮胎的接地面积(Tire Contact Patch),提高车子的循迹表现。
如何增加轮胎的循迹性(抓地力)
增加轮胎的循迹性有几种方法:
一、增加轮胎和地面的摩擦力
要增加轮胎和地面的摩擦力有两种方法可达成这个目的。第一是增加路面的摩擦系的,所谓『摩擦系数』是路面所能提供对轮胎的抓附能力,摩擦系数越大抓附力越大。柏油路面、水泥路面、砂石路面各有不同的摩擦系数。所能提供对轮胎抓附力也各有不同。 其次是增加轮胎本身的摩擦系数,这可由选择较软的轮胎来达成。较软的轮胎可提供较强的抓地力,但是相对的磨耗也较快。这里所谓『软的轮胎』指的是轮胎胎面的橡胶材质较软,如果和高扁平比轮胎和胎压不足所造成行路性较软、较舒适联想在一起那就大错特错!
二、增加轮胎接地面积
要增加轮胎和路面接触的面积,最简单的方法就是换上较宽的轮胎,再来就是选用胎纹较少的轮胎,如此可增加轮胎与地面实际的接触面积,但是却也会影响在湿滑路面抓地表现。最后也是最重要的就是在既定的接地面积下,经由正确的轮胎胎压及悬吊的精确调校把轮胎的潜力完全发挥。轮胎的接地面积即使是行驶在平坦的直路都会小于静止时,行经不平路面或是过弯时更会因为上下的跳动或是侧向的受力,而造成接地面积的大幅减少,甚至悬空。悬吊的改良最终的目的就是随时把轮胎尽可能的保持与地面接触,尤其是在过弯或是行经不平路面时。
三、增加轮胎的垂直荷重
轮胎的垂直荷重是车辆本身施予轮胎的重量加上空气动力学效应所产生的下压力的总和。轮胎的橡皮会因为垂直荷重的增加而与地面更紧密的接触,轮胎的抓地性能也得以更充分的发挥。 有别于大家所认知的,增加轮胎的垂直荷重并不会增加轮胎的接地面积,至少在现代的高性能胎和赛车用轮胎几乎都是如此,增加垂直荷重所提高的是轮胎接地面积内,每一单位面积内橡胶分子和地面的附着力。在接地面积不变的情况下,轮胎循迹性的增加是由于对橡胶分子所施的压力增加。我们可以做个小实验:在一个光滑平面上移动橡皮擦,在橡皮擦上方没有施加压力的情况下我们可以很轻易的自由移动橡皮擦,当我们压着橡皮擦时,要移动它就变得比较不容易,压的力量越大橡皮所产生的附着力就越强,也就是循迹性越好。 轮胎的垂直荷重似乎可由增加车重来达成,虽然这可增加轮胎的循迹性,但是由于轮胎承受来自车重的负荷也增加,所以过弯速度、剎车距离、加速表现都不会有所改善。事实上整体的性能表现反而会因为车重的增加而变坏。要在不破坏整体性能表现的情况下提高轮胎的垂直荷重,唯一的途径就是经由车身空气动学的设计来达成。
空气动力学所的下压力(Aerodynamic Downforce)
空气动力学对车身所产生的下压力(Downforce)也会增加轮胎接地面积的垂直负荷。对一般的道路用车来说并不需要很在意空气动力学所产生的下压力,但是对于任何比赛车种而言这却是必须去仔细考虑的问题。空力下压力的好处是只会增加轮胎接地面积的垂直负荷却不会增加车重。由于车重不变轮胎不用负担额外的惯性和离心力,加上轮胎循迹性的提高,所以过弯速度得以提高。同时剎车和加速时的循迹性也会获得提升。这也是为什么这二十几年来赛车工程师对于尾翼、车身空力组件和地面效应持续不断的进行研究、发展与改进。空力效应包含了车身下压力、车身扬升力和行进阻力,这三个力量是伴随发生的,而且所产生的力量是和车速成平方正比,也就是速度提高为2倍时空力效应会增为4倍。这也说明了为什么空力效应只有在高速时才会变得明显。 对一部针对比赛而生产的厂车来说,改善操控性的重要关键除了底盘悬吊的改良调校以外,其次就是就是空力特性的改良。要改良车身的空力特性,最重要的就是要减少高速流动的空气对车身产生的扬升力,因为扬力会减少轮胎的垂直荷重,破坏循迹性。目前的ITC、BTCC、JTCC等房车赛参赛车种车尾都有扰流尾翼的设计,最主要的的作用就是在减少车身的扬力并产生些许的下压力。此外前扰流和车侧裙角也可减少进入车底的气流,减少车底气流对车尾产生的扬力。由于产生下压力和改变气流的同时都会伴随产生行车阻力,所以改善车身空力特性的另一个重要课题就是要在伴随发生的压力、扬力、阻力三种力量间取的协调、均衡与折冲。
胎压对循迹性的影响
胎压对循迹性的影响可能远超乎你的想象,胎压并不会直接影响橡胶分子和地面的附着力,但却会影响轮胎接地面内有多少橡胶分子实际与地面接触。对一部有既定轮胎、车重的车来说正确的胎压只有一种。事实上这个正确的胎压是被局限在一个很小的范围,大概只有+-1.5psi。假如胎压超出这个范围,轮胎的接地面会变形,以致无法完全紧贴路面。也就是说轮胎接地面内的实际接地的橡胶分子数目会比较少。如果胎压太高,会造成轮胎边缘两侧无法完全贴地,接地面积自然跟着变小,接地面较小的情况下却有同样的负荷,当然性能表现要打折扣。假如胎压不足,表面上看来轮胎接地面积似乎并没有减少,甚至有人认为是增加了,实际上虽然轮胎两侧依然紧密的贴地,但由于胎压的不足使得胎面中间的橡胶分子无法紧贴路面,造成的结果就和胎压过高一样。这也可说明有人的轮胎使用了一段时间以后,出现中间或两侧磨耗比较严重的情况,就是长期胎压过高或不足所造成的。至于如何找出正确的胎压,请参照『车狂宝典』专栏。
扁平比对循迹性的影响
轮胎的扁平比就是胎壁高度与轮胎宽度的比例。扁平比对循迹性的直接影响并不大,但是对轮胎的滑移角(Slip Angle)有影响《滑移角我们留待下期再谈》,扁平比较低的轮胎在相同的负荷情况下会有较小的滑移角,在轮胎宽度不改变的情况下,只改变前两轮或后两轮的扁平比,会因为前后轮滑移角的不同使操控的平衡产生变化。
轮圈尺寸和轮胎的循迹性
轮圈的直径大小和轮胎的循迹性并无直接的关系,但是如果配合轮胎扁平比的降低而加大轮圈的直径却可增加轮胎的接地面积,同时也影响了行路舒适性和轮胎的转向反应。对一条轮胎来说,太宽的轮圈会让胎唇无法与轮圈紧密的结合,同理用了太窄的轮圈也会有同样的结果。轮胎制造商都会为每一条胎设定一个所适用轮圈宽度的范围,超出了这个范围将会对行车安全造成莫大的威胁。 轮圈的宽度会对轮胎接地面的轮廓会有直接的影响,如果轮圈太窄,轮胎就会变得『鼓鼓的』,会减少轮胎边缘的贴地性。反之如果轮圈太宽,则轮胎中间部份的贴地性就会减低。从实际的测试结果告诉我们,采用轮胎公司所建议宽度上限的轮圈,可让轮胎的性能充分的发挥。 假如你是因为预算、比赛规则或是其它原因的限制限制了轮圈的宽度,那么我们建议你使用这个轮圈宽度所能使用的最小尺寸的轮胎,如此所获得的实际轮胎接地面积会是最大。不但可增加过弯速度、减少轮胎的磨耗,更可容许采用对整体性能表现更佳的悬吊设定。虽然有很多市售胎由于采用较硬的胎壁设计,所以丧失了对于不适用轮圈的敏感度,但是对于高性能的轮胎来说,对轮圈宽度的敏感性依然存在。
轮胎的材质和循迹性
轮胎所使用的橡胶材质对轮胎的循迹性有着决定性的影响。胶质软的摩擦系数就高,橡胶分子也对地面有更佳的附着力,整体的循迹性将会提升。但这只有在轮胎还没有过热时才成立,因为不同的轮胎都有不同的工作温度范围,和最佳的工作温度。软质的轮胎虽有较佳的循迹性但是磨耗也比较快,因此在赛车场上轮胎材质的选用真可说是一门艺术,不但要考虑抓地力还要考虑轮胎的过热临界点,更要考虑磨耗。对越野赛来说,在泥沙路面使用越软的材质通常可得到最快的速度,但是在柏油、水泥这种硬质路面来说,磨耗又是个令人头痛的问题。材质的选择必须考虑轮胎的荷重、工作温度以及磨耗。对一般道路用胎来说,通常会选用较硬的材质是必须的,一方面是为了高速公路上的需要一方面是为了轮胎寿命的考量。
轮胎与行路性的关系
轮胎对行路性有着重要的影响。他和弹簧的任务有许多相同之处,轮胎扮演着吸收小振动的角色。太高的胎压或是较硬的胎壁设计都会使行路舒适性变得粗糙。要改善低扁平比轮胎舒适性不佳的唯一方法就是降低胎压,在一般街道和路面较差的道路将胎压降到适当胎压的下限,要上高速公路时再把胎压提高,虽然效果有限但也是没有办法中的办法。
轮胎的保养
高性能轮胎对操控性和安全性来说都是一项很值得投资的项目,如果能够好好照顾你的轮胎将会使轮胎的性能得以持续维持在最佳状态,并且增加轮胎的寿命。因此特别提出几点有关轮胎保养的注意事项:
一、在胎压不足的情况下不要开车上路或长时间泊车,必须立刻处置,因为这会造成胎壁和胎面的损伤、变形,尤其这些损伤与变形有时肉眼并不易察觉,但会造成安全上严重的潜在危机,如果只发生在某一轮或某一边还会破坏操控的平衡。即使是轻微的胎压不足都至少会造成轮胎磨耗的增加,因此笔者和车狂都一再重申一支准确的胎压计是开车的基本配备。
二、胎压过高会使轮胎的接地面积减少,造成行路性粗糙、胎面变形和循迹性的降低,并且会造成胎面中间的磨损大于两边的不正常状态。所以即使在一般的道路行车都要时常检查你的胎压,更别说在赛车场上。
三、过大的外倾角(Camber)和束角(Toe-in或Toe-out)设定,在一般道路上跑会增加胎面的磨耗并会造成行驶上的不安定性,所以定位角度务必要『因地制宜』,更不要只为了美观而把其它一切置之不理。
四、轮胎的平衡也是另一个重要的问题,平衡不良的轮胎会造成行驶时的抖动,这抖动会经由方向盘传至驾驶人的手上,不但降低行车稳定性,并会把胎面变得凹凸不平。所以当你突然感觉到来自轮胎的新的抖动,应该马上检查轮胎的平衡,很可能是轮胎的平衡配重铅块脱落了,务必在伤害造成之前实时补救。
五、定期的检查轮胎的磨耗情况。除了胎纹的厚度更要留意轮胎的中央和两侧是否有不正常的磨损出现。如果中间胎纹的磨耗大于两侧,那么是胎压过高所造成的;若是两侧磨损大于中间那肯定是胎压不足。如果圆周出现凹凸不平的情况那么是轮胎本身的平衡度不佳。如果胎壁出现凸起的现象,那可能是胎压严重不足又持续行驶或长时间泊车所导致胎壁钢丝变形、受损所造成的。如果出现外侧或内侧单边的不正常磨损,那么你的四轮定位角度肯定有问题。细心的观察才能防微杜渐。
六、轮胎的性能会因为胎质的变硬而退化,而胎质的变硬最主要的因素是时间。紫外线和新鲜空气都会加速橡胶的老化,所以如果你要收藏堪用或备用的轮胎(尤其是高性能的赛车胎),那么建议你先用不透明的塑料袋把它包起来,如此一来可隔绝紫外线和新鲜空气,有效的延长轮胎的寿命。
七、高性能胎在剧烈操驾后会产生热,胎质越软的胎越容易蓄热,造成胎面的高温,所以如果轮胎的材质软到行驶后会产生胎面的热溶现象我们就称为热溶胎。热溶的胎面会粘起路面的小砂石,在剧烈操驾或是比赛结束后必须将胎面的异物清除干净,否则日后会有戳破胎面的危险。
八、抓地力和耐磨性就如同操控性和舒适性间的相互冲突,轮胎的磨耗系数(Tread Wear)越低表示胎质越软,轮胎的胎抓地力也越强,但也表示磨损越快。这是选购高性能轮胎之前应有的认识。有人用『厂胎』在一万公里磨合后把轮胎对调,但如果你用热溶胎而且常在无人的路上探索驾驶的乐趣,那么一万公里后可能已经变成光头胎了。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 前言
: 剎车的工作原理主要是来自摩擦,利用来令片与剎车碟(鼓)及轮胎与地面的摩擦,将车辆行进的动能转换成摩擦后的热能,将车子停下来。一套良好有效率的剎车系统必须能提供稳定、足够、可控制的剎车力,并且具有良好的液压传递及散热能力,以确保驾驶人从剎车踏板所
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修改:sanjiaomao FROM 114.249.219.*
FROM 114.249.219.*
前言
悬吊系统存在的意义有二:隔离路面的不平使行驶更舒适;行经不平路面时保持轮胎与路面接触。而改良悬吊对『车狂人』来说只有一个目的就是改善操控性。
滑移角(Tire Slip Angle)
充气轮胎实在是一项不可思议的发明。它扮演着传递汽车动力性能的角色。 任何有关操控的讨论都要先从轮胎开始谈起,轮胎胎印上的橡胶分子是车子和地面唯一的接触点,他们的表现决定了车子的操控。一个底盘的专家必须去了解轮胎发生了什么事并且要在必要时改变设定。 轮胎是个弹性体,任何方向的受力都会使它产生变形,它的特性之一就是转弯时会造成轮胎本身的扭曲,当转动方向盘时,转向拉杆先转动轮圈,轮圈再扭曲轮胎,被扭曲的轮胎由于橡皮的弹性会有恢复原来形状的趋势,这个趋势会驱驶胎面转向,但是胎面和轮圈所转的角度并不会完全相同,而是会有一个小角度的差异。所谓滑移角是机械学名词,用来表示车子行进方向和轮圈所指的方向两者间所成的这个角度。也就是这个角度可使驾驶人感觉到车子过弯时的反应。一部车若没有滑移角而要高速过弯几乎是不可能的,因为驾驶人将感受不到滑胎的任何警告。 鸡和鸡蛋的问题也出现在滑移角和转向力的问题上,转向力会导致滑移角,滑移角导致转向力。基本上滑移角是轮胎的抓地力用来抵抗轮圈对轮胎所施的侧向力,由于轮胎具有弹性所以当它抓附在地面时若施给它一个侧向的力它会产生一个力量来使轮胎恢复原来的形状,转向力由于轮胎的扭曲而存在于路面和胎面之间,这个力量和转向力是大小相等方向相反的。 转向力是用来衡量轮胎的抗侧滑能力,但是在没有轮胎扭曲和滑移角的情况下,转向力是不存在的。滑移角和转向力会随着弯道半径的缩小而增加,但是当增加到一个限度时轮胎会产生打滑,这就时就叫最大滑移角。由于滑移角只被定义在轮胎未打滑之前的情况,所以当车子行驶在滑溜的路面时滑移角是没有意义的。轮胎打滑后车轮的方向和车身行进的方向并不会有直接的关系,除非减速或是回方向盘加大行进的半径,让轮胎重新获得抓地力,试着想象在冰上开车时就算你任意转动方向盘也不易对行进方向产生影响。
滑移角和转向力(Cornering Force)
当驾驶人转动方向盘时,首先转动的是轮圈。接着转向力会传送到前轮的胎壁,转向例会使胎壁产生扭曲,接着改变胎印的方向使车辆转向。当转向力传到轮圈时胎壁立刻跟着扭曲。转向力小滑移角就小,转向力增加时滑移角就会跟着增加。最大的转向力(轮胎的极限),会产生一个最大的滑移角。超过这个值转向力会减小,轮胎会产生打滑。
转向不足和转向过度
假如有某一个轮胎比其它三个轮胎提早出现了滑胎的情况那就表示这部车的操控平衡上出现了分配不良的问题。一般来说前轮和后轮的滑移角并不一样,它们会各自循着不同的路径轨迹在路面上行进,当前轮的滑移角大于后轮时会呈现转向不足,当后轮的滑移角大于前轮时就变成了转向过度,如果前后轮的滑移角相同时,那么转向就成了中性,也就是达到了操控平衡的最佳境界。换句话说,当一不车转向不足时那么前轮橡胶分子所画出的轨迹半径会大于后轮,转向过度则情况相反。一部转向过度的车,在达到轮胎附着力的极限后,后轮会先滑出;而一部转向不足的车则会有抵抗转向的趋势。
滑移率
最大的循迹性表示所能承受最大的剎车力和加速力,而滑移比例是指轮胎直进时剎车或加速时轮胎胎印和路面间所产生的滑移。0滑移就表示车子行进的距离和轮胎胎面所转过的距离相等。100%滑移就表示任何轮胎的转动并部会造成车身的移动,当然也可说是车身的行进不须靠轮胎的转动(这种情形出现在行进中的车辆四伦死锁时)。要达到零滑移几乎是不可能,即使在循迹性最佳的状况都会有5~10%的滑移率,也就是轮胎转了100m时车子只移动了90~95m,如果滑移率超过了10%,那就表示循迹性不佳且加速和剎车表现都会恶化。
操控马力(Handling Horsepower)
操控马力指的是轮胎所能负荷。大家都知道越多的马力表示车子的性能越好,当引擎的马力越大时,加速也就越快。轮胎的操控马力也是如此,对操控性来说,增大轮胎的胎印就像增加引擎的马力,使用胶质较软的轮胎就像换了高角度凸轮轴,空气力学所产生的下压力就像加了涡轮增压器或机械增压器。 对轮胎上的橡胶分子来说一定的垂直负荷下所能承受的负荷是一定的,当一部车以它所能最快的速度过弯时,轮胎胎印的橡胶分子也达到了负荷的极限,这个极限我们就称为操控马力。如果还想增加过弯速度,可以减轻车身的重量以减少车身的惯性力和轮胎的侧向负荷,或是加大轮胎的尺寸,选用胎质较软的胎,并改善空力特性。
前后胎印比
假如一部车有完美的50-50的前后配重,那么在稳定的过弯(过弯速度不变)时,前后轮所承受的离心力负荷应该是一样的。在减速或剎车的情况下,因为部份车身重量会由后往前移所以前轮的负荷是比较重的。反之在直线加速时前轮的部份重量也会转移到后轮。如果驱动轮在后轮那么加速时的抓地表现会比较好,滑移率会比较低。所以对一部马力不大且配重比为50-50的后驱车来说,前后轮的整体负荷(过弯、加速、减速)是几乎相等的。假如你因此推测这不车所需的前后轮胎印是相同的,那么你就答对了。前后车轮所需的胎印比例和前后轮所受的负荷比例是相同的,也就是说对一部前后轮负荷比例为60-40的车来说,它所需的前后轮胎印比例亦为60-40。 你或许会问:目前的车几乎都是配置四轮尺寸相等的轮胎(胎印相同),但为何车身配重大多不是50-50?事实上大部分的车都是前轮配重较重。此外前驱的的前轮荷重较重为何不见采用较大的前轮设计。这有两个原因,第一是便利性,一方面是为了制造厂一方面是为了使用者的缘故。毕竟准备两种尺寸的备胎任谁都会觉得不方便。第二个原因是使用了比所需要的更大的后轮会有转向不足的倾向,对大多数驾驶人来说可改善行车的稳定性和安全性。再从技术的角度来看,前轮荷重较重过弯时的负荷也会比较大,再相同的过弯速度下会有比较大的滑移角,也就是前轮的滑移角会大过后轮的,转向不足的情况就会发生。
外倾角和循迹性
悬吊的设定中最重要的大概就是外倾角,外倾角决定了车子静态时的轮胎贴地性。0度时轮胎胎印的橡胶分子的贴地性最平均也最佳,当剎车时我们希望四个轮子的胎印是平贴地面,加速时我们希望驱动轮是平贴路面,而过弯时我们也希望轮胎能平贴于地面,尤其是两个弯外轮。 在剎车和加速时最佳的外倾角是0度,在过弯时负0.125~0.25度的外倾角可增加转向力。在直线和弯道上所需的外倾角设定是完全不同的,事实上还需要配合悬调整体的设定并考虑车身滚动的问题,才能得到正确的设定角度。
轮胎和轮圈的选择
什么是选择最适用轮胎和轮圈最重要的因素?尤其在众多品牌和型式中选择尤其困难,在这里提供一些方法供你参考。 首先,考虑你的车的用途,严格来说就是考虑你轮胎的用途,假如这不车式你每天的代步车,那么轮胎的耐磨性可能式你最重要的考量,高性能轮胎有很好的抓地力,但磨耗也是一流。同时由于胎纹也会尽量的减少所以湿地上的表现也不理想,更别提泥地或是雪地上的表现了。(在一般道路上用D98J的朋友一定有这样的感觉)如果住在多雨潮湿的地区,那么一套以湿地抓地表现见长的雨胎可能是不错的选择。在湿地上以正常的方式行车,胎温提升不易,也就不容易达到高性能胎的最佳工作温度,会有英雄无用武之地之叹。 其次要考虑宽度和扁平比,随着引擎技术的进步,单位容积输出的马力不断的提升,配合整体性能的提升,轮胎也不可避免的加大尺寸,扁平比也有持续降低的趋势,以1600c.c.的车来说10年前的马力基准是90匹,而现在的标准订在125匹应该是比较合理,以前配175/70-13的胎,一般车主通常升级到185/60-14,发烧级的则是用195/50-15,这已是上限。目前的趋势则是搭配185/65-14,而195/55-15,205/45-16则是升级的目标。轮胎宽度的升级要配合马力做适当的搭配,除了美观之外其它机件的负荷也是要一并考虑的。若马力和悬吊没有做大幅度的提升,那么比原厂设定高一级的轮胎尺寸就已足够。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 前言
: 极度的驾驶乐趣来自绝佳的操控表现,而车辆循迹性的改善是提高操控性的基本方向。增加循迹性目的无非是为了提高过弯的速度(Conering Speed)、减少剎车距离、减少加速时的打滑现象。车子和路面接触的地方唯有轮胎,所有的性能都是经由轮胎来发挥和达成,为了提高
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前言
当我们为了提高车辆的性能而进行种种的改装,即使所用的改装套件都是正确而恰当的,但是如果不能做出最恰当的调校,那么所获致的效益就得大打折扣,引擎的调校是如此,底盘悬吊的改装更是如此。举一个实际的案例,有一部改了专业改装厂的底盘改装套件,包括了弹簧、避震器、防倾杆和底盘衬垫,并且换上了大尺寸、低扁平比的高性能轮胎,但是经过测试过弯的侧向加速度由原来的0.89g变成0.90g,仅仅只有0.01g的改善,但是经过细心的测试后,对胎压、Camber和Toe的角度、后防倾杆做了适当的调整,侧向加速度却提高到了1.0g,不过却没有更换任何一项部品,这说明了正确的调校(Tuning)要更换高性能改装套件来得重要得多。
车身配重平衡(Coner Weight Balance)
底盘设定最重要的一项就是车身四个角落配重的平衡。配重平衡对一般道路行驶或是任何形式的比赛都是很重要的调整。做配重平衡时需要一组配重仪、耐心、和可调整四个角落车高的机构,对房车来说通常这个机构就是附有High-Low Kit的车高可调整避震器。进行车身配重平衡调整时必须非常的细心,否则结果可能比未调整前的情况更差。 第一步就是把车子正确的架在配重仪上,因为每一个角落的配重都是同等重要的,把胎压调好,因为胎压的高低会影响车高。最理想的配重就是左轮等于右轮,而且对角的重量和是相等的。大部分时候配重都会有所偏差,尤其是在载了二人以上时更是如此。车子载行驶时除了车辆本身的重量还要加上驾驶人、油料和乘客的重量,这都是必须考虑的项目。 记录下四个轮子的荷重后,先把四个轮子的个别荷重加起来,就可以得到车辆的总重,再来是左侧两轮、右侧两轮、前两轮、后两轮、两组对角的重量和。对角的配重对操控的平衡非常的重要,理想的状况是两对角配重相等且等于车重的一半,如此一来左转和右转时的操控平衡将是相同的,如此一来过弯的速度也许不一定相等但是感觉却会是相同的。对于Oval比赛(如美国Daytona大赛的场地绕圈赛)或是道路比赛来说,对角的配重百分比可以比理想的50%来得多或少,以改善某一方向的过弯能力,但是也仅限于Oval或是同方向转弯较多的赛道。 量出车子四个角落的配重后,接下来就是要调整各个角落的车高,以便改变个别的配重,荷重比理想荷重轻的角落必须升高,而太重的则是要降低。就像两人抬东西上楼梯时,位置比较低的一方会承受较多的重量,改变两方的高度差就可改变重量的分配,车身配重正是利用这个道理来做调整。改变车高的方法可以用垫片、或是采用有high-low kit的避震器。但是要特别注意的是,改变某一角落的配重会同时造成四个角落的配重变化。此外,升高一个角落不但会增加本身的荷重,也会增加增加对角的荷重,同时会减少其它两个角落的荷重。最好是在每一个角落做微调而避免只对一个角落做大幅的改变,虽然这可能会花比较多的时间但效果会是最好的。
悬吊测试的程序
进行悬吊设定时,你将会花很多的时间在进行调校和更换套件,实际的经验告诉我们,所有的改装部份中,防倾杆和避震器的调整对操控性的改善幅度最大。 测试时,正确胎压的测定是底盘设定的第一步骤,在跑道上顺时针和逆时针方向的跑,量取胎温,胎温是你调整的依据,先从最基本的胎压和camber着手进行。你更可以藉由胎温数据和驾驶者的感受来作为设定操控平衡的依据。假如车子呈现转向不足的特性,那么参考胎温后藉由改变防倾杆的防倾阻力来改善。侧向加速度(过弯g值)的改良同样也可利用这个方法,接下来在跑道上以低速和中速过弯来测试车子的平衡和敏感度,最后就是以高速弯道测试车身的空力特性。
胎温的重要性
当我们在跑道上测试一部车的操控性时,通常利用胎温和驾驶人的感觉来作为调整的依据,这对道路用车和参赛车来说都是一样的,量取时每一个轮胎量胎面的内侧、中间、外侧三个点,分别记录下来,胎温在进行一部车的底盘设定时可提供最有用的线索,有时对胎温的量测甚至可说到了吹毛求疵的地步,而最终的结果通常是表现在码表上的测时数据。利用不同情况下胎温的数据我们可以用来调整:胎压、避震器阻尼设定、外倾角、车身防倾阻力分配、胎宽和瞬间的操控反应。
判读胎温
判读胎温之前最好先参考所使用的轮胎原厂所提供的胎温工作范围,不过在目前国内代理商和消费者都不注重规格数据资料的情况下,这类的资料通常被理所当然的省略了,还好目前网际网络非常发达,有兴趣的读者可以的在网络上找到有关轮胎更多更重要的数据资料,在这里可提供大家做参考的是大部分的轮胎工作温度范围都在165~250 F之间。一般来说工作温度越热的轮胎它的抓地力越好,上衣次我们也提过:胎质越软的轮胎聚热效果越好,因此Tread Wear在100以下的轮胎由于胎面聚热效果强,容易产生热溶现象,通常称为热溶胎。所以一旦出现整体胎温过高时,也许要考虑改用胎质较硬的轮胎。 此外由于摩擦力会随着轮胎的负荷增加而增加,摩擦力的增加会伴随着热的产生,胎温的高低正可表现出轮胎的负荷及工作状态,所以当轮胎出现内侧、中间或外侧的胎温不平均时,正表示了这个轮胎胎印受力并不平均,不平均的受力当然无法将轮胎的性能完全发挥,因此悬吊设定的基本精神就是要让胎面的受力平均,冲分发挥轮胎的抓地力。
赛车的悬吊测试
一部赛车没有经过不断的测试而想要得到良好的悬吊设定几乎是不可能的,测试越多竞争力就越强,因此所有的赛车预算都应该将测试经费计算在内。为了达到最佳的测试效果,测试前必须有完整的计画,在抵达测试场之前就必须先将车子准备妥当,并详细的记录车子测试前的设定,以作为回归基本设定的基础。 测试时先以最基本的设定开始,并且详细的记录车况、驾驶人的感觉、跑道的情况和天气状况。调整时每次只改变一个项目,并且改变的幅度要大到产生明显的影响,否则同时改变几个项目,面对一个结果却无法去判定是哪一个项目改变所造成的结果。 一般来说基本的测试包含了下列几项: 圆形跑道 在圆形跑道做测试可计算出侧向加速度,可充分的测试车子的抗侧倾能力、胎压和外倾角设定。也可让车手练习车子的平衡、油门的控制和油门对转向的影响、以及柔顺和稳定的重要。通常直径60公尺以上的圆形跑道就足够这一项测试所需,要记录的是车子所能承受的侧向加速度和胎温及胎温范围。 绕障碍筒 绕障碍筒可以训练驾驶人对车身瞬间操控变化的控制,和算出最佳的避震器阻尼设定,提高驾驶人对车子的感觉。记得要记录下每一次时间以及胎温的变化。90度弯角测试九十度弯的测试可以提高驾驶人对车子入弯特性的了解,并有助于避震器及toe-in及toe-out的设定。此外还可让驾驶人评断trail-brake的影响和方向盘操作的技巧。要记录的是时间、g值、速度、胎温和变化。 剎车测试剎车的测试是要用来调整前后剎车的分配,理想的状态是前剎车『恰』比后剎车早死锁。这可能需要两位观察员分别观察前轮和后轮。要记录的是剎车分配器调整的状态以及跑道路面的情况。
一般道路的悬吊设定
并不是每个人都能把车子开上跑道做测试,尤其是那些没有参加赛车但是却想改善操控性的人,所以如何对一般的的街车做设定也是大家所关心的。车子的设定主要根据两个方面,一个是实际的数据另一个是驾驶人的感受和喜好。 我们都知道影响操控性最大的就是胎印,而胎印的最佳状态就是在最大的过弯力时轮胎是平贴于路面(胎温是平均的)。而你可以藉由胎温的量测了解轮胎是否平贴于路面、外倾角是否正确、胎压是否在正确的范围内。 测试时如果能找到一个圆形跑到来测试这些数据是最理想也是最安全、最快最方便的,否则在人车稀少的宽广道路上测试是退而求其次的选择。如果你是在一般道路做这些测试时你至少需要胎温计、胎压计和记录表,至于g值分析仪可能就派不上用场了。因为是在一般的道路而非在封闭的跑道上测试,所以不应该也不允许以极限速度过弯,大概以极限速度的75%来测试就可以了,在选定的路段反复的测试,每间格一段时间后停下来量胎温及胎压并详细的记录。 不管是以何种方式做测试,所量得的胎温记录可参考本文所提供的附表作为调整的基本对策依据,如果你有独到的心得也欢迎来函分享读友。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 前言
: 悬吊系统存在的意义有二:隔离路面的不平使行驶更舒适;行经不平路面时保持轮胎与路面接触。而改良悬吊对『车狂人』来说只有一个目的就是改善操控性。
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前言
前几期我们花了很多的时间在谈底盘的改装,因为对车狂人来说操控性能的表现实是一切驾驶乐趣的依归。从很久以前我们就不断接到读者来信询问有关底盘如何改装、从哪里先改起....之类的问题。『民之所欲常在我心』,在这岁末年初领年终奖金的时节,有不少读者已开始规划年度改装预算,因此本期就综合前几期的内容来和大家谈谈底盘改装的程序。
确认底盘的情况
我们一再强调进行任何改装之前一定要先确认该部份是否正常,如此一来当冤大头的机会就降低了一半,毕竟改装和修理并不相同,尤其再花费上差别更大。大多数人进行底盘改装的理由是『车子跑起来不够稳』,但事实上造成行车不稳定感的原因有很多,诸如胎压不正确造成轮胎贴地性不佳,四轮定位角度不正确造成直进性不良、转向异常,轮胎平衡不良造成贴地性不佳和方向盘异常抖动,这些问题都只需要经过调整或设定就可以改善,不需要改装。要了解底盘的情况可由四轮定位开始做起,由调整前的定位角度和检查底盘悬吊系统、转向系统机件的间隙即可知道。
轮胎
底盘改装的第一步应该从选一条适用的好轮胎开始。轮胎是汽车性能的终端输出,再好的性能都必须靠四条轮胎才能表现。轮胎的改装不外乎加宽、降低扁平比、胎质的改变。 除非马力大幅度的提升,否则入若只单纯为了提高循迹性通常加宽10~20mm就足以应付一般道路上较剧烈的驾驶方式,而且不致造成转向特性及悬吊负荷的改变。随着动力性能的普片提升,扁平比的降低已是时势之所趋,通常也是配合着轮胎加宽、轮圈加大所做的调整。以市场主流的1600c.c.车种为例,上一代车种大多使用175/70-13的组合,而目前则已改成185/65-14,改装时则以195/55-15或205/45-16为主要选择。 在民智未开的时代,轮胎的改装着重在尺寸的选择,但随着赛车活动的推展,消费者渐渐了解到胎质得改变对轮胎性能的影响,这最大的功臣当属D98J,若单以干地循迹性表现来看,它的表现实在可圈可点。事实上大多数的情况改装轮胎是为了轮胎选择上的妥协,因为很多高性能的好胎并未提供小尺寸或高扁平比的产品。
轮圈
轮圈的加大必须是与轮胎配合着改变,有足够的理由使我们相信,超过半数以上的车主改用大尺寸的铝合金轮圈是为了美观的因素,也唯有16吋的Virage、17吋Corona Exore、18吋的A4才能吸引路人的眼光。除了美观的因素,轮圈的改装是为了散热及轻量化的因素。以铝合金或镁合金所制成的轮圈散热效果要比铁质的轮圈好上许多,若配合轮圈的特殊造型更能达到冷却效果。改装轮圈时要特别注意的是轮圈的Off-set,改用较宽的轮圈时Off-set的原则就是在不磨到轮拱和悬吊的情况下尽量采用原来的Off-set值。 在这儿要提醒读者的是轮圈的重量才是改装时最重要的考量,来自弹簧上方的重量负荷称为:(Sprung Weight),轮胎、轮圈、轴承、剎车系统、和悬吊系统机构重量的一半,构成了所谓的:『非弹簧负荷重量』(Unsprung Weight),『非弹簧负荷重量』对悬吊系统性能的影响远大于『弹簧负荷重量』,因为悬吊系统作动时我们可把弹簧负荷重量视为不动的,而真正在上下动作的是非弹簧负荷重量,非弹簧负荷重量越大,上下动作时惯性力就越大,每一次上下对悬吊系统的冲击也越大,减轻非弹性重量对悬吊系统改善的效果要远大于减轻同样重量的弹簧负荷重量,而非弹簧负荷重量中最容易轻量化的就是轮圈的重量。 在赛车场上轮圈改装的另一个重要目的是要争取更大的空间,以便容纳更大的剎车碟盘及夹具。
避震器和弹簧
轮胎的问题解决后接下来就轮到避震器和弹簧,有人会把避震器和弹簧分开换,但我们的建议是高性能避震器应该和渐进式短弹簧一并处理,。理由是高性能避震器都有有它最佳的工作行程范围,而原厂的弹簧的弹簧会使避震器在接进行程上限的情况下工作,无法使避震器发挥最大的效益。如果不得已必须分开换时,应该先换避震器,避免只换短弹簧时避震器抓不住弹簧,且悬吊坐底的情况。渐进式短弹簧是降低车身重心的正统途径,切弹簧或是利用Hi-Low Kit来达到降低车身的目的都不是最正确的方法,切弹簧虽会增加弹簧的弹力系数但所增加的幅度却不足以使压缩行程缩小到让避震器不至于发生坐底的情况,所以切弹簧是绝对不可行的。 现在有很多人会利用来改变车高,我想这是大家对Hi-Low Kit的中文翻译:『车高调整器』有所误解。一般的附有Hi-Low Kit的避震器大多是调整弹簧的支承座,如此一来调整Hi-Low Kit时不但会改变车高更会改变避震器的工作行程范围。举例来说,假设有一组避震器工作行程由上限到下限有20cm,搭配一组短弹簧能把避震器的工作行程限制在距离上、下限各5cm的最佳行程范围内,我们如果利用Hi-Low Kit使车高降低2cm,那么会使得避震器的工作行程范围变成距离上限7cm、距离下限3cm,对悬吊的搭配性会产生影响,Hi-Low Kit的存在通常只是为了进行车身配重平衡时车高微调整之所需,利用它来大幅改变车高就失去了原意,而且必须面对调整后配重的改变的问题。
防倾杆
先换防倾杆或先换避震器及弹簧常常有所争议,其实这是因为大家对于防倾杆的功用有不了解之处。防倾杆只有在左右悬吊动作不同步时才会产生作用,也就是说防倾杆的主要功能在于抑制侧倾,对于改善平路上高速直进时的漂浮感并没有帮助。因此如果有人在炫耀他装了粗的防倾杆后在高速公路上高速直进时变得多稳时,你必须知道那只不过是心理作用。 如果你的车直进时的稳定度已符合你的要求,但过弯或变换车道时的侧倾却让你不能接受那么你应该先换防倾杆。如果连直进时都会有令人不悦的漂浮感,那么你应该先从避震器和弹簧下手。高性能避震器和短弹簧虽然也会改善侧倾,但绝不可一眛的加硬避震器和弹簧来抑制侧倾,这会使行路舒适性和行经不平路面时的循迹性严重劣化,应该要配和防倾杆的改装才能收最大的效益。
衬垫
悬吊的连杆、支柱、转向机构、防倾杆、避震器、弹簧都是经由衬垫(Bushing)和车身连结,一般的衬垫都是以橡皮制成,以减少噪音和震动传入车厢,因此衬垫会产生扭曲、变形,更会影响车手所能得到的回馈。使用软的衬垫在转向或是承受剎车产生的扭矩时,会因为衬垫的扭转和变形造成Toe、Camber和其它定位角度的变化,破坏循迹性。因此对高性能车和赛车来说,衬垫必须采用对转向系统和悬吊系统影响较小的材质。如果你以换了高性能的弹簧、避震器、防倾杆,如果再换上硬的衬垫确保转向和悬吊的动作更精确。一般道路用的强化衬垫是以硬橡胶或 制成,而在赛车上为了要将衬垫对转向和悬吊的影响降低到最小 ,通常使用金属材质做为衬垫的材料。改了硬材质的榇垫后不可避免的要面对噪音和震动。
底盘设定
当你花了大笔预算把车子从轮胎、悬吊进行强化时,千万不可忽略设定、调校的工作,唯有细心的设定才能把改装部品的性能充分发挥,从胎压、定位角度、到车身配重平衡,该做的都不能省略,而且改装部品每经过一次更动都必须重新进行设定,这是最容易被大家所忽略的。
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
: 前言
: 当我们为了提高车辆的性能而进行种种的改装,即使所用的改装套件都是正确而恰当的,但是如果不能做出最恰当的调校,那么所获致的效益就得大打折扣,引擎的调校是如此,底盘悬吊的改装更是如此。举一个实际的案例,有一部改了专业改装厂的底盘改装套件,包括了弹簧
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座椅的改装
车狂曾经说过:『车子唯一接触地面的便是那四条轮胎,所以轮胎的好坏直接影响了车子的performance。』,各位读者不知有没想过,您一直接触车子的是身上的那个部位?哈!猜对了!就是您的『尊臀』(俗名是『屁股』),了解了吧?!不过笔者今天不是要跟您谈生理学,而是您尊臀底下的那张椅子! 椅子人人会坐,但怎样坐得正确,坐得舒服可是有点学问的,可别小看它,轻则让您腰酸背痛,重则影响操控,危及行车安全,在此笔者提供几点以供读者参考:
1. 头枕和后脑杓约保持一吋的距离。
2. 将椅背和椅面的夹角调整到超过90度(约110度)。
3. 腰部支撑必须感觉到安定,但不可压迫到背部。
4. 椅面前端与膝盖内侧约莫保持三个手指头的宽度,使脚部能轻松灵活地踩放踏板。
5. 在背不离椅的情况下手掌必须能灵活地操作方向盘。
在F-1激烈的赛事中,坐姿良好与否会直接影响成绩的好坏,每个车队都会为旗下的车手量身订作个人专属的驾驶舱,虽说每个车手习惯不同,但据统计,他们所采的都是最轻松自然的坐姿,通常这也能使车手得到最低的氧气消耗量,也就是最不容易疲累的方式,否则不用比完一场,车没挂,人先挂!也许您每天待在车上的时间不多,下次有机会跑长途的话试试看,会不会腰酸背痛,手麻脚软?相信笔者的话,保您下次跑一趟长途下来,依然是神清气爽,像一条活龙.............. 有读者会问:『我怎么调整都找不出一个最适当的位置,怎么办?』,『难不成加个靠背,或垫张垫子?』,坦白说,原车的座椅要完全符合您的体型并不容易,但千万别在您的椅子上乱加东西,否则原本就不怎么样的包覆性更是被彻底的破坏掉了,除非您想试试左脸颊贴着窗户玻璃过弯的滋味!其实彻底的解决办法就是将那张恼人的椅子换掉,此时又有人会说:『市面上那些改装用的椅子动辄上万,似乎不太划算?』,没错!是动辄要上万,甚至上十万,但真的不划算吗?试问您车上的那些发烧级的减震筒、弹簧、来令片要多少钱?是不是也让您花得蛮心痛的?而且当您一换车,这些东西不是拆下来贱价转卖便是留给下一任车主,椅子可不同了,正常保养的话,它的使用寿命很长,最重要的是您换车时配合适当的脚架,它依然可以在新车上为您继续服务,您说划不划算?附带告诉您一个小秘密:一张包覆性好的椅子可以提高过弯的速度!不要怀疑,且听笔者娓娓道来:还记得牛顿吧?(小时候被苹果打到头的那个!)他老人家发现了地心引力的存在,更演算出三大运动定律,牛顿三大运动定律中的第一定律:F = m×a,是最基本也是最好背的一个,但很多复杂的力学公式也都是由它而来,而且跟我们日常生活也是息息相关,譬如您要提升爱车的操控性,不外乎是换上硬一点的减震筒、磅数高的弹簧、抓地力强的轮胎...等等,以力学的角度来看,这些硬件只不过在帮助您去作抵抗离心力的功而已,车辆的失控、打滑都抵抗不了离心力的作用而产生的现象,可是经过人们巧妙地利用,这该死的离心力却也让车手们发展出不少的高级驾驶技巧。而一张包覆性好的座椅,正有助您抵抗上述无可避免的物理特性,能更牢固地将您固定在座位上,去体会更大的车辆极限,自然,面对同一个弯道,您能以更快的速度通过。 此时可能您已下定决心要将年终奖金投资在改装座椅上,恭禧您!不过先别急,坐椅子是门学问,选椅子也是门学问,RECARO SPG质轻、包覆性佳,A8酷,SPG-R样子更骚,但这些并不一定符合您的需要,以一般驾驶者而言,若不下场比赛,没有必要去选择赛车用的座椅,保证您颠得想吐!(不想当兵的试试看,颠到脊椎侧弯超过15度就无法报效国家了!),最好店家有提供试坐的服务,亲身体会一下座椅是否符合您的体型,调整的功能是否齐全,当然啰!调整的功能愈多价格自然地水涨船高,自己视预算而定吧!愿您『椅』到成功!
【 在 sanjiaomao (猫的儿子叫可乐) 的大作中提到: 】
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: 前几期我们花了很多的时间在谈底盘的改装,因为对车狂人来说操控性能的表现实是一切驾驶乐趣的依归。从很久以前我们就不断接到读者来信询问有关底盘如何改装、从哪里先改起....之类的问题。『民之所欲常在我心』,在这岁末年初领年终奖金的时节,有不少读者已开始
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前言
Trail Brake是近年甚受重视的驾驶技巧,听过的人多,试着想学的人也不少,但成功且认同的人毕竟不多,今天我们就以简单的文句来谈谈Trail Brake的理论基础,以及为了要配合Trail Brake所需的底盘设定。
Trail-Brake与重心转移
谈到Trail Brake就必须谈到重心转移,其实Trail Brake就是利用重心转移来达到提高循迹性的目的。入弯前全力减速并完成换档动作,然后转动方向盘并含着剎车入弯并持续到弯顶点 (APEX),过了弯顶点后利用 Hee&Toe很顺的减少剎车踏板的力量并转移到油门踏板上,直到出弯时正好以全油门出弯。入弯前的重踩剎车﹝又顺又重﹞会让车身一部份的重量急速转移到前轮,入弯之后持续的剎车减速过程会使车身重量继续的前移而增加前轮的循迹性 (抓地力),到达弯顶点时重量转移到一极限,此时的的循迹性也将是最强,之后慢慢的放松剎车同时缓缓的加油,避免车头快速的扬起而突然大幅的降低前轮的循迹性。循迹性的降低在直线加速时会造成轮胎的『滑移率』增加,在弯道中会造成所能承受的G值降低以及过弯极限速度的降低。0滑移表示轮胎胎面转过的距离和车子行进的距离相等,100%表示轮胎的转动无法造成车身任何的移动,一般的轮胎都有5~10%的滑移率。
摩擦力与下压力
轮胎的所能提供的摩擦力是与所受的下压力及摩擦系数成正比,摩擦系数是由胎质及路面粗糙度所决定,如果你已装了最佳的轮胎,而且你也不可能去改变路面的情况,所以你所能做的就是增加轮胎所受的下压力。每个轮胎所受的下压力来自所分担的车重以及行进间因为空气动力学效应所增加的下压力,空气动力学是一们高深的学问,空力组件的效果必须借助风洞,所以就把空气动力学的问题交给专业工程师。在影响循迹性的因素中会因为驾驶方式而有所变化的就只有车重所产生的下压力。 因为车重所产生的下压力可分为『静态』和『动态』两部份,静态就是车身的配重,动态就是行进间因为加速、减速或转向所造成的重心转移,转向所造成的是侧向的重心变化暂且不讨论。很多试着练习Trail Brake的人都有一共同的经验,踩着剎车进弯会给人一种濒临失控的感觉,尤其是前驱车这种情况更是明显。『极限』与『失控』之间通常只有一线之隔,当你踩着剎车进弯时,后轮的重量会持续的转移到前轮,前轮的下压力就持续的增加,前轮的循迹性也会提高,但是后轮的下压力和循迹性却持续的减少,车尾甩出的感觉也越来越强烈,当重量转移到某一程度时,车尾就会因为循迹性的减低而滑出,滑出前的瞬间就是极限。把这种情况夸张化就有点像是骑着马戏团表演用的独轮车,需要绝佳的平衡性,否则车子就会以前轮为轴心打转。
Trail Brake所需的底盘设定
对前驱车来说由于先天的静态配重特性就是前轮重于后轮,再加上动态时由于重心的转移更造成Trail Brake操作上的困难度,而且由于以Trail Brake方式过弯时前轮荷重的增加造成悬吊负荷的增加,悬吊的负重会直接影响悬吊的性能表现,会直接降低弯中的循迹性。因此如果你的驾驶方式是采取Trail Brake,你就必须因应弯中大幅的重心转移而对车子进行不同的设定。
车身配重的调整
首先,前轮所需的胎压应该会增加,后轮应该要减少。再来必须利用车高可调式的避震器来调整静态的车身配重,这是调整车重的最佳途径。对量产车来说要减少前轮的荷重并不容易,因为你无法找到很多的轻量化套件,而且就算有,花费也将是相当惊人,特殊的合金的轻量化材料都是很贵的。如果不减少前轮的荷重而要利用增加后轮的荷重来改变车身配重比例,那么增加的重量会造成转向时惯性力的增加,增加悬吊系统的负担及降低过弯的能力,无疑是一种削足适履的作法,效果将适得其反。配重要调整到什么样的比例则又牵涉到你车身的重心高度以及悬吊系统的设定特性,这两项会直接影响车身的重心转移程度,重心转移的程度又会影响你所需的车身配重比例。此外车身配重改变后会改变直进驱动轮的循迹性,对直线加速有不利的影响,因此你必须衡量跑道的情况,如果是以直线为主的跑道你就必须考虑保留较多的配重在前轮,如果是如TIS这般弯道多的跑道,则可尽量以提高弯道的表现为主。
悬吊系统的强化
利用Trail Brake过弯时,和其它传统的驾驶方式比较起来,在弯中前轮弹簧和避震器的负荷将大幅增加,而后轮的负荷将变轻。若车身静态配重决定好之后,也必须考虑配重改变后对弹簧和避震器的影响,如果调整的比例大到某一程度时,必须考虑加强弹簧和避震器的强度,尤其是前轮,如果不胜负荷时,轮胎将无法紧贴路面,对循迹性将有致命的影响。此时你可慎重的考虑利用前扰流来加强前轮的下压力,近来很多车主会在车尾加上一支BTCC LOOK的后尾翼,但却忽略了前扰流的配合,以致150km/h以上时车尾的下压力太强而产生车头浮起的不稳定现象,非得配前扰流才能改善。 基本设定完成后,紧接着就是试车,以实际的试车结果持续的进行设定的修正,找出最适合车手的设定,所得到的结果也将是独家的Know-How和技术资产。
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: 座椅的改装
: 车狂曾经说过:『车子唯一接触地面的便是那四条轮胎,所以轮胎的好坏直接影响了车子的performance。』,各位读者不知有没想过,您一直接触车子的是身上的那个部位?哈!猜对了!就是您的『尊臀』(俗名是『屁股』),了解了吧?!不过笔者今天不是要跟您谈生理学
: 1. 头枕和后脑杓约保持一吋的距离。
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