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汽车底盘下的车辆防倾杆

2007年12月26日

    防倾杆也叫下拉杆,通常固定在左右悬吊的下臂,它的工作原理是,汽车拐弯时,离心力会作用于车的滚动中心造成车身侧倾,导致弯内轮和弯外轮的悬吊拉伸或压缩,造成防倾杆的杆身扭转,利用杆身被扭转产生的反弹力来抑制车身侧倾。

防倾杆的作用

当左右两轮行经相同的路面凸起或窟窿时,防倾杆并不产生作用,但如果左右两轮分别通过不同路面凸起或窟窿时,即左右两轮的水平高度不同时,就会造成杆身的扭转,产生防倾阻力,抑制车身侧倾。也就是说,当左右悬吊上下同步动作时,防倾杆不起作用,只有在左右悬吊因路面起伏或转向过弯造成不同步动作时,防倾杆才起作用。防倾杆只在作用时使行路性变硬,而硬的弹簧会全面使行路性变硬,如果完全用弹簧来减少车身的侧倾,必须用非常硬的弹簧,更要用阻尼系数很高的避震器来抑制弹簧的弹跳,这样您的爱车就必须承受硬的弹簧和避震器所造成的诸如行经不平路面时形成的循迹性,如果配合合适的防倾杆,不但可以减少侧倾,而且不必牺牲应有的舒适性,因此,防倾杆和弹簧的搭配使用是达到行路性和操控性妥协的最可行方法。

防倾杆的特性

防倾杆和弹簧提供的防倾阻力是相辅相成的,而且防倾阻力是成对发生的,即车头的防倾阻力和车尾的防倾阻力伴随发生,但由于车身配重比例及其他外力作用,使得前后防倾阻力并不平衡,这样就会直接影响车身重量转移和操控平衡,如果后轮的防倾阻力太大会造成转向过度,反之如果前轮的防倾阻力太大则会造成转向不足。为了改善操控,我们不但可以利用防倾杆来控制车身的倾侧,还可以控制车身防倾阻力的前后比例分配。防倾杆最重要的功能就是:达到操控平衡和限制拐弯时车身侧倾,这样可以改善轮胎的贴地性,拐弯时,弯内轮的悬吊伸长而弯外轮的悬吊被压缩,防倾杆就会在这时扭转抑制这种情况,它对弯外轮的悬吊施向下压的力量,对弯内轮的悬吊施抬起的力量,施予左右悬吊的作用力是大小相等、方向相反的。太软的防倾杆对于独立悬吊的车会造成过多的外倾力,减少轮胎与地面的接触面积,太硬则会造成轮胎无法紧贴地面,影响操控性。对弯内轮来说,防倾杆对车轮施的力和弹簧对车轮施的力是方向相反的,弹簧产生的力可把车轮压回地面,而防倾杆会使它离开地面。如果防倾杆太硬,会减少把车轮压回地面的力,这种情况如果发生在驱动轮,拐弯加油时,可能会使弯内轮的抓地力变小,造成轮胎空转,这对大马力但没有LSD的车来说是相当危险的,最理想的状态是把防倾杆所提供的防倾阻力控制在总防倾阻力的20%~50%之间,如果总防倾阻力太强,拐弯时,可能造成弯内轮离地,这样会造成100%重量转移,这种情况通常发生在弯内的非驱动轮上。车身的滚动会降低循迹性或转向的灵敏度,一部有最佳悬吊几何设定的车有较低的滚动中心,同时,由弹簧提供的防倾阻力可将车身的滚动限制在合理的范围内。对一部有既定的悬吊几何、重心高度和车重的车来说,改变防倾阻力能改变极限过弯时车身的侧倾程度。

防倾杆的设定

如果一部车过弯时,最极限的车身滚动会使悬吊系统产生2度以上的外倾角变化,那么表示这部车需要较多的防倾阻力。车身滚动时有超过2度的外倾角变化,就表示至少需要增加负2度的外倾角,以使轮胎在极限过弯时保持充分的轮胎贴地性,但是2度以上的外倾角设定会减少车子直进时轮胎的接地面积,并且会破坏瞬间循迹性,也就是车子从直线到弯道或从平路到倾斜路面的瞬间的循迹性,这对操控平衡、过弯速度、进弯和出弯的转向灵敏度都有负面影响,更会影响弯中的刹车和加速表现。

限制车身滚动的另一个理由是:限制滚动中心的纵向和侧向的位移变化,这对任何类型的悬吊系统都很重要,尤其是麦花臣支柱氏悬吊系统。滚动中心的位移会导致车身重量转移变化,造成车身操控平衡的破坏。对赛车来说,把车身滚动限制在1.5到2度内, 就可以将滚动中心的位移变化限制在可控制的范围内,但对一般道路用车来说,把车身滚动限制在4度以内就算是理想的。对防倾杆的设定来说,调整车身滚动的前后比例分配是很重要的,因此,赛车时所用的前后防倾杆通常是可调式的,以便调出最佳操控状态,而一般道路用车往往是不可调的。一般情况下,后驱车都将防倾杆装在前悬吊,这样可增加前悬吊的抗侧倾能力,减少过弯时后悬吊的车身重量转移,这会延缓或消除过弯时驱动轮(弯内轮)的离地现象,还可增加转向弯外轮的负荷,增强转向不足的趋势。加粗后,防倾杆会增强转向过度的趋势,对前驱车来说,因为驱动轮在前轮,所以需要增加后防倾杆的硬度,这样可增加驱动轮的循迹性并减少前驱车固有的转向不足特性。如果后轮过弯时离地或是车身的侧倾太严重,就应该考虑在前驱车的前轮加粗防倾杆以避免这种现象。而对于严重转向不足的车来说,只要加粗前防倾杆,就可大幅改善转向不足的现象。

防倾杆的改装

防倾杆的硬度由制作的材质、杆身、杆径、杆臂的长度以及和杆身所成的角度决定,杆身越长硬度越软,反之越硬。受限于车宽,所以杆身的长度不能改变,但杆径和杆臂的长度较容易调整,一般来说,防倾杆的材质都大同小异,所以要改变防倾杆的硬度就要改变杆径,此外,由于杠杆原理的作用,改变悬吊臂与防倾杆臂的连接点就能改变杆臂的力矩,此外,把固定防倾杆的橡皮垫换成硬的材质会有很好的效果。防倾杆的效果表现在过弯时的侧倾,要了解侧倾的程度,最好的方法就是利用照相机拍下极限过弯时的照片,然后在照片上量出侧倾角度,更换较硬的防倾杆后,再依同样的方式拍一次,比较两次的角度就可判断出不同。当您决定改装您的底盘时,除了弹簧和避震器的搭配外,更应好好考虑的还有防倾杆。 听了驰耐普这位技师的介绍,您是否对防倾杆有了更多的了解呢?多了解一下您的爱车,才可以和它更好的相处啊。

文/李秋菊



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