摩托车车架与悬挂的那些事 (上)

   来源:摩托派    点击:25393

当我们讨论一辆车时,常会讨论到它的动力性能如何?它的舒适度如何?或许说得笼统一些,是讨论一辆车的个性究竟是如何?其中除了发动机动力性能之外,其他最重要的因素,即是悬挂系统及车架。

摩托车车架与悬挂的那些事 (上)

现今纵横车坛的日本、欧洲、美国等大厂,对于悬挂系统及车架都有不同的见解及设计理念,因此各车厂所生产的车辆有迥然不同的个性。以悬挂系统来说,不但影响了骑乘的舒适性,也造成了操控性的差异,然而究竟什么是舒适性,什么又是操控性呢?首先要从悬挂系统的运作原理及各种悬挂的构造及表现来探讨。最后,我们将针对车架作介绍,使各位读者了解各厂的设计概念与特点,也将介绍车架如何与悬挂系统做出紧密的结合,就让我们一同进入这个左右车辆特性的神秘世界!

骑乘感是什么?

所谓的“骑乘感”,简单地说就是“一辆车给予车手的直接感受”,或者说是“一辆车所表现出来的个性”,虽然说每位车手对于同一辆车的反应绝不可能完全相同,但是我们仍可以找出几个较为客观的切入点,来讨论一台车。这里要讨论的有两点:舒适性与操控性。

摩托车车架与悬挂的那些事 (上)

谈到舒适性,许多人的脑海中大概会马上出现这样的画面:在宽广的路面上,骑着美式巡航车平稳地悠游着,这就是一般我们所要的舒适性。进一步地说,只要“车辆行经坑洼时,车子的悬挂能够缓冲震动并且平顺地回复原本的稳定状态,让骑士感到轻松自在,没有任何过度而令人不舒服的摆动”,就可以称为良好的舒适性。一般而言,所谓“调校较软”的悬挂可以带来较佳的舒适性,因为软的悬挂可以缓慢地将震动吸收,而不带来剧烈的晃动。也有人做过如此的研究,测试人体各部位所感受到最不舒服的震动频率,并在设计车辆的悬挂时,试着避免产生这些震动频率,给人所带来的不舒适感。然而舒适性也可以这样去解释“在颠簸的路况之下,能够维持车辆及骑士的重心平稳地继续前进的能力”,如此一来,一辆舒适度极佳的车辆必定是在经过凹凸不平的路面时,悬挂仍能迅速地反应路面,当轮胎进入凹洞时,避震器迅速伸长,以轮胎顶住地面,仍然维持车辆及骑士的重心在同一水平面上,同时也维持轮胎的贴地。

摩托车车架与悬挂的那些事 (上)

一般讲到操控性,很多人会马上想到车辆的弯道性能,是否可以稳定地过弯,然而这里所提的操控性是指“车辆对于骑士的操作,是否可以立即、圆满地做出反应”例如:车辆在进行转弯前,骑士必须以逆操舵改变车辆直行的状态,而开始倾倒过弯,而所谓的操控性就可以在此看出,若一台车可以立即对骑士的逆操舵动作做出倾倒的反应,我们会称这台车的操控性犀利,如一般的跑车即为此特性。相对的,若一台车对于骑士的操作做出迟钝、缓慢的反应,我们则会称这台车的操控性较为迟钝,如一般的美式巡航车种,对于入弯的反应便没有仿赛车的犀利。

然而,这里所谓的操控性并没有好与坏之分,一台反应迟钝的车,在行驶时反而不容易因为外界的刺激而产生不稳定的情形;而一台反应灵敏的车,却容易在路面的刺激下,产生不稳定的晃动,因此每台车都有本身的基本设定,一位好的骑士也必须以自身的需求去选择车辆。

“操控性”是指“车辆对于骑士的操作,是否可以立即、圆满地做出反应”


美式巡航车多采用较软调性的悬挂设置,以求最舒适的长途骑乘感受

仿赛车多配置硬朗的悬挂,以获得较高的操控性


摩托车车架与悬挂的那些事 (上)

悬挂的奥秘

悬挂决定了一台车的好坏,究竟悬挂的作用是什么,又有哪些基本元件及基本结构种类?关键的避震器又是扮演了何种角色,应该如何调整?请见以下分晓。

为何需要悬挂?

要知道悬挂的重要性,不如先试想若是没有悬挂的话,车子在路面上行驶会是怎样的情形:任何路面都绝非完全的平整,就算是国际级的赛道,路面也是会有起伏及凹陷,更何况是一般道路,在路面上行驶,车辆会跟着产生晃动、震荡的情形。如此的情况之下,若是没有悬挂来进行缓冲,每经过一次晃动,车子便会带着轮胎弹离地面,轮胎一旦离开地面,便无法提供抓地力。在车辆转弯时,轮胎若跳离路面,将是一件多么可怕的事情!

然而想象归想象,实际上若是真的没有悬挂,轮胎似乎也不会这么容易离开地面,损失抓地力,我们从小骑的脚踏车就是如此,大家还不是骑得好好的?这是因为轮胎的弹性也该当成一种悬挂来考虑。为了应付凹凸的路面,工程师便将轮子与车身之间加入可以相对运动的机构,并加上弹簧,以维持车身高度。如此一来,虽然有了悬挂机构及弹簧,可以让轮胎根据地面起伏而上下运动来贴紧地面,却形成另一个问题,由于弹簧是一种会来回震荡的元件,能量会逐渐累积在弹簧内无法散去,因此震荡及晃动也就会越来越激烈。为了解决持续震荡的现象,悬挂机构中就加了不可缺少的阻尼器(或称减震筒),阻尼器会吸收晃动的能量,让车辆在经过坑洞时的晃动逐渐趋于缓和,如此才能算是一套完备的悬挂系统。

由以上的叙述可以知道,悬挂系统的两大目的在于维持轮胎的贴地性以及舒适性,这也是前面所提到的,接下来,我们将开始介绍悬挂的基本要件。

悬挂究竟包含了哪些部分?

完整的悬挂系统应该要包含以下的部分:悬挂机构与避震器,其中避震器又可分开为弹簧及减震筒,各司其职。摩托车上,虽然可见到各式各样的前、后悬挂系统种类,但基本的要件都离不开以上所讲的三大要素。

悬挂机构

所谓的悬挂机构就是以各项机械元件所组成,可以造成轮胎做单一方向运动的机构,例如最简单的前悬挂:潜望镜式前叉系统,就是利用外管套住内管,让两管间可以做出直线的相对运动,来完成悬挂机构。而常见的摇臂式后悬挂机构,也是利用摇臂来固定轮胎,让轮胎可以绕着摇臂支点做单一方向的运动。形形色色的悬挂机构,我将在后面陆续介绍。

一款优异的减震器,弹簧与阻尼的调教缺一不可


为了使车体操控更符合骑士习惯,不少踏板车车主也对悬挂系统全面进行改装强化

减震弹簧及阻尼

摩托车车架与悬挂的那些事 (上)

避震器中弹簧的主要功能之一,便是让车辆在经过震荡后回到原本所设定的车高,这也意味着,弹簧可以用来控制车高。弹簧在设计时,都会有一个“自由长度”,也就是不受力时的长度,当弹簧受力挤压时便会压缩,受力外拉时便会伸长,若力量消失,弹簧即会在震荡之后回复到原本的自由长度,摩托车在经过路面跳动之后仍能恢复原本的车高,也是同样的道理。

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