冷知识:减震弹簧的那些事儿

   来源:摩托车杂志    点击:13102

本文部分图片来自Moto7


减震无疑是摩托车操控上一个相当重要的配置,现在的车辆减震一般包含着阻尼机构、油路与预载弹簧。然而做为支撑车辆的弹簧,有的是等线距,有的是双线距,也有的是渐进式线距,到底这些设计有什么差别呢?


撇开使用气压弹簧的减震系统,使用实体弹簧的减震中,弹簧线距的种类共用三种,分别是等线距、双线距与渐进式线距,这里的线距指的就是弹簧本身疏密度的变化,而这三种弹簧在功能上最大的不同就是随着荷重的增加,弹簧压缩量会有所不同。


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等线距弹簧也就是线距间隔为定值A。


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双线距弹簧也是现在常见的疏密弹簧,一条弹簧内共有两种线距分别为A 与B。



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渐进式线距弹簧算是少见的减震弹簧,线距都不相同。


当弹簧的材质、线径相同时,线距越小,K 值就越小,反之则越大,通俗地说,就是线距小的部份比较软,线距大的部份比较硬。因此当悬挂弹黄使用不同线距设计时,就会产生不同的效果如下列示意图表:


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等线距弹簧在荷重下与压缩量成正比。


采用等线距弹簧时,在压缩至极限前,弹簧的K 值都没有变化,因此荷重与压缩量成正比,好处是制作成本低,同时由于弹簧本身K 值线性,对于重刹车这样极端情况下,给予骑士的安全感也较高,另外,等线距弹簧对于调整预载以及阻尼的设计也更简单,能轻易的调整到良好设定,因此用做竞赛取向的悬挂也多采用这样的设计。


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但如果是道路车或说原厂所搭配的弹簧来说,基于一般路面取向,K 值的设定也不会太高,结果就是重刹荷重转移时,就显得不足。反之,如果K 值采用高荷重设定,在一般道路就会显得太过死硬,无法吸收路面不平的冲击。

等线距弹簧优点:反应线性、操控性最佳、易于调校、成本低。
等线距弹簧缺点:针对激烈与休闲骑乘难以兼得。


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双线距弹簧因为有两个K 值变化,所以会产生转折点。


双线距弹簧的制作成本比起等线距略高一些,但是对于一般道路使用来说,由于弹簧具备两个K 值,所以路面不平的跳动及碎震等等,可以由K 值较低的部份先行压缩。在急刹车或大坑时,压缩到K 值较大的部份还能保有支撑性。但缺点是K 值的变化会相当明显,如上图箭头所示,有个明显的转折点,这一来,如果荷重正好压缩到转折处时,会感受到减震反馈的差异。


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双线距弹簧优点:相对等线距弹簧能提供较好的舒适性、相对渐进式弹簧更好调较。
双线距弹簧缺点:有转折点导致压缩至该处时产生明显不线性的反应。



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双线距弹簧常用在一般道路非性能车款上。


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渐进线距让整个曲线更平滑,不会有双线距明显转折点的产生。


渐进式线距弹簧的制作成本更高,因为每一圈的线距都不同,让整段弹簧都有不同的K 值,等于强化了双线距弹簧的优点,将转折点平滑化,能随着荷重增加而渐渐减小弹簧本身压缩量,达到更好的缓冲效果。这样的避震弹簧设计,不论是在低荷重、中荷重或是高荷重的情况下,给予骑士的感觉会相当平顺,对于稳定车体姿态也有很高的帮助,单就弹簧本身的效果来说,可以说是达到减震最佳的反应,在初始压缩时软Q,随着荷重增加渐渐提高K 值,保持稳定的支撑性。


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尽管渐进式弹簧看似完美的解决舒适性与性能的问题,但仍有一个重要的问题,就是整个K 值变化率的选择是否正确,否则无法适当的用完完整行程,这样的设计反而会有更差的效果。另外,整个减震系统并非弹簧而已,采用渐进式弹簧会反而增加调整预载的难度,另外,由于悬挂在不同行程时,弹簧产生的K 值不同,这也让回弹阻尼的设定更难掌握,需要更好的阻尼机构来搭配。对于骑士来说,前叉压缩量与刹车力道的增加也是非线性,这会使得骑士难以掌握前轮荷重,对于激烈驾驶来说也会令骑士缺乏信心。


渐进线距弹簧优点:能兼顾较为运动与休闲的骑乘方式、没有双线距弹簧的K值转折点。
渐进线距弹簧缺点:难以设定、不够线性而不利激烈操驾使用。


三种弹簧线距各有其优缺点,改装前一定要先确定自己骑车的诉求、车款的设定等,特别是预载的设定。正确的预载设定是减震设定的基础,通过正确的预载设定,后面的阻尼设定也才有意义。


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