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鋼板彈簧懸架的改裝應用和配套吊耳類型的注意事項!

2019/12/23 15:23:02來源:國產房車網

鋼板懸架是歷史最悠久最古老的懸架結構,它在汽車誕生之前的馬車上就已經得到廣泛應用;在汽車誕生后,汽車的很多結構特征也從馬車演變而來,無論是那時的小車還是越野車、卡車甚至有些裝甲車和坦克的設計中,鋼板懸架都幾乎作為唯一的懸架方式;而鋼板懸架作為非常實用、可靠、經濟的產品一直都在繁衍變化,至今仍在汽車制造的很多領域采用。

我們玩越野所常用的車型中有很多仍然是鋼板懸架結構,尤其是皮卡車型中,絕大多數后懸架都是這種類型,無論福特、豐田、五十鈴、日產還是其它國產品牌大都如此,因此在涉及“玩車”的時候,鋼板懸架的改裝就是不可避免的話題。

鋼板懸架的特性:

鋼板懸架與其它結構的懸架方式相比 — 無論是雙叉臂式、多連桿式還是麥佛遜式、拖曳臂式,鋼板都有著它們無可比擬的優點,因為它是唯一一款能夠同時起到彈性支撐作用和固定車橋位置作用的懸架方式;而其它的懸架結構中,無論哪種都是彈性支撐元件和固定車橋元件分別功能作用;包括了現在應用最廣泛的多連桿+彈簧(空氣)懸架方式。

鋼板懸架還有另外一個明顯優勢就是它所占的空間極小,這是無論哪種懸架方式都無法比擬的;鋼板懸架的車型上,備胎位置和油箱位置都很容易布置,并且不影響車內空間,而其它類型的懸架則完全做不到;或者即使勉強做到了,懸架的性能——尤其是大行程的性能會相差很多。

在所有的懸架方式中,有一個極端的例外也能做到鋼板懸架的特性,那就是坦克上常用的扭桿式(橫向)懸架;它可以起到和鋼板同樣的定位與彈性支撐的多功能作用;但是扭桿式懸架最大的問題在于它在釋放和壓縮行程時,會極大的改變車輛軸距,這種結構如果用到轉向輪時,會引起轉向特性和靈敏度的不規則改變,因此在現代設計的車輛上除了極少數特例(比如北美跑 baja 系列賽的賽車)之外極少采用。

鋼板懸架在汽車上的應用之初是前、后懸架通吃的;這包括了很多種應用,包括前橋橫置平衡式,前后縱置、后多橋平衡式等等;那些現在牛皮哄哄的超豪華品牌當年無一不是這個“馬車配置”,B 布加迪、RR 羅爾斯-羅伊斯、M 齊柏林 等等等等;不過隨著其它懸架方式的發明-創造-應用,鋼板懸架在舒適性和操控性上的問題逐步暴露出來,因此現代汽車上應用的已經不多,但是在強調可靠、耐用、經濟的很多領域,它仍然是不二之選,所以在很多的卡車、皮卡和硬派越野車上仍然保留。

需要特別說明的是鋼板懸架并不就一定是顛簸的代名詞;它其實也可以做到高性能的,比如福特的 Mustang 野馬跑車很多年來都是堅持使用硬橋+鋼板懸架,很多跑 baja 系列賽的賽車也在用鋼板懸架;所以并不是鋼板懸架的性能不好,而是你沒有選對產品,選對了鋼板它的能力絲毫不遜色其它類型,就像很多人說麥佛遜式的懸架不結實,但事實是這個“不結實的麥弗遜”已經應用到軍用裝甲車上,美國海軍陸戰隊裝備的莫瓦格裝甲車系列就是這種懸架方式。所以并不是麥弗遜懸架不結實——而是用來制造它的材料不夠結實。

鋼板懸架還有個很大的問題是因為它始終是商用車的主力懸架結構,而現在連高配置的商用車都已經是空氣懸架,裝鋼板的大都是低配低檔車,因此在很多人眼里它“不夠高級”,這也是很多廠家避開它不用的一個重要原因,另外在小型車和輕型車上,車體重量越小越輕鋼板懸架的優勢就越難以發揮,因為鋼板懸架這種產品的特性確實是和輕盈的多連桿或者麥弗遜相比反應不夠靈敏 — 而這些恰恰是與廠商所重點強調的“舒適性與操控性”相背離的,所以鋼板懸架受到冷落也實屬必然。

鋼板懸架的改裝方式:

整架更換與換吊耳

鋼板懸架的改裝我們這里所說的主要是指皮卡和硬派越野車;它們的改裝目的或者說原因無非是兩種,一個是增加負荷能力,一個是提高通過能力,或者兼而有之;因此它們的改裝方式主要是更換整架鋼板、增加一片更好的彈性鋼板做主支撐或者換裝加長的吊耳。

更換整架鋼板其實很簡單,因為鋼板本身并不是高科技產品,所以一般來說生產并不難,難的是獲得對應的數據,這是比較繁瑣且麻煩的事情,需要做大量的、長時間的周期耐用性測試,在廠商的標準里這個周期普遍是 18 個月或以上,所以千萬別認為看起來簡單的東西做起來也簡單。需要注意的是目前市場上很多所謂的重載鋼板,無論是國產的還是進口的,很多情況下都存在衰減快的問題,這個要引起足夠的重視,否則更換鋼板的意義就沒有了。

鋼板懸架改裝的另外一個重點:升高

升高除了更換整架的鋼板之外,也可以用增加某一片更大負荷能力的鋼板片來解決。這個辦法的好處首先是經濟性更好,更換一片鋼板通常也不會讓車輛顛簸的更厲害,但是如同更換整架鋼板一樣,產品的選擇也要多加注意;因為靠一片鋼板來解決負荷、彈性與舒適度的難度會比整架鋼板更高。

更換吊耳也是用的很普遍的辦法。更換吊耳升高的優點顯而易見;吊耳簡單、便宜、拆裝方便、技術成熟、升高數據隨意等等;所以應用的非常廣泛,在這幾年采用吊耳升高的產品中,又增加了折疊吊耳這種產品,進一步增加了吊耳改裝產品的豐富性和提升性能。

吊耳類型的區別:

加長型吊耳與折疊型吊耳

普通加長吊耳:

其實就是延長了鋼板的連接座高度,也就等于把車輛進行了升高,它同時還會改變傳動軸的輸入角度;升高的吊耳長度按自己需求購買即可,一般采用的加長吊耳不宜超過 2 吋升高,因為吊耳長度如果過高會容易產生很多問題,主要是以下幾方面;

  • 加長以后的車輛穩定性問題;加長了吊耳后,由于吊耳作為鋼板擺動臂長度被增加,致使鋼板的后固定位下移,相對原來吊耳來說容易形成橫向擺動,這會進一步造成車輛的穩定性受影響,快速通過顛簸路段時會更加明顯,這是因為鋼板懸架在做動行程時吊耳本身要承受縱向扭曲的力,吊耳加長后容易造成車輛橫向擺動的增加,會讓減震器更難控制車身姿態。

  • 加長以后吊耳因為擺臂加長了,吊耳本身的強度也要得到加強;耐磨耐用度也要得到同步處理;

  • 因為吊耳擺臂的加長,造成了車橋在動行程時的位移增大,這也會對車輛的行駛穩定性和安全性產生影響。穩定性的影響主要來自兩個方面;一是升高后的重心提升影響穩定性;二是長吊耳和鋼板的相對壓縮造成的車橋移位增大,兩者都是放大的變量,必然會對車輛的行駛穩定性造成影響。

折疊加長吊耳:

折疊吊耳的優點:這種吊耳的設計初衷是為攀巖車使用

  • 正常工作狀態時,它的折疊結構處于“疊”的狀態,在這種狀態下,兩個連接點的相對距離短,這個比單獨的加長吊耳有明顯的穩定性優勢;

  • 在吊耳展開時又可以極大的增加懸架行程,尤其是吊耳打開后對下行程的影響更大,這對于攀巖、雨林穿越等有很大的好處;

折疊吊耳的下行程太大,導致減震器行程到頭拉住了車橋,因此需要限位帶來保證減震器不被拉壞。

折疊吊耳的缺點:

  • 過大的行程往往會大于減震器的下行程,長時間的大行程運動時對減震會造成明顯的拉伸沖擊負擔,因此需要增加限位帶來進行下止點限位。

  • 即便是有下行程限位設計的減震器,我們也推薦采用限位帶來對其下行程的拉伸動作進行限位;這是因為越野車在涉及到下行程放大的時候,一定是環境惡劣工況復雜的時候,那么在這個狀況下很可能是后勤服務并不充裕和及時,在這種情況下,我們不能把減震器的極限工作壓力置之度外,而是一定要考慮清楚減震器損害所帶來的嚴重后果,所以我非常建議去做下行程的限位處理。

升高后上行程的限位塊必須下延。

  • 再一個就是折疊吊耳所帶來的大行程雖然在越野甚至極限活動時有很大的好處,但是也需要對車輛在顛簸路段的行駛穩定性進行評估,如果過大的行程影響到高速穩定性就要考慮采用一些控制方法來確保車輛的安全性,可供采取的手段有很多,比如增加平衡桿、控制動行程設置等等,都可以達到行車安全的目的。

無論哪種升高方法都要記住一點,就是車輛升高了,車輛的行程上止點會發生變化,本身原有的上限位膠墩就沒用了,必須對其進行下延處理,否則鋼板懸架本身會因為沒有上限位而過早發生疲勞反擔甚至折斷,如果折斷的是第一根定位鋼板,那么車輛在行車中是非常危險的,如果是長途穿越,那么它帶來的問題會更嚴重,所以切記改裝并不是看起來那么簡單的事情,它所涉及的問題方方面面,一定要考慮周全再動手。(文章來源:越野e族,文中部分圖片取自網絡,如有不妥請提示刪除)


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