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汽車改裝基礎(chǔ)知識(shí)(已改無錯(cuò)字)

2023-07-23 17:10:04 本頁面
  

【正文】 只為降低車身和減低車子在彎中的傾側(cè)度,那么簡單地?fù)Q一套短而硬的彈簧配相應(yīng)的避震器,可能會(huì)更省心。以后有機(jī)會(huì)的話,我還將就絞牙避震的細(xì)致調(diào)校對(duì)駕駛的影響做更詳細(xì)介紹。 多路可調(diào)式減震器 市面上有些可調(diào)式(軟硬可調(diào))減震器設(shè)有多段的壓縮(press,或稱bump)或伸長(depress,或稱rebound)的阻尼調(diào)校功能。和可調(diào)高度一樣,這設(shè)計(jì)也是為競(jìng)賽而設(shè)的。簡單地說,一路可調(diào)式減震器(1 way adjustable damper,通常只可調(diào)減震器回彈時(shí)的阻尼)有12段調(diào)校選擇;而兩路可調(diào)式(2 way adjustable,即減震器壓縮和回彈時(shí)的阻尼均可調(diào) )會(huì)再多12段的調(diào)校選擇,即理論上它有1212=144款調(diào)校組合。如果再加到三路甚至是四路可調(diào)式設(shè)計(jì)(可再細(xì)分調(diào)校高速和低速的壓縮回彈阻尼),組合結(jié)果會(huì)更多。如以壓縮為例,車子快速通過賽道路肩時(shí)減震器會(huì)產(chǎn)生高速壓縮,而車子在轉(zhuǎn)向、加速、剎車時(shí)引發(fā)的重量轉(zhuǎn)移則會(huì)產(chǎn)生低速壓縮。因此這種多路可調(diào)式設(shè)計(jì)可多達(dá)N種減震阻尼(軟硬)的組合,當(dāng)然這是純理論值,實(shí)際上可產(chǎn)生明顯效果的組合并沒有這么多,而且有些組合更有互相抵消的效果。對(duì)于專業(yè)車手(尤其是拉力車手)來說,多路式減震器非常重要,因?yàn)檎{(diào)校得宜的減震器可令賽車在非常顛簸的砂石路面上穩(wěn)定地高速飛馳。 但除非是高燒中的發(fā)燒友或是準(zhǔn)備出賽,太多軟硬可調(diào)設(shè)計(jì)并不實(shí)際(競(jìng)賽用的設(shè)計(jì)在民用角度看都是不切實(shí)際的)。以我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)來說,在買車時(shí)選擇原廠運(yùn)動(dòng)懸掛配置(sport suspension option,在國外很普遍,尤其是寶馬和奔馳等歐洲車廠都會(huì)提供這些選擇,相信國內(nèi)也很快會(huì)流行)是最好的妥協(xié),不然的話買一套一路可調(diào)式減震器回來再調(diào)校一個(gè)自己覺得可以接受的設(shè)定便可以了,太多的選擇只會(huì)令你傷透腦筋。除了彈簧和減震器外,懸掛系統(tǒng)內(nèi)還有其它不那么容易注意到,但同樣舉足輕重的東西:防傾桿、關(guān)節(jié)襯墊和用于加固車身的配件等。 車身加強(qiáng) 在前后懸掛的支柱頂部(俗稱“塔頂”)加裝“塔頂巴”(橫拉桿),把左右塔頂用硬桿連接起來,可以加強(qiáng)車身剛度,避免車身兩邊因重量轉(zhuǎn)移改變了受力點(diǎn)而扭曲,繼而影響車輪前束、車輪傾角等的動(dòng)態(tài)幾何?!八敯汀弊寫覓煜到y(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡保持設(shè)計(jì)的初衷,從而在急轉(zhuǎn)彎時(shí)把系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)幾何控制在較理想的范圍內(nèi),而且加裝前頂巴可使車子的轉(zhuǎn)向更靈敏和直接。但由于車身剛度的加強(qiáng),轉(zhuǎn)彎時(shí)重量轉(zhuǎn)移會(huì)加劇(原本較軟的車身會(huì)抵消一部分的力),若塔頂巴是加在前軸,那么前輪的重量轉(zhuǎn)移較多,令前軸的車輪先于后軸到達(dá)極限,出現(xiàn)轉(zhuǎn)向不足。同一道理如加在后軸就偏向于轉(zhuǎn)向過度,可見塔頂巴亦有類似于防傾桿的作用(在下文有詳細(xì)解釋)。很多街車的車底用于固定搖臂的部位是很弱的,所以有些改裝商會(huì)建議在這里裝“底巴”,加強(qiáng)搖臂的關(guān)節(jié)點(diǎn),原理和塔頂巴是一樣的。當(dāng)然這一切都是基于其它條件不變的理論情況,但現(xiàn)實(shí)中的情況不會(huì)這么簡單,不然的話很容易便可當(dāng)改裝專家了。裝配頂巴是很簡單的技術(shù),大部份情況下只要位置合適便可,充其量要注意的是頂巴的設(shè)計(jì)會(huì)否影響一些簡單的日常維修工作如換機(jī)油濾請(qǐng)器和火花塞等,名牌與否在此關(guān)系不大。 懸掛關(guān)節(jié)的襯墊 街車由于要顧及使用壽命和平順性、寧靜性,懸掛系統(tǒng)的所有關(guān)節(jié)都采用橡膠質(zhì)地的襯墊(bush),即金屬之間不會(huì)有直接接觸,但缺點(diǎn)是軟襯墊令車子的操控不夠敏銳和直接,而且剛度不夠會(huì)令激烈駕駛時(shí)懸掛系統(tǒng)產(chǎn)生多余的動(dòng)態(tài)幾何變化,影響車子的操控表現(xiàn)。另外經(jīng)常高速行車所產(chǎn)生的熱力也會(huì)令橡膠質(zhì)地的襯墊壽命縮短,要經(jīng)常更換。如果改裝懸掛時(shí)可以換上硬度較大、耐熱較好,用聚亞安酯(polyurethane)等物料制造的襯墊,可大大改善上面提到的問題,代價(jià)是犧牲一些乘坐舒適感。事實(shí)上在專業(yè)賽車上,會(huì)干脆把關(guān)節(jié)改成金屬制造的球狀軸承(spherical joints,俗稱“波子”)。波子需要好的潤滑和經(jīng)常的維護(hù),噪音大,而且不能緩沖來自各個(gè)方向的沖擊,要求車架十分牢固,加上全無乘坐舒適性,不適合用于街車。 防傾桿 如果單*基本的彈簧、減震器去提供足夠的力矩,把車身在轉(zhuǎn)向時(shí)的傾斜程度改善過來,所需要的強(qiáng)(硬)度不但會(huì)令司機(jī)和乘客接受不來,強(qiáng)烈的震蕩亦會(huì)影響車上其它部件的性能和耐用性,絕對(duì)是得不償失。因此大部份的高性能房車都配上了防傾桿(antiroll bar,也稱穩(wěn)定桿,stabilizer 或swaybar)。防傾桿的基本設(shè)計(jì)是用一條U形的金屬桿把兩側(cè)懸掛連起來,作用是當(dāng)車子傾側(cè)時(shí),即外側(cè)的懸掛被壓縮,內(nèi)側(cè)懸掛被拉長時(shí)發(fā)揮一個(gè)抗扭作用,分別減低外側(cè)和內(nèi)側(cè)懸掛的壓縮及拉長幅度,減少車子的傾側(cè)度。防傾桿的抗扭度(torsional stiffness)決定于它的直徑和長度,直徑越粗、兩端搖臂離桿的中間點(diǎn)越遠(yuǎn),抗扭力越強(qiáng),相反則越弱。防傾桿的最大好處是它可以“防傾”,但又不會(huì)影響車子的彈性系數(shù),因?yàn)樵谕惠嗇S上的兩側(cè)懸掛同時(shí)壓縮或伸長時(shí)防傾桿是不起作用的,因此配有防傾桿的車子可以用上較軟的彈簧,令一般行車時(shí)可以維持一定的舒適感。 除了“防傾”外,防傾桿對(duì)汽車的轉(zhuǎn)向特性有十分大的影響,在某程度上它的作用比彈簧和減震器還要明顯。防傾桿越強(qiáng),在轉(zhuǎn)彎時(shí)壓在外側(cè)車輪的重量便會(huì)越大(因?yàn)樵谄渌蛩夭蛔兊那闆r下,裝有較強(qiáng)防傾桿的一軸會(huì)有較高的重量轉(zhuǎn)移速率),亦即是在這一軸外側(cè)的車輪將可能是四個(gè)車輪中第一個(gè)到達(dá)極限的車輪,當(dāng)超越這極限時(shí)轉(zhuǎn)向過少(如出問題的輪子在前軸)或轉(zhuǎn)向過多(如在后軸)等現(xiàn)象便會(huì)出現(xiàn)。同樣的道理也可應(yīng)用在前后彈簧和減震器的設(shè)定上,即有相對(duì)較強(qiáng)彈簧/減震器組合的一軸會(huì)首先出現(xiàn)推頭或甩尾的現(xiàn)象。大部份街車的操控特性在出廠時(shí)都被設(shè)定于偏向于轉(zhuǎn)向不足——因?yàn)檫@樣的車相對(duì)容易控制,只要拖點(diǎn)剎車就能減小轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象,符合多數(shù)人的本能反應(yīng),是一項(xiàng)保守但安全的設(shè)計(jì)。在改裝懸掛系統(tǒng)時(shí)要注意前后軸的平衡和新設(shè)定對(duì)車子操控特性上的影響。 以下是改裝防傾桿時(shí)的一些建議。 如果街車出廠時(shí)只有一條防傾桿,那么一定是在前軸的,如果根本沒有防傾桿,那么改裝時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮在前軸加防傾桿,這樣會(huì)安全一些。如果你有很好的賽車駕駛技術(shù),可以在原車的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)后軸的防傾桿,這樣車子的操控會(huì)較活潑,轉(zhuǎn)彎時(shí)更靈活,但如果搭配失當(dāng)將會(huì)使車子在高速轉(zhuǎn)向時(shí)出現(xiàn)甩尾現(xiàn)象,容易發(fā)生意外。前后防傾桿的相對(duì)強(qiáng)弱除了要考慮操控設(shè)定的需要外,還要配合彈簧的軟硬(彈性系數(shù)),比如原來已選用非常硬的彈簧,那么加裝上的防傾桿可能就無“傾”可防了。防傾桿的結(jié)構(gòu)有空心和實(shí)心兩種,空心的較輕,但由于生產(chǎn)難度大,所以價(jià)格貴得多。如果資金充裕,買可調(diào)(長短)的防傾桿更容易發(fā)揮車的潛能。 其實(shí)對(duì)大部份車迷來說,最方便和有效的方法是找一間有信譽(yù)的改裝公司,讓它介紹一套專為自己車款型號(hào)而設(shè)計(jì)的防傾桿套裝。事實(shí)上很多車廠都有官方或半官方的改裝專家為自己的產(chǎn)品設(shè)計(jì)改裝部件,例如開豐田車的可選擇TRD、TOM’s 的出品,本田可找無限(Mugen),寶馬可用Eibach,Bilstein,大眾則有Neuspeed和ABT(奧迪)等。雖然這些套餐式的改裝件并不一定能100%地滿足你的要求,但它們中的大部份都會(huì)對(duì)車子的操控性有可觀的改善,即便是最差情況下也不會(huì)產(chǎn)生一些相反甚至是危險(xiǎn)的效果。
再談?shì)喬? 在談?wù)搼覓煜到y(tǒng)時(shí),輪胎很容易被忽視,實(shí)際上輪胎除了提供與地面的抓地力之外,也起到與彈簧、減震器相類似的作用,而且輪胎的發(fā)明也正是為了起到緩沖作用,而不是為提供大的抓地力(第一條輪胎就是為自行車減震而造的)。在正常行駛時(shí),所有的路面沖擊都是從輪胎開始傳遞上去的,輪胎對(duì)車身起著第一層保護(hù)作用。用小直徑的輪圈配胎壁較高的輪胎,相當(dāng)于長而軟的彈簧和減震器,舒適性較好,但運(yùn)動(dòng)性能就較差了,反之,要提高運(yùn)動(dòng)性能,用扁平輪胎就能在保證很好的效果。輪胎的軟硬也應(yīng)和彈簧、減震器相適應(yīng),不要換了硬的彈簧和減震器之后還沿用原裝的軟輪胎,這樣即使是作了大的投資也起不到大的作用。 總結(jié) 懸掛系統(tǒng)關(guān)系到汽車的平順性、轉(zhuǎn)彎性能、加速和剎車性能,而且牽涉的部件很多,要改好懸掛系統(tǒng),是一個(gè)復(fù)雜的工程,只要一個(gè)配件選擇不對(duì),都會(huì)令車的性能變得難以掌握,所以最好選擇規(guī)模較大、有專業(yè)設(shè)備和長期經(jīng)驗(yàn)的改裝店去改裝。最后要提醒大家的是改裝了懸掛系統(tǒng)后別忘了去做一次四輪定位檢查,因?yàn)檩p微的懸掛幾何偏差都會(huì)令花巨款得來的改裝效果大打折扣。 第六章:進(jìn)氣系統(tǒng)的改裝 要知道車廠每年投入數(shù)以億計(jì)的美金研發(fā)出來的車,其性能表現(xiàn)自有其道理。而且光追求馬力是無法整車平衡的,大家想一想為什么日本GT300賽車只有300匹馬力,DTM賽車四升發(fā)動(dòng)機(jī)也只有460匹馬力,而一些改裝車卻可以輕易超過這個(gè)數(shù)字呢? 這說明一味地大馬力不一定是好事。話說回來,如果愿意犧牲一些耐用性和舒適性,提升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)約5%8%和增壓發(fā)動(dòng)機(jī)約1015%的馬力,應(yīng)該不會(huì)太難,也不會(huì)帶來太多問題,但如果超過這個(gè)數(shù)字,事情便會(huì)復(fù)雜起來,因此上述的馬力提升范圍是我在“改裝物語”的動(dòng)力改裝中的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。 空氣濾清器 影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的一個(gè)很重要因素是單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入氣缸內(nèi)的空氣重量(簡稱進(jìn)氣量)。進(jìn)入氣缸的空氣越多,能使更多的燃油充分燃燒 (大部分行車電腦能偵察到空氣的增多并實(shí)時(shí)提供更多燃油),發(fā)動(dòng)機(jī)就能產(chǎn)生更大的能量,即功率增大。從另一個(gè)角度來說,燃料和助燃的氣體越多,對(duì)活塞的壓力就越大,發(fā)動(dòng)機(jī)也就能產(chǎn)生更大的扭力,所以對(duì)同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)來說,進(jìn)氣量的多少與動(dòng)力性能成正比。由此可見,提升車子動(dòng)力表現(xiàn)的第一步便是改善發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,而最方便和容易的方法便是更換一個(gè)高性能的空氣濾清器(俗稱風(fēng)隔)。裝在風(fēng)箱內(nèi)的空氣濾清器是用來阻隔灰塵、異物,避免其進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)導(dǎo)致故障的,但同時(shí)它也對(duì)空氣有輕量的阻礙作用(有些賽車隊(duì)為求增大馬力而冒險(xiǎn)采用不裝空氣濾清器的方法,但我絕不提議使用)。一般原廠空氣濾清器是利用紙質(zhì)濾網(wǎng)表面的小孔來阻隔灰塵和異物,這設(shè)計(jì)會(huì)減低約810%的進(jìn)氣量(但會(huì)很寧靜),尤其是當(dāng)濾網(wǎng)表面布滿灰塵的時(shí)候,進(jìn)氣就變得更艱難了。高性能空氣濾清器一般采用成本較高的棉質(zhì)或海綿(foam)濾網(wǎng)并配合專用的濾網(wǎng)油來阻隔灰塵,由于綿是三維立體的過濾介質(zhì),灰塵在通過時(shí)會(huì)被它縱橫交錯(cuò)的多層纖維阻隔,然后再由濾網(wǎng)油使其浮離于濾網(wǎng)表面,不會(huì)像紙質(zhì)濾網(wǎng)般當(dāng)小孔被灰塵堵塞后便失效,因此進(jìn)氣效率更高而持久。海綿濾網(wǎng)則有比綿質(zhì)濾網(wǎng)更高的吸塵容量(dust retention capacity),不容易穿孔且不怕潮濕,有更長的清潔周期 —— 亦即能更長時(shí)間保持良好的透氣性能,是一個(gè)低成本但非常有效的改裝。市面上許多名牌高性能濾網(wǎng)都有配合國內(nèi)流行車型原裝風(fēng)箱的型號(hào)供應(yīng),價(jià)錢大都在二、三百元之內(nèi)。 進(jìn)氣管的改裝 氣體的膨脹率相比固體和液體大得多,因此溫度對(duì)單位體積內(nèi)的氣體重量有很大影響。進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣溫度越低,氣缸就可容納更多的空氣,以產(chǎn)生更大的燃燒效率。大家是否發(fā)現(xiàn)愛車在冬天時(shí)的動(dòng)力表現(xiàn)比夏天好呢?就是這個(gè)道理。另一方面,如果能增加進(jìn)氣口的面積來提升發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,亦可達(dá)到同樣的效果。但在民用車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),風(fēng)箱進(jìn)風(fēng)口大小和位置往往要顧及生產(chǎn)成本和遷就其它部件(如電瓶、冷卻水箱等)的關(guān)系而做得不太理想,因此如果把原來的部件改裝成高流量設(shè)計(jì)(如改用“冬菇頭”形狀的空氣濾清器——好處就是可較好地利用空間,加大透氣面積)并把進(jìn)氣口改到遠(yuǎn)離高熱部件的地方,便可改善發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力表現(xiàn)。要達(dá)到這個(gè)目的有下列多種方法。要降低進(jìn)氣溫度,首先就是要把進(jìn)氣口從發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)(溫度普遍達(dá)70℃以上)改到發(fā)動(dòng)機(jī)艙外,從外界吸進(jìn)較低溫的空氣。進(jìn)風(fēng)口可設(shè)置在車前端任何可用的位置,但應(yīng)盡可能地高,避免吸入地面附近的熱空氣和泥土砂石,極端的改裝甚至?xí)诎l(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋或前大燈的位置上開孔。第二要防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙的熱量傳入進(jìn)氣管道內(nèi)。方法包括用傳熱慢的材料(如碳纖維或玻璃纖維等,而鋁合金雖然比碳纖維進(jìn)氣管的隔熱效果差一些,但因?yàn)闅饬魉俣雀?,所以問題也不大,要緊的是進(jìn)氣口的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)成本……)制造進(jìn)氣管道、風(fēng)箱并盡量密封它們。若有*近發(fā)動(dòng)機(jī)排氣歧管的進(jìn)氣管道,可考慮用絕熱布包裹。市場(chǎng)上有一些現(xiàn)成的進(jìn)氣套裝供選擇,安裝方便,性能也好,比如 Pipercross、ITG和Kamp。N出產(chǎn)的套裝,適合很多品牌的汽車安裝。在選擇時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn):通常濾網(wǎng)面積越大、風(fēng)箱輪廓越圓滑,風(fēng)箱前進(jìn)氣管道越粗、越少彎曲、管壁越圓滑,整個(gè)系統(tǒng)的進(jìn)氣性能就越好。另外造風(fēng)箱和管道外殼的材料越能隔熱,保持低進(jìn)氣溫度的效果也越好。 改裝進(jìn)氣系統(tǒng)時(shí)要注意以下問題,盡量把風(fēng)箱或“冬菇頭”置在遠(yuǎn)離渦輪增壓器或排氣岐管等高熱部件的地方,如無法避免則需加裝隔熱板來減低影響(如果只是隨便找一個(gè)方便但接近熱源或是空氣流通不暢順的位置,效果可能比原廠風(fēng)箱還差);小心濾網(wǎng)油的使用,如添加太多或方法不對(duì)會(huì)令空氣流量計(jì)被溢出的濾網(wǎng)油污染而影響準(zhǔn)確性,甚至?xí)|動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)警告燈并誤導(dǎo)行車電腦進(jìn)入自我保護(hù)模式(limp home mode),嚴(yán)重影響正常行車表現(xiàn);某些空氣濾清器會(huì)有較大的氣流噪音;風(fēng)箱至節(jié)氣門之間的管道不可隨便修改,特別是其長度(因?yàn)檫@段管道的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能有較復(fù)雜的影響,要*測(cè)功機(jī)才能找到最合適的長度);在進(jìn)氣系統(tǒng)基本不變的情況下,單單更換濾網(wǎng)不會(huì)使性能有很大提高;最后在著手改裝的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)受到發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)其它原廠部件性能的制約(如燃油供應(yīng)系統(tǒng)和凸輪軸),當(dāng)達(dá)到現(xiàn)有條件內(nèi)最理想的空燃比例后,最多的進(jìn)氣量也不會(huì)提升馬力,實(shí)際的運(yùn)用和效果便要看改裝技師的心思和經(jīng)驗(yàn)了。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都有它自身的最佳空燃比例,而這比例是受限于自身?xiàng)l件的,如凸輪軸的camlift高度,氣門的數(shù)目和大小等等。在其它部件不變的情況下,光是進(jìn)氣量增大,超過一定程度后,其性能提升就不再顯著了。如果需要注重低扭或高轉(zhuǎn)功率等不同需求的改裝,可用風(fēng)箱至節(jié)氣門之間的管道長度來調(diào)校,但這段管道的設(shè)計(jì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有較復(fù)雜的影響,要*測(cè)功機(jī)反復(fù)測(cè)試才能找到最合適的長度。 總的來說,在多數(shù)街車上,改裝風(fēng)箱和風(fēng)箱前的管道是性價(jià)比十分高的性能改裝。如果肯花時(shí)間,還可手工制造,無需很特別的工具。選擇進(jìn)氣套裝或自己動(dòng)手DIY
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