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车高调整避震器 贡献在于荷重分配
谈到Hi-Low Kit型避震器,顾名思义就是可以调设高度的减震筒,在此基本上不论是何种的悬吊,都是以弹簧座的位置上下移动来进行调整,它的设计是在吸震筒外壳套上螺牙,透过底座的旋转驱使弹簧往上或往下,这个构造看图就能够大致理解,而Hi-low Kit避震器在这方面的贡献并不只有变化车高而已,其最大的优势即是在于车高调整可以用mm为单位来实施。顺道一提的是,车高调整的避震器除了先前提过的螺牙式以外,还有一种在筒身切割沟槽,并加上C形卡环固定基座的C环式;当然,C形环式也有车出多条卡槽的式样,不过那仅能阶段性的变更车高,因此能够以mm做单位微调的螺牙式,才算是真正的Hi-low Kit设计。
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Hi-low Kit之于车高调整的思考上,降低高度以取得低重心化的表现前,大家应该要知道汽车的四个车轮需要承担车重,可是并非每个车胎所分担的重量都是平均的,一般来说,车上最重的东西就是搭载在车头的引擎,因此大部份的车辆车头均较重(例外的像中置或后置引擎的车型),这种基本的重量分配大致上是不会改变。实际上加诸在在四轮的重量也可以利用车高调整来变化,这便是车体四边的平衡配重(Corner Weight),这里让四轮均等的上下活动一样很重要,而经过加在四轮负重的个别设置,车辆的操控特性亦会变得不同,所以Hi-low Kit在国外又称为荷重调整式避震器。
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直卷弹簧优势 荷重量变化少
车高调整减震筒的另一个好处,便是可以配置直卷式弹簧,那么为什么使用此种弹簧会有很大的助益呢?按照字面意思来看,直卷弹簧即是螺旋方向都一样,线径、线距从头至尾亦相同,一般形状类似的弹簧即使从上到下口径均一致,也不能称它为直卷式弹簧,分辨之处乃是直卷弹簧的卷径较细且螺距较小。直卷弹簧的优点在物理性上来说,首先是原厂形状的弹簧卷径很大,因此如果想降低盘座很容易干涉到车轮,而卷径很小的直卷弹簧就没有这种问题,并且弹簧座的位置非常好决定。另外,由于它并不用配合特定车种的尺寸,相形可以更换各种弹性系数的弹簧,说得明白一点,直卷式只要将弹簧切至适当长度便能够通用,在弹性系数和自由长均可任意设置的情况下,亦不会发生大卷短弹簧常有的行程过短问题。
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原厂形状的弹簧假使想变硬,就不得不选择可变系数的式样,此代表了其是属于卷径、线距不一样的非线性构造,以弹簧两端线径较短的类型而言,当来自路面的力量较小时是由细的部份承受,力量大时则是由粗的一边负担,像这样的可变式弹簧自由长可以加长(密的一端),看起来似乎是很理想的设计,但在需要调整的场合却常会造成一些困扰。例如竞技时大家都希望加在车轮上面的重量是固定的,尤其是于赛车场会急剧地加诸重量,故就算是一点点荷重的变化,轮胎的极限也可能因此而下降,所以在可变系数的情况下,若荷重变化不能固定很容易就生成不安定的动作。
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关于这一点,因为直卷式的荷重变化少,相对能得到更好的作动性,此外即便是和系数相同的原厂弹簧相比,卷数多的直卷式就等于使用的钢材较长,因此在承受相同的荷重时,可以有较多的钢材去支撑,弹簧的空隙亦会变小,同时弹性系数一样的直卷弹簧,线径细长的也较容易弯曲,乘坐感自然会舒适些。
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● 直卷弹簧在实际性能上的优势,是可以保持固定的荷重量,而一般Low-down用又要兼顾舒适性的渐进式可变系数弹簧,则很容易发生不安定的动作。另外直卷弹簧若想获得较佳的乘坐性,相对必须选择线径细、自由长多的式样。
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不影响行程/负载 筒身调整应运而生
另一方面,直卷式弹簧虽然有最佳的性能表现,但它并不是完美没有缺点的,从技术层面观之,这种弹簧最大的弊端便是容易发生线间密着的情形,这是由于直卷弹簧的间隙很小,当弹簧缩起时线圈与线圈将完全接触,当然此刻就会生成减震筒全封装的现象,特别是在组合时底座往上移动越容易发生。基本上装在减震筒内芯顶端的上座,固定后尽管活塞推杆无法再向上伸,但底座越往上移动弹簧张力也会慢慢增加,间隙亦因此而缩短,如前所述间隙越小越容易发生线间密着,故在推杆碰触到馒头之前,不要造成线间密着是组装Hi-low Kit的基础原则,换句话说,原本配合弹簧自由长安装的状态下,在弹簧上加诸些微张力所进行的设置,可说是较理想的状况。
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实际上由于直卷弹簧通常采用非常硬的系数,如此虽然防止了线间密着的情形,但有时硬到甚至无法弯曲的程度,就会让车高调校的设置非常困难,所以现在也有筒身调整的式样出现。利用活动下半座来变更车高的调筒身Hi-low Kit,最大的特征是完全不会影响到行程,而靠移动弹簧座高度的常规Hi-low Kit,多多少少都会造成加诸在弹簧上负载或是有效行程的改变,可是这原本的行程是不想被改变的,因此不需要动到弹簧座的筒身调整Hi-low Kit就成了最好的选择。
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在常规的Hi-low Kit身上,将底座上移的提高会加诸弹簧负载力,此除了是缩短了弹簧的间隙以外,更因为添加车重的压缩会使反作用力相对大增,这种不容易弯曲的乘坐感就会很硬。通常我们在重量高的车头增加负载力,转向反应必定会有所提升,相反地假使于负重轻的车尾提升负载量,后轮会不容易转向且轮胎极限也将提前到达,而不改变负载只动车高的筒身调整式优点即在于此。
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四轮平衡配重原则 重心往车体中央移动
● 精确的四轮荷重平衡分配,是要上配重仪来决定各角的车高,但这只有赛车才会如此讲究,街道用车的原则是左右高度平均就好了。
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在Hi-low Kit的实际设置中,很重要的一点是在于四轮的配重,一般的想法中大多希望透过四轮荷重的调整,尽可能的将重心往车辆中央移动,表面上如果能把四轮的荷重调到均等就好了,但其实所有的汽车都无法做到真正平衡的境界,这是因为引擎一定是放在车头或车尾,而且还会靠向右边或左边。如此一来荷重不但前后不一,左右也不一,因此依车种不同,理想的重心位置亦会有所不同,以和重心的距离为比例来加诸重量,可说是较合乎物理原则的。
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我们以设置难度很高的MR2为例,它的引擎在后方并靠向右边,重心也必然的往右后方移、在这块聚集重量,这是该车型无可避免的宿命,这样距重心最近的就是右后轮,它的荷重自然是最重,相反离重心最远的左前轮,承担的负重亦最轻,故要求得四轮荷重的实际均等化非常困难,甚至是不太可能。一部车最理想的重心位置,大概只有制造厂才知道,而且设置上还需要去有配重仪设备的赛车改装厂,顺带一提的是,现在已有可算出理想重心比例的配重仪软件,但街车要做这项调整还是不容易。
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关于配重和车高的关系上,基础是车高上升车轮的荷重会变大,就好像你坐在一张椅脚不是等长的椅子上,以长的椅脚与对角上的椅脚为中心来左右摇晃,体重肯定会落在长椅脚的那一侧。这里大家还需要知道的是,由于汽车是有四颗轮胎在支撑,假使只把一轮的车高上升,其对角线的另一颗轮胎也必须分担重量而增加荷重,所以就算只调整了某一轮的荷重变化,也会对其他三轮造成影响,此调校的本身并不是那么简单。
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我们再以MR2做例子,因为它的右后方较重,为了减轻这边的重量而降低车高,对角线的左前轮也会变轻,交叉的右前轮与左后轮则会变重,换句话说,要动一轮其余三轮亦必须调整,而且即便调校好其他三轮,原本最先调设的那一轮荷重又会再改变,如此反覆慢慢取得平衡的步骤势必无法避免,而MR2这种车型前方亦不能变太轻,否则抓地力会下降造成过弯不易。
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细密转向特性调校 由后轮车高下手
理论上若四轮可以调整至同样的高度,就比较不会造成平衡的落差,而车高越低重心也会越低,对操控性绝对不是件坏事,不过在降低的过程中必须注意到下三角台呈水平状态是最妥当的,有些车种当车身降过低时,会连带使下三角台的角度向外甚至是往上翻,这就会影响到悬吊作动的正确性。另外调整时只要底座与螺牙有一点点的变化,荷重值便会有很大的改变,接下来我们就来谈谈Hi-low Kit调整的重点。
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Hi-low Kit的优点是在于不必牺牲行程,即能进行车高或弹性系数的调校,事实上有配重仪设备的店家不多见,所以用卷尺测量还是较实际的,这部份首先是必须将车辆停在完全水平的地面上(定位机上也可以测量),然后量轮拱顶端到轮圈下缘(或中心点)的长度,以地面为基准会受到胎壁的误差并不准确,有些人则认为可以用游标卡尺测Hi-low Kit的间距(弹簧座到螺牙底部),但这是要在弹簧够硬的前提下才能这样做,否则有很可能会发生左右不平均的情形(车辆重心/弹簧精度都会左右)。
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在Hi-low Kit的车高调整上,最繁琐却最有用的方式可说是消去法,这是一边行驶一边调设,将不好的地方消除依序变化,此法的前置作业是尽量调低,以不挤压到馒头为原则再慢慢升高,当然这四轮的高度也要先调到平均的状态。在抓到前轮的大致行程量之后,接着是将后侧两轮同步往上转高,由于大部份原厂车种的后轮弧间距都较短,因此撑高后自然会形成往前降低的姿势,此后就是依照个人的喜好做调校了。
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按照大多数原厂车的设置来看,前低后高的倾向似乎是较长见到的,因此前后降低调平时,代表了前轮荷重增加、后轮荷重减小,其实当实际行驶时若发现很难过弯,那么不妨将前轮降低一些,如果觉得还不够,则可以升高后轮试试看,而转向过度的情况严重时,解决的办法刚好是相反。假使要用弹簧座上升车高,仍是要注意线间密着的状况,不管有效行程的数值是多少,这都是弹簧的自由长到线间密着的长度,而此有效行程若比避震器的行程还短,就会生成线间密着的现象。
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弹簧自体有效行程 需符合避震器行程
要如何得知发生了线间密着?其实只要看弹簧有无刮伤、掉漆的情形便能得知,这就是线圈互相撞击的结果,原则上自由长相同的弹簧,越硬有效行程便越短,相对的线径同时越粗,记住选择直卷弹簧的时候,行程仍是首重的一点,而且这还要配合避震器行程来找出弹簧的有效行程,不过即便是系数相同的弹簧,最大荷重一样会因自由长而有所不同,一般的弹簧自由长越长,承受的荷重亦越大,因此若是有线间密着的话,更换公斤数较大的弹簧是不错的方法,也就是说换成自由长较长的弹簧。
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最后笔者再归纳一次车高设置的基础原则,就是前轮降低后不能压缩过度,要有一定的负载量,然后转向过度时降后轮车高、不足时升后轮车高,而左右高度相同及确保行程,更是在任何路况好过弯的必要条件,这里也许有人会认为驾驶人的体重应该考虑进去,其实这在左、右驾的车型都已经仿真好了,除非是原本为右驾的国产日本车,或者是「运将 」的体重超过100公斤才会有影响。希望各位看完本篇文章之后,能对大家使用车高调整避震器有所帮助,把车辆的底盘性能发挥到淋漓尽致。
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● Hi-low Kit避震器的弹簧搭配,必须是有效行程(松开到压缩)能符合减震筒的行程,过短就会生成线间密着不利于操控性。
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● 直卷弹簧的表现特性上,自由长相等时越硬的有效行程越短(线径粗),而弹性系数相同的制品,则会因为长度的不同而改变最大荷重(越长的越硬)。
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● 常听到很多国产日系车在改装避震器之后,会发生左侧较低的情形,此乃是这些车型原本为右驾的配重所致,所以用Hi-low Kit将两侧调平很重要,计量则一定要测轮弧顶端到铝圈的最下缘,如此左右过弯力才会平均,而且定位较准确。
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