防傾桿
如果汽車單單依靠彈簧與減震器來控制車輛在轉(zhuǎn)向時(shí)產(chǎn)生的側(cè)傾,那么就有需要非常硬的彈簧設(shè)計(jì)與阻尼極高的減震器與之搭配。這樣一來,懸掛系統(tǒng)就失去了吸收路面震動的功能,車子會變得異常活潑(跳動),得不償失。因此目前大部分汽車上都安裝了防傾桿(也稱穩(wěn)定桿)。
防傾桿的作用以及功能結(jié)構(gòu):
防傾桿的功能是減小車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾和改善乘坐舒適性。從小型轎車到重型載貨車的前懸大多裝有穩(wěn)定桿。由于設(shè)計(jì)時(shí)需要避開周圍的其他部件,穩(wěn)定桿有各種各樣的形式,但基本都是屈臂與扭力桿為一體的形狀。另外,材料的斷面有實(shí)心和中空兩種形式,對輕量化有利的中空材料的使用正在不斷增加。
防傾桿的硬度由制作的材質(zhì)、桿身、桿徑、桿臂的長度以及和桿身所成的角度所決定。桿身的長度越長則硬度越軟,反之桿臂的長度越長卻會增加其硬度。受限于車寬所以桿身的長度幾乎不太能改變,但防傾桿桿徑和桿臂的長度卻是比較容易調(diào)整。一般來說防傾桿的材質(zhì)都大同小異,所以要改變防傾桿的硬度都是由改變桿徑來實(shí)現(xiàn)。
特征:
防傾桿和彈簧所提供的防傾阻力是相輔相成的,而且防傾阻力是成對發(fā)生的,也就是說車頭的防傾阻力是和車尾的防傾阻力伴隨發(fā)生,但是由于車身配重比例以及其它外力的作用的關(guān)系會使得前后的防傾阻力并不平衡,如此一來便會直接影響車身重量的轉(zhuǎn)移和操控的平衡。假如后輪的防傾阻力太大會造成轉(zhuǎn)向過度(Oversteer),反之如果前輪的防傾阻力太大會造成轉(zhuǎn)向不足(Understeer )。
為了改善操控我們不但可利用防傾桿來控制車身的滾動更可以用來控制車身防傾阻力的前后比例分配。防傾桿最重要的功能就是達(dá)成操控的平衡和限制過彎時(shí)的車身側(cè)傾以改善輪胎的貼地性。過彎時(shí)彎內(nèi)輪的懸吊伸長而彎外輪的懸吊被壓縮,這時(shí)防傾桿就會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)抑制這種情況。它會對彎外輪的懸吊施一個(gè)向下壓的力量,而對彎內(nèi)輪的懸吊施一個(gè)抬起的力量,施予左右懸吊的作用力是大小相等方向相反相互牽制的。
太軟的防傾桿在獨(dú)立懸吊的車會造成過彎時(shí)過多的外傾角,減少輪胎的接地面積,太硬則是會造成輪胎無法緊貼地面,影響操控性。對彎內(nèi)輪來說,防傾桿對車輪施的力和彈簧對車輪施的力是方向相反的,彈簧產(chǎn)生的力可把車輪壓回地面,而防傾桿卻會使它離開地面。假如防傾桿太硬會減少把車輪壓回地,如果這種情況發(fā)生在驅(qū)動輪,可能會使得出彎加油時(shí)彎內(nèi)輪的抓地力變小,造成輪胎的空轉(zhuǎn)。這對擁有大馬力卻沒有LSD的車來說是相當(dāng)危險(xiǎn)的,最理想的狀態(tài)是把防傾桿所提供的防傾阻力控制在占總防傾阻力的20%~50%之間。
假如總防傾阻力太強(qiáng)的話可能會造成過彎時(shí)彎內(nèi)輪的離地,如此會造成100%的重量轉(zhuǎn)移,這種情況通常發(fā)生在彎內(nèi)的非驅(qū)動輪。我們??煽吹絇orsche 911過彎時(shí)前彎內(nèi)輪離地的情況,同樣的情況也會發(fā)生在前驅(qū)車的后彎內(nèi)輪。車輪離地并不是好現(xiàn)象,但有時(shí)為了整體懸吊設(shè)定上的需要卻也無法避免。車身的滾動會降低循跡性或轉(zhuǎn)向的靈敏度。一部有最佳懸吊幾何設(shè)定的車就是有低的滾動中心、同時(shí)由彈簧所提供的防傾阻力可將車身的滾動限制在合理的范圍內(nèi)。彈簧會影響輪胎的貼地性,同樣的彈簧所提供的防傾阻力對輪胎的貼地性也有很大的影響。對一部有既定的懸吊幾何、重心高度和車重的車來說,改變防傾阻力會改變極限過彎時(shí)車身的側(cè)傾程度。
這么說改裝強(qiáng)度更高的防傾桿反而會提前達(dá)到極限,那豈不是得不償失?防傾桿的結(jié)構(gòu)雖然簡單,但要想達(dá)到理想的效果,卻需要考慮到更為復(fù)雜的問題。拿國內(nèi)最為常見的FF車型(前置前驅(qū))為例,對于操控性能來說,這種設(shè)計(jì)的車型已屬最差(當(dāng)然也有少數(shù)調(diào)校得當(dāng)操控性能出眾的案例,這里指結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而已),發(fā)動機(jī)、變速箱、傳動系統(tǒng)與車手重量全部集中在車頭,嚴(yán)重的天生不協(xié)調(diào),此時(shí)增強(qiáng)后軸防傾桿的強(qiáng)度,便可以有效改善FF車型彎中轉(zhuǎn)向不足的特性,使轉(zhuǎn)向特性更為活潑靈敏。
所以防傾桿同樣需要具有針對性的改裝,不同的車型具有不同的轉(zhuǎn)向特性,通過前后防傾桿的搭配彌補(bǔ)原廠車型的不足,也大可根據(jù)駕駛者的習(xí)慣與個(gè)人偏好進(jìn)行搭配。