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车高的调整---避震器的使用

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在底盤強化一項裡很重要的避震器改裝,這幾年來幾乎已經是Hi-low Kit型的天下,這個從車賽衍生而來的產物,除了能帶來反應極其直接的行路感,以及將車高降到極低的境界以外,它其實還有一些很實用的機能性,同時使用上也必須具備正確的觀念,才能夠將其特性完全發揮出來,不致於淪為是只能用在降低的工具,這一次我們便以此為題展開研究,讓讀者往後能妥善運\用你的Hi-low Kit!




在市售Hi-low Kit避震器中,有不少產品都配有輔助彈簧的設計(裝上方或下方都可以),其用意是在於撐住主彈簧防止晃動,以及在車輛頂起時避免車輪往下掉。
車高調整避震器
貢獻在於荷重分配





在減震筒外殼套上螺牙、藉由旋轉彈簧座來調整高度的Hi-low Kit,主要功能是可大範圍且高精度的變化車高,以及能進行四輪的荷重分配。

談到Hi-Low Kit型避震器,顧名思義就是可以調設高度的減震筒,在此基本上不論是何種的懸吊,都是以彈簧座的位置上下移動來進行調整,它的設計是在吸震筒外殼套上螺牙,透過底座的旋轉驅使彈簧往上或往下,這個構造看圖就能夠大致理解,而Hi-low Kit避震器在這方面的貢獻並不只有變化車高而已,其最大的優勢即是在於車高調整可以用mm為單位來實施。順道一提的是,車高調整的避震器除了先前提過的螺牙式以外,還有一種在筒身切割溝槽,並加上C形卡環固定基座的C環式;當然,C形環式也有車出多條卡槽的式樣,不過那僅能階段性的變更車高,因此能夠以mm做單位微調的螺牙式,才算是真正的Hi-low Kit設計。


Hi-low Kit之於車高調整的思考上,降低高度以取得低重心化的表現前,大家應該要知道汽車的四個車輪需要承擔車重,可是並非每個車胎所分擔的重量都是平均的,一般來說,車上最重的東西就是搭載在車頭的引擎,因此大部份的車輛車頭均較重(例外的像中置或後置引擎的車型),這種基本的重量分配大致上是不會改變。實際上加諸在在四輪的重量也可以利用車高調整來變化,這便是車體四邊的平衡配重(Corner Weight),這裡讓四輪均等的上下活動一樣很重要,而經過加在四輪負重的個別設定,車輛的操控特性亦會變得不同,所以Hi-low Kit在國外又稱為荷重調整式避震器。


直捲彈簧優勢
荷重量變化少


車高調整減震筒的另一個好處,便是可以配置直捲式彈簧,那麼為什麼使用此種彈簧會有很大的助益呢?按照字面意思來看,直捲彈簧即是螺旋方向都一樣,線徑、線距從頭至尾亦相同,一般形狀類似的彈簧即使從上到下口徑均一致,也不能稱它為直捲式彈簧,分辨之處乃是直捲彈簧的捲徑較細且螺距較小。直捲彈簧的優點在物理性上來說,首先是原廠形狀的彈簧捲徑很大,因此如果想降低盤座很容易干涉到車輪,而捲徑很小的直捲彈簧就沒有這種問題,並且彈簧座的位置非常好決定。另外,由於它並不用配合特定車種的尺寸,相形可以更換各種彈性係數的彈簧,說得明白一點,直捲式只要將彈簧切至適當長度便能夠通用,在彈性係數和自由長均可任意設定的情況下,亦不會發生大捲短彈簧常有的行程過短問題。


原廠形狀的彈簧假使想變硬,就不得不選擇可變係數的式樣,此代表了其是屬於捲徑、線距不一樣的非線性構造,以彈簧兩端線徑較短的型式而言,當來自路面的力量較小時是由細的部份承受,力量大時則是由粗的一邊負擔,像這樣的可變式彈簧自由長可以加長(密的一端),看起來似乎是很理想的設計,但在需要調整的場合卻常會造成一些困擾。例如競技時大家都希望加在車輪上面的重量是固定的,尤其是於賽車場會急劇地加諸重量,故就算是一點點荷重的變化,輪胎的極限也可能因此而下降,所以在可變係數的情況下,若荷重變化不能固定很容易就產生不安定的動作。


關於這一點,因為直捲式的荷重變化少,相對能得到更好的作動性,此外即便是和係數相同的原廠彈簧相比,捲數多的直捲式就等於使用的鋼材較長,因此在承受相同的荷重時,可以有較多的鋼材去支撐,彈簧的空隙亦會變小,同時彈性係數一樣的直捲彈簧,線徑細長的也較容易彎曲,乘坐感自然會舒適些。









直捲彈簧在實際性能上的優勢,是可以保持固定的荷重量,而一般Low-down用又要兼顧舒適性的漸進式可變係數彈簧,則很容易發生不安定的動作。另外直捲彈簧若想獲得較佳的乘坐性,相對必須選擇線徑細、自由長多的式樣。
















不影響行程/負載
筒身調整應運\而生


另一方面,直捲式彈簧雖然有最佳的性能表現,但它並不是完美沒有缺點的,從技術層面觀之,這種彈簧最大的弊端便是容易發生線間密著的情形,這是由於直捲彈簧的間隙很小,當彈簧縮起時線圈與線圈將完全接觸,當然此刻就會產生減震筒全壓縮的現象,特別是在組合時底座往上移動越容易發生。基本上裝在減震筒內芯頂端的上座,固定後儘管活塞推桿無法再向上伸,但底座越往上移動彈簧張力也會慢慢增加,間隙亦因此而縮短,如前所述間隙越小越容易發生線間密著,故在推桿碰觸到饅頭之前,不要造成線間密著是組裝Hi-low Kit的基礎原則,換句話說,原本配合彈簧自由長安裝的狀態下,在彈簧上加諸些微張力所進行的設定,可說是較理想的狀況。


實際上由於直捲彈簧通常採用非常硬的係數,如此雖然防止了線間密著的情形,但有時硬到甚至無法彎曲的程度,就會讓車高調校的設定非常困難,所以現在也有筒身調整的式樣出現。利用活動下半座來變更車高的調筒身Hi-low Kit,最大的特徵是完全不會影響到行程,而靠移動彈簧座高度的傳統Hi-low Kit,多多少少都會造成加諸在彈簧上負載或是有效行程的改變,可是這原本的行程是不想被改變的,因此不需要動到彈簧座的筒身調整Hi-low Kit就成了最好的選擇。


在傳統的Hi-low Kit身上,將底座上移的提高會加諸彈簧負載力,此除了是縮短了彈簧的間隙以外,更因為加入車重的壓縮會使反作用力相對大增,這種不容易彎曲的乘坐感就會很硬。通常我們在重量高的車頭增加負載力,轉向反應必定會有所提昇,相反地假使於負重輕的車尾提昇負載量,後輪會不容易轉向且輪胎極限也將提前到達,而不改變負載只動車高的筒身調整式優點即在於此。


四輪平衡配重原則
重心往車體中央移動






精確的四輪荷重平衡分配,是要上配重儀來決定各角的車高,但這只有賽車才會如此講究,街道用車的原則是左右高度平均就好了。

在Hi-low Kit的實際設定中,很重要的一點是在於四輪的配重,一般的想法中大多希望透過四輪荷重的調整,盡可能的將重心往車輛中央移動,表面上如果能把四輪的荷重調到均等就好了,但其實所有的汽車都無法做到真正平衡的境界,這是因為引擎一定是放在車頭或車尾,而且還會靠向右邊或左邊。如此一來荷重不但前後不一,左右也不一,因此依車種不同,理想的重心位置亦會有所不同,以和重心的距離為比例來加諸重量,可說是較合乎物理原則的。


我們以設定難度很高的MR2為例,它的引擎在後方並靠向右邊,重心也必然的往右後方移、在這塊聚集重量,這是該車型無可避免的宿命,這樣距重心最近的就是右後輪,它的荷重自然是最重,相反離重心最遠的左前輪,承擔的負重亦最輕,故要求得四輪荷重的實際均等化非常困難,甚至是不太可能。一部車最理想的重心位置,大概只有製造廠才知道,而且設定上還需要去有配重儀設備的賽車改裝廠,順帶一提的是,現在已有可算出理想重心比例的配重儀軟體,但街車要做這項調整還是不容易。


關於配重和車高的關係上,基礎是車高上升車輪的荷重會變大,就好像你坐在一張椅腳不是等長的椅子上,以長的椅腳與對角上的椅腳為中心來左右搖晃,體重肯定會落在長椅腳的那一側。這裡大家還需要知道的是,由於汽車是有四顆輪胎在支撐,假使只把一輪的車高上升,其對角線的另一顆輪胎也必須分擔重量而增加荷重,所以就算只調整了某一輪的荷重變化,也會對其他三輪造成影響,此調校的本身並不是那麼簡單。


我們再以MR2做例子,因為它的右後方較重,為了減輕這邊的重量而降低車高,對角線的左前輪也會變輕,交叉的右前輪與左後輪則會變重,換句話說,要動一輪其餘三輪亦必須調整,而且即便調校好其他三輪,原本最先調設的那一輪荷重又會再改變,如此反覆慢慢取得平衡的步驟勢必無法避免,而MR2這種車型前方亦不能變太輕,否則抓地力會下降造成過彎不易。


細密轉向特性調校
由後輪車高下手







車輛的重心集中在引擎的所在位置,而四輪的車高調整就是在於分配荷重,一般是盡可能的把重心往中央移動。

理論上若四輪可以調整至同樣的高度,就比較不會造成平衡的落差,而車高越低重心也會越低,對操控性絕對不是件壞事,不過在降低的過程中必須注意到下三角台呈水平狀態是最妥當的,有些車種當車身降過低時,會連帶使下三角台的角度向外甚至是往上翻,這就會影響到懸吊作動的正確性。另外調整時只要底座與螺牙有一點點的變化,荷重值便會有很大的改變,接下來我們就來談談Hi-low Kit調整的重點。


Hi-low Kit的優點是在於不必犧牲行程,即能進行車高或彈性係數的調校,事實上有配重儀設備的店家不多見,所以用捲尺測量還是較實際的,這部份首先是必須將車輛停在完全水平的地面上(定位機上也可以測量),然後量輪拱頂端到輪圈下緣(或中心點)的長度,以地面為基準會受到胎壁的誤差並不準確,有些人則認為可以用游標卡尺測Hi-low Kit的間距(彈簧座到螺牙底部),但這是要在彈簧夠硬的前提下才能這樣做,否則有很可能會發生左右不平均的情形(車輛重心/彈簧精度都會左右)。


在Hi-low Kit的車高調整上,最繁瑣卻最有用的方式可說是消去法,這是一邊行駛一邊調設,將不好的地方消除依序變化,此法的前置作業是儘量調低,以不擠壓到饅頭為原則再慢慢升高,當然這四輪的高度也要先調到平均的狀態。在抓到前輪的大致行程量之後,接著是將後側兩輪同步往上轉高,由於大部份原廠車種的後輪弧間距都較短,因此撐高後自然會形成往前降低的姿勢,此後就是依照個人的喜好做調校了。


按照大多數原廠車的設定來看,前低後高的傾向似乎是較長見到的,因此前後降低調平時,代表了前輪荷重增加、後輪荷重減小,其實當實際行駛時若發現很難過彎,那麼不妨將前輪降低一些,如果覺得還不夠,則可以升高後輪試試看,而轉向過度的情況嚴重時,解決的辦法剛好是相反。假使要用彈簧座上升車高,仍是要注意線間密著的狀況,不管有效行程的數值是多少,這都是彈簧的自由長到線間密著的長度,而此有效行程若比避震器的行程還短,就會產生線間密著的現象。










車高與荷重的關係示意圖











彈簧自體有效行程
需符合避震器行程


要如何得知發生了線間密著?其實只要看彈簧有無刮傷、掉漆的情形便能得知,這就是線圈互相撞擊的結果,原則上自由長相同的彈簧,越硬有效行程便越短,相對的線徑同時越粗,記住選擇直捲彈簧的時候,行程仍是首重的一點,而且這還要配合避震器行程來找出彈簧的有效行程,不過即便是係數相同的彈簧,最大荷重一樣會因自由長而有所不同,一般的彈簧自由長越長,承受的荷重亦越大,因此若是有線間密著的話,更換公斤數較大的彈簧是不錯的方法,也就是說換成自由長較長的彈簧。


最後筆者再歸納一次車高設定的基礎原則,就是前輪降低後不能壓縮過度,要有一定的負載量,然後轉向過度時降後輪車高、不足時升後輪車高,而左右高度相同及確保行程,更是在任何路況好過彎的必要條件,這裡也許有人會認為駕駛人的體重應該考慮進去,其實這在左、右駕的車型都已經模擬好了,除非是原本為右駕的國產日本車,或者是「運\將 」的體重超過100公斤才會有影響。希望各位看完本篇文章之後,能對大家使用車高調整避震器有所幫助,把車輛的底盤性能發揮到淋漓盡致。











Hi-low Kit避震器的彈簧搭配,必須是有效行程(鬆開到壓縮)能符合減震筒的行程,過短就會產生線間密著不利於操控性。
直捲彈簧的表現特性上,自由長相等時越硬的有效行程越短(線徑粗),而彈性係數相同的製品,則會因為長度的不同而改變最大荷重(越長的越硬)。
常聽到很多國產日系車在改裝避震器之後,會發生左側較低的情形,此乃是這些車型原本為右駕的配重所致,所以用Hi-low Kit將兩側調平很重要,計量則一定要測輪弧頂端到鋁圈的最下緣,如此左右過彎力才會平均,而且定位較準確。






2003-05-26 updated

美丽湛江我的家 呼号:BG7JMI 中国移动:137 909 63766 QQ:455506113

级别: 禁止发言
只看该作者 1楼 发表于: 2004-06-05
用户被禁言,该主题自动屏蔽!
级别: 白金长老
只看该作者 2楼 发表于: 2004-06-06
FLK的重心这么高,还想调高?不怕翻车啊!
VIP
级别: 论坛版主
只看该作者 3楼 发表于: 2004-06-10
FLK加强后边的工字钢还差不多。
我驾东南,行游天下
CQ CQ CQ BG1CUO CALLING !
级别: 白金长老
只看该作者 4楼 发表于: 2004-06-11

不要把FLK当越野车,勉强没幸福.

如果是家用,前轮加垫圈就够了,最多再加后钢板,几百元就搞掂.

你这个东东等我换了车再改!

级别: 论坛版主
只看该作者 5楼 发表于: 2004-07-13
绞牙。。。好东西。。。想车子高速转弯就一定要安装这个!
。。。。。。。。。升级为~~一级~~技~~工
另..如有那位车友开SS..在4S或有什么技术问题要厂家帮手的..可以论坛信息给我一下...或者能帮到手
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