懸吊彈簧K值、等距/漸進疏密比解析|機車懸吊系統 part6

懸吊無疑是摩托車操控性上一個相當重要的配備,現在的車輛懸吊一定包含著阻尼機構、油路與預載彈簧。然而做為支撐車輛的彈簧,包含原廠與改裝品,有的是等線距,有的是雙線距,又有的是漸進式線距,到底這些設計有什麼差別呢?Moto7就來告訴你。


等線距(左)、雙線距(中)、漸進式線距(右)

等線距彈簧

當彈簧的材質、線徑相同時,線距越小時,K 值就越小,反之則越大,以白話文來說,就是線距小的部份比較軟,線距大的部份比較硬。因此當懸吊彈黃使用不同線距設計時,就會產生不同的效果如下列示意圖表:


等線距彈簧在荷重下與壓縮量成正比。 

採用等線距彈簧時,在壓縮至極限前,彈簧的K 值都沒有變化,因此荷重與壓縮量成正比,好處是制作成本低,同時由於彈簧本身K 值線性,對於重煞車這樣極端情況下,給予騎士的安心感也較高,另外,等線距彈簧對於調整預載以及阻尼的設計也更簡單,能輕易的調整出良好設定,因此做為競賽取向的懸吊來說,也多採用這樣的設計。

但如果是道路車或說原廠所搭配的彈簧來說,基於一般路面取向,K 值的設定也不會太高,結果就是重煞時荷重轉移時,就顯得不足。反之,如果K 值針對高荷重設定,在一般道路就會顯得太過死硬,無法吸收路面不平的衝擊。
等線距彈簧優點:反應線性、操控性最佳、易於調校、成本低。
等線距彈簧缺點:針對激烈與休閒騎乘難以兼得。

雙線距彈簧


雙線距彈簧因為有兩個K 值變化,所以會產生轉折點。

雙線距彈簧的製作成本比起等線距略高一些,但是對於一般道路使用來說,由於彈簧具備兩個K 值,所以路面不平的跳動及碎震等等,可以由K 值較低的部份先行壓縮。在急煞車或大坑動時,壓縮到K 值較大的部份還能保有支撐性。但缺點是K 值的變化會相當明顯,如上圖箭頭所示,有個明顯的轉折點,這一來,如果荷重正好壓縮到轉折處時,會感受到懸吊回饋的差異。

雙線距彈簧優點:相對等線距彈簧能提供較好的舒適性、相對漸進式彈簧更好調較。
雙線距彈簧缺點:有轉折點導致壓縮至該處時產生明顯不線性的反應。


雙線距彈簧常用在一般道路非性能車款上。
 

Ohlins 針對雙槍車種推出的改裝懸吊也有使用雙線距彈簧。

漸進式彈簧

漸進式線距彈簧的製作成本更高,就算在改裝品來說也是少見的設計,目前較知名的品牌為Hyperpro 與Yacugar 兩家品牌。但因為每一圈的線距都不同,讓整段彈簧都有不同的K 值,等於強化了雙線距彈簧的優點,將轉折點平滑化,能隨著荷重增加而漸漸減小彈簧本身壓縮量,達到更好的緩衝效果。這樣的避震彈簧設計,不論是在低荷重、中荷重或是高荷重的情況下,給予騎士的感覺會相當平順,對於穩定車體姿態也有很高的幫助,單就彈簧本身的效果來說,可以說是達到懸吊最希望的反應,在初始壓縮時軟Q,隨著荷重增加漸漸提高K 值,保持穩定的支撐性。


漸進線距讓整個曲線更平滑,不會有雙線距明顯轉折點的產生。

僅管漸進式彈簧看似完美的解決舒適性與性能的問題,但仍有一個重要的問題,就是整個K 值變化率的選擇是否正確,否則無法適當的用完完整行程,這樣的設計反而會有更差的效果。另外,整個懸吊系統並非彈簧而已,採用漸進式彈簧會反而增加調整預載的難度,另外,由於懸吊在不同行程時,彈簧產生的K 值不同,這也讓回彈阻尼的設定更難掌握,需要更好的阻尼機構來搭配。對於騎士來說,前叉壓縮量與煞車力道的增加也是非線性,這會使得騎士難以掌握前輪荷重,對於激烈操駕來說也會令騎士失去信心。

漸進線距彈簧優點:能兼顧較為運動與休閒的騎乘方式、沒有雙線距彈簧的K 值轉折點。
漸進線距彈簧缺點:難以設定、不夠線性而不利激烈操駕使用。


採用漸進式彈簧的避震器。

三種線距彈簧適用分布簡表

下圖簡單的表示三種彈簧的「範圍」,但是根據彈簧K值的設定,範圍能左右移動、大小不變,讓大家能更直觀的感受三種彈簧的優缺點。

簡單的說,等線距彈簧更換不同K值後,也可以在RV 騎乘提供舒適性,但對於山路騎乘就會顯得不足。雙線距彈簧其實還牽扯到兩種K值的分配比例,但主要因轉折點的存在,讓低速到高速中間,有一個區段不適合。而漸進式能提供相對等線距較廣、雙線距較連續性的的反應,但因為完全非線性,因此完全不適合極限操駕使用。

三種彈簧線距各有其優缺點,改裝前一定要先確定自己騎車的訴求、車款的設定等,特別是預載的設定。正確的預載設定是懸吊設定的基礎,而且預載也不像阻尼是屬於主觀的個人設定,有其SOP 可操作,透過正確預載的設定,後面的阻尼設定也才有意義。

授權轉載自:Moto7

原文:懸吊彈簧K值、等距/漸進疏密比解析|機車懸吊系統 part6

 

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