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改装学堂之操控篇 解读悬挂系统改装

2012/2/24 9:15:46来源: 汽车之家

[汽车之家 改装] 新的一期改装学堂又开课啦!这堂课我们讲讲关乎车辆操控性能的悬挂系统改装。通过改装原车的悬挂系统能够有效的改善车辆行驶的操控性“或者”舒适性,之所以用“或者”是因为鱼和熊掌不可兼得,如果想提升操控性那必然会影响乘坐的舒适性,反之亦然。

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现在的市售车基本都是偏重于舒适的悬挂设定,从而大大的影响了操控性,所以现在大部分的悬挂改装都是为了加强原车的操控性,接下来向大家讲解下悬挂系统都能够改些什么。

 

悬挂系统改装分类

弹簧和减震器是悬挂系统重要的组成部分,现在市面上有很多种弹簧和减震器的改装方案,常见的有短弹簧,运动套装和绞牙减震器等。

短弹簧

短弹簧相比原厂弹簧要短一些,而且更加的粗壮,安装短弹簧,能够有效降低车身重心,减少过弯时产生的侧倾,使过弯更加稳定、顺畅,提升车辆弯道操控性。而原厂减震器的阻尼设定偏向舒适,所以短弹簧和原厂减震器在配合上不是很稳定,它不能够有效的抑制短弹簧的回弹和压缩,行驶在颠簸路面时,会有一种不适的跳跃感,长此以往,减震器的寿命会大大减短,而且还有可能出现漏油的情况。当然以上这些状况都是相对而言,日常行驶的话不会有这么严重的损坏,而且尽量不要激烈驾驶,毕竟原厂减震器承受不了高负荷的压力。

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『换完短弹簧后,轮胎上沿与翼子板的缝隙一般在两指半左右』

更换短弹簧是降低车身高度最实惠的改装方案,对于那些预算不多的车友是个不错的选择,当然,一分价钱一分货,短弹簧对操控性能的改善很有限,而且还有很多弊端,所以在购买时一定要明确自己的目的,不然到时候安装完达不到预想的效果,造成不必要的浪费就悲催了。

☆ 运动套装

运动套装包含短弹簧和减震器,跟原厂的构成和工作原理基本相同,相比短弹簧与原厂减震器的组合,运动套装的弹簧与减震器的配合更加稳定,减震器的阻尼可以完全应付弹簧的回弹和压缩,有些品牌的减震器可以根据驾乘者的需求进行阻尼调节。

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更换运动套装能够有效改善车辆的操控性能,非常适合对于爱车操控性能有一定要求的车友,当然价格相比短弹簧来说会昂贵一些。

☆ 绞牙减震器

绞牙减震器具备软硬、高低、阻尼可调等功能,可以根据个人的需求,在一定范围内调整出个人所满意的设置。最早源于赛车,参赛车辆为了适应各种赛道,需要更改弹簧和减震器的设定,如果更换的话太过麻烦,同时会增加成本。绞牙减震器就很好的解决了这些问题,在不需要更换弹簧和减震器的情况下大幅的改变车辆的操控性能。

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更换绞牙减震器属于专业级改造,对于车辆设定的自由度很高。想要调试好绞牙减震器需要反复的测试和体验,最终达到车主想要的效果,即使是同款车型更换同款产品也会有差异,而且个人对于操控的需求也有非常主观的感受。

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☆ 空气悬挂

空气悬挂的工作原理就是通过控制气压来改变车身高低,其包括绞牙减震器、气压控制系统和电子控制系统等。

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在车展或者车友聚会时,我们会经常看到很多“趴”在地上的车,很多没见过的人都会想这车怎么开啊,别担心,一键搞定你。安装空气悬挂都会在车内连接一个控制遥控器,可以根据自己的要求来设定几个档位,从而实现多种高度之间的快速切换,这样就可以在停车时让车“趴”在地上,正常行驶时又能升到正常行驶的高度。

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我们将在本周的周末改装车集锦中为大家详细介绍HellaFlush风格改装,其中不乏大量的空气悬挂改装案例 ,感兴趣的朋友一定要留意哦!

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『空气悬挂能够轻易改变车身高度』

☆ 更换防倾杆

大家都知道,车辆在过弯时会产生横向的滚动力,力值过大的话就有可能导致翻车,而防倾杆能够有效的抑制滚动力,减少过弯时产生的侧倾,从而让车辆在过弯时更加的稳定。

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在日常的驾驶中,如果更换弹簧和减震器的话就没有必要再更换防倾杆,因为弹簧和减震器就足够抑制驾驶时产生的侧倾了。而如果您不想改装弹簧和减震器,保持原厂的舒适性,又想提升弯道操控性的话,那么就可以选择更换防倾杆了。

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☆ 加装车身强化件

大家都学过能量守恒定律,在汽车上同样适用。更换完弹簧和减震器,虽然提升了操控性,但是却不能有效的吸收行驶颠簸和震动所产生的力,这样多余的力就会传到车身,从而引起车身薄弱部位的变形,长此以往造成不可修复的形变,影响车辆稳定性。安装车身强化件能够有效解决这一问题,加强车身薄弱部位承受各种外力的能力。

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车身强化件有很多种,常见的前顶吧(BAR,英文的含义是栏杆),后顶吧,前下底吧,井字架,后下底吧等。现在有些车原厂就会按装一些拉杆,来强化车身相对薄弱的部位。




上面为大家介绍了常见的一些悬挂系统改装部件,而车辆的悬挂系统是一个较为复杂的机构,不同的搭配与调校都会影响车辆最终行驶性能的发挥,不同的设定下的行驶特性也有着天壤之别,下面我们就来说说悬挂系统的改装。

改装悬挂系统最初的目的是提高车辆的行驶性能,但随着改装文化的不断发展壮大,为了营造夸张视觉效果的一些特殊风格改装也会涉及到悬挂系统,如HellaFlush、VIP等,这些只是为了达到低趴或夸张外倾角的改装虽然看上去非常吸引眼球,但并不是以提升行驶性能为目的的(甚至是恶化操控性能),所以本文不再进行赘述。

从重量转移入手

为了更好的理解改装悬挂系统的理论知识,我们就不得不谈谈车辆的重量转移。所谓重量转移是指汽车在动态状态下由于加速、减速、转向以及路面等因素造成车轮的受力变化,这些变化会影响到车辆的行驶状态。简单说,控制车辆的重量转移可以最大程度的优化操控性能。

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『悬挂系统的支撑力会直接影响到车辆的重量转移程度』

大家还记得宝马品牌经常拿来炫耀的50:50的完美车身重量比吧,从这点上足以可见车身配重对行驶性能的影响。当然,完美车身重量比是指车辆在静止状态下所测量的结果,但是当车辆运动起来,这一切也随之变得复杂起来。

动态惯性原理会使我们体会到车辆加速时身体会向后压,减速时向前冲、转向时会向反方向摆动的特性,车辆在加速、减速以及转向时都会产生重量转移。重量转移会导致车轮的负重的改变。

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打个比方,以一台1000公斤重的车为例(无需纠结于具体车型,这里只是举例),在静止状态下前后比重为6:4,即前轮负重600公斤,后轮400公斤。在通过一个下坡左转急弯时,驾驶者感觉速度过快开始刹车,并同时向左打方向入弯,这时前后车轮负重会瞬间变为前轮800公斤与后轮200公斤(甚至更少),而右前轮由于动态惯性的原因,车身重量集中至右前方,这时车轮会受到600公斤以上的负重,不堪重负的右前轮出现打滑,使车辆产生转向不足(推头),慌乱中驾驶者加大了制动踏板的力度,这时仅剩下的200公斤重量的后轮负重继续更多的转移到前轮,并且加重了右前轮负荷,最终使车辆失去了转向能力,冲出弯道。

在这个案例中,同样的条件,如果在车辆出现转向不足时驾驶者减少制动幅度,就可以使右前轮的负荷减小,恢复更多抓地力,减缓推头状况。当然不同设计的车型与驱动形式的车在这种情况下产生重量转移的速度与最终结果会有所不同,但基本原理却是一样的。并且重量转移在其他情况下也可以产生转向过度(甩尾),如何操作不是这次我们想说的重点,通过这个例子我们可以更好的理解重量转移控制对行驶性能的重要性。




改装悬挂系统的基本原理:

改装悬挂系统,除了需要保持原厂悬挂具有吸收起伏不平路面带来的震动,使轮胎尽可能的贴附于地面的功能外,很大层面上来说就是减少行驶中重量转移的幅度,从而优化行驶性能。除了减轻车身重量的方法,通过对悬挂系统的改装也可以达到减少重量转移。

☆ 1.降低底盘高度

通过对悬挂系统的改装,可以降低底盘高度。这个道理很容易理解,任何物体的重心越低,可以摆动的幅度越少,也就等于被转移的重量越少。就好像我们用的锤子,手持位置离锤子越远,敲击时得到的力量也就越大,减少这个距离,也就减少了锤子摆动的幅度,力量也自然被减弱了。而降低车身高度的方法很简单,通过更换短弹簧就可以实现,当然要得到更好效果,一套与之搭配的避震器也是不可或缺的。

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小贴士: 曾经有些人为了图便宜,直接将原厂弹簧锯短,这种土方法不但得不到改善操控性能的目的,还会存在相当大的安全隐患。在此提醒大家千万不要使用这种方法降低底盘。

☆ 2.增强悬挂系统的抗侧倾性能

增强悬挂系统中弹性元件的强度,便可以抑制行驶中各种状态下的摇摆幅度,最常用的方法是通过更换硬度更高的弹簧搭配阻尼更强的避震器,而针对转向时的侧倾问题,改装防倾杆可以起到很好的抑制侧倾作用。

弹簧的分类与特性:

弹簧具有可伸长压缩的特性,它可以将车辆经过不平路面时产生的弹跳吸收和释放,减少车辆弹跳的幅度,使车轮尽可能的与路面保持接触。而伸长过程中产生的能量会被避震器的工作下转化为热能散播到空气中。

☆ 1.渐进型弹簧:

通常原厂车型使用了渐进型弹簧,这种弹簧采用了粗细、疏密不一致的设计,好处是在受压不大时可以通过弹性系数较低的部分吸收路面的起伏,保证乘坐舒适感,当压力增大到一定程度后较粗部分的弹簧起到支撑车身的作用,而这种弹簧的缺点是操控感受不直接,精确度较差。

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小贴士: 弹性系数:衡量弹簧硬度的标准,公制单位为kg/mm,代表把弹簧压缩1mm(毫米)所需要的重量,单位是kg(公斤),这个数值越高,代表弹簧的硬度越强。

☆ 2.线性弹簧:

这种弹簧从上至下的粗细、疏密不变,弹性系数为固定值。这种设计的弹簧可以使车辆获得更加稳定和线性的动态反应,有利于驾驶者更好的控制车辆,多用于性能取向的改装车与竞技性车辆,坏处当然是舒适性受到影响。

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另外一些赛车与改装车会在较硬的线性弹簧上增加一个较细较软的小型辅助弹簧,这种组合式弹簧除可以增加舒适性外还能在主弹簧受压回弹时减少回弹力度,防止主弹簧因此脱离弹簧座。

减震器的改装:

减震器(避震器)的作用简单说就是拉住弹簧,使弹簧运动时的振动幅度减小,将多余的回弹力吸收,减少车身振动的次数。所以说减震器是服务于弹簧的。减震器的基本参数是阻尼值,一些原厂车型减震器只具备拉伸阻尼,用来吸收弹簧回弹的振动,而改装减震器在压缩过程时也可具备阻尼值,可以配合K数更高(更硬)的弹簧工作。

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一般原厂车所装配的减震器为了使车辆达到较为舒适的行驶感受,都会使用较低的阻尼设计搭配较软的弹簧,但这种调校的结果就是在激烈驾驶时车身的摆动与侧倾十分严重,高速稳定性也不是很理想,显而易见,改装阻尼值大的减震器和更硬的弹簧可以减少重量转移现象,使整体操控性能大为改善。

减震器在工作过程中会受热(从吸收弹簧运动的能量而来)产生高温,达到一定热量后减震器内的油液失效,简单说就是变稀,失去应有的阻尼值。因此更高级别的竞技型减震器会多带一个氮气瓶来控制减震液的温度,保持减震器性能的稳定。

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改装弹簧与减震器普遍存在的误区:

☆ 1.越低越好:

近年来改装圈盛行“爬地风格”,“态度”一词被车友们无限重复使用,低是一种态度,态度就是低。这种改装也许很难被理解,但不少车主也的确是这样改的车。这里不是想评论这种改装的对与否,但就对悬挂系统来说,先不说极低的底盘高度对通过性能的影响。拼命降低车身高度后实际会影响到减震器、弹簧与万向节和其他悬挂部分关节的寿命,另外过大的负倾角设定不但无法提高弯道操控性能,反而使行车变的危险,难以控制,轮胎偏磨提早报废也是预料之中的事了。

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☆ 2.越硬越好:

软与硬都是相对而言的,对于街道行驶的车辆来说,弹簧硬度与减震器阻尼绝不是越硬越好的,过硬的悬挂设定会让车辆失去减震功能,行驶在不平路面时会出现跳动,严重时会使轮胎失去与地面的附着力(悬空),大大增加了失控的可能。另一方面过硬的悬挂系统还会对车架等部分造成永久损伤。如果将一套纯竞技型绞牙减震器安装在日常行驶的车辆上,不用多久,该车就会像散了架一样,出现各种异响 。另一方面,使用低扁平比轮胎搭配极硬的悬挂改装会很容易使轮圈造成硬伤,毕竟街道不同于赛道。




关于绞牙减震器的调校:

绞牙减震器的最大特点就是高低可调(高端产品还具有多路阻尼可调设计),我们先来看看车身高低带来的影响。当车辆静止时,底盘四个角的离地距离对该位置上的车轮负重有着很大的影响,打个比方,将左前轮悬挂升高,就增加了对角线上右后轮的负重,同时另外对角线上的两只车轮的负重会减小。因此改变底盘高度就可以控制车辆的前后配重,当然,配重的调整是有范围限制的。

以一台转向设定为中性(既推头甩尾特性均不突出),前后配重为50:50的车辆来打个比方,降低车头高度,会使车头负重增加,加强了入弯时转向不足的特性,而当车辆加速出弯时由于重心会向后转移,车辆会得到一个较为均衡的转向特性。相反的,降低车尾高度,会使后轴负重增加,当减速入弯时可以平衡车身负重,减少转向不足特性,甚至出现转向过度,而加速出弯时,由于重量进一步向车身后方转移,大大降低了前轮的附着力,可能出现转向不足的情况。当然这与车辆的驱动形式也有着很大关系。

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对于多路可调(压缩与回弹阻尼均可调节)式减震器来说,调校的方法也更为复杂。更为高端的减震器还带有高速与低俗分别可调阻尼设计。以压缩阻尼设定为例,车辆行驶过坑洼或赛道路肩时减震器会产生高速压缩,而加速、刹车与转向时产生的为低速压缩,多路式可调减震器可以依据车手要求分别进行调整。针对不同赛道设计,路面情况进行调节可以大大提高赛车的操控性能。但对于民用车辆来说,这些极为细致的调节设计是有些不切实际的,往往车主在购买绞牙减震器时会直接调整至一个固定状态,最多也就是改装初期会偶尔玩玩调节功能,多数人使用一段时间后就不再进行调节。所以并不是最高端的产品就是最好的,专业竞技型绞牙减震器不适合日常使用。

■ 防倾杆的改装:

如果单单依靠弹簧与减震器来控制车辆在转向时产生的侧倾,那么就有需要非常硬的弹簧设计与阻尼极高的减震器与之搭配。这样一来,悬挂系统就失去了吸收路面震动的功能,车子会变得异常活泼(跳动),得不偿失。因此目前大部分汽车上都安装了防倾杆(也称稳定杆)。防倾杆结构很简单,是一条U型金属连杆,负责把两侧悬挂链接起来。作用是当车辆转弯时,弯道内侧悬挂被拉伸,外侧被压缩,防倾杆此时起到一个抗扭作用以减少拉伸与压缩幅度,从而控制车辆的侧倾幅度。

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防倾杆的直径与长度决定了它的抗侧倾性能。在改装时,我们需要注意的是防倾杆的设定不光影响车辆的侧倾幅度,不同设定的防倾杆对车辆的转向特性也有着十分大的影响。防倾杆越强,在转弯时压在外侧车轮的重量会越大,相当于加强了重量转移的速率,此轴上的外侧车辆将可能是第一个达到极限的车轮,一旦超出轮胎的抓地极限,转向不足与转向过度便会产生(问题出在前轮变产生转向不足,后轮产生转向过度)。大部分原厂车型的防倾杆设定都偏向转向不足,因为这种特性对驾驶技术的要求相对更低,符合人们遇到危险后收油减速的本能。

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这么说改装强度更高的防倾杆反而会提前达到极限,那岂不是得不偿失?防倾杆的结构虽然简单,但要想达到理想的效果,却需要考虑到更为复杂的问题。拿国内最为常见的FF车型(前置前驱)为例,对于操控性能来说,这种设计的车型已属最差(当然也有少数调校得当操控性能出众的案例,这里指结构设计而已),发动机、变速箱、传动系统与车手重量全部集中在车头,严重的天生不协调,此时增强后轴防倾杆的强度,便可以有效改善FF车型弯中转向不足的特性,使转向特性更为活泼灵敏。

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所以防倾杆同样需要具有针对性的改装,不同的车型具有不同的转向特性,通过前后防倾杆的搭配弥补原厂车型的不足,也大可根据驾驶者的习惯与个人偏好进行搭配。

总结:改装悬挂系统可以提高车辆的加速、制动与弯道性能,得当的改装可以使车辆的运动性能得到很大改善,当然改装悬挂系统是一个相对复杂的工程,一个选择错误的部件就会影响到最终行驶性能,在改装时建议车主到一些有丰富经验的改装店进行改装作业。最后要提醒大家的是改装了悬挂系统后别忘了找个专业的店家做一次四轮定位检查,因为轻微的悬挂几何偏差都会令昂贵的悬挂部件改装性能的发挥大打折扣!

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