避震器的疑問~"~

小智

我想知道..
避震器之間的關係...
阻尼?彈簧?
有哪位大大可以替我詳細的解釋呀?

一兩

http://www.ntut.edu.tw/~s7320314/%B0l%AD%B7%ABF/11.htm

轉貼自~奇摩

無敵黑色飛天鵝-小智

回覆給:一兩
謝囉!很詳細!仔細看中^^

一兩

雖然不是機車專用~但原理相同^^

新店呆頭鵝

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終於完成這篇有關避震器的工作原理與改裝 的專文，對個人而言，這個主題算是最難發揮的題材，因為『懸吊』這玩意兒甚少有人去談，要使車友們都能一看就懂，可絞盡小弟腦汁，不過還是把它給硬操出來了，好累啊！..............！


避震器的功用│阻尼│避震器與車身重量的轉移
『一次過彎』原則│避震器的難題│改裝避震器│

避震器的功用
懸吊是大多數發燒級車友改裝計畫的第一步，而懸吊的改裝通常都是由換裝一組『較Q』的避震器開始著手。
基本上，所謂『懸吊系統』包含彈簧及阻尼器二大部分，彈簧最主要的功用是用來消除行經不平路面的震動，既然有了可消除震動的彈簧，那麼又要避震器做什麼呢？
避震器它並不是用來支持車身的重量而是用來抑制彈簧吸震後反彈時的震盪和吸收路面衝擊的能量。假如你試過避震器壞掉的車，你就可以體會車子通過每一坑洞、起伏後餘波盪漾的彈跳，而避震器正是用來抑制這樣的彈跳。沒有避震器將無法控制彈簧的反彈，車子遇到崎嶇路面時將會產生嚴重的彈跳，過彎時也會因為彈簧上下的震盪而造成輪胎抓地力和循跡性的喪失。最理想的狀況是利用避震器來把彈簧的彈跳限制在一次。





阻尼
當我們以一固定的速度壓縮或拉伸避震器其所產生的阻力就稱為阻尼。這阻力來自於避震器作動時，活塞會把阻尼油加壓使其通過小孔徑的閥門，如果改變閥門的孔徑就可以改變阻尼的大小。
在日本自動車規格（JASO C602）規定以作動速度0.3m/s時的阻力大小來代表避震器的性能，我們稱為阻尼係數，單位為Kgf，所謂較硬的避震器就是作動時可產生比較大的阻力。當我們讓避震器以非常慢的速度壓縮或拉伸時，它的阻力只有來自機構內部的摩擦力，阻尼油幾乎不產生阻力。但是當作動速度增加時，阻力的增加會和避震器作動速度變化率的平方成正比，也就是說作動速度增為2倍時阻力卻會增為4倍。
避震器的阻尼可分為壓縮【compression】和回彈【rebound】兩部份，壓縮阻力和彈簧的硬度有加成效果，作動時可增加彈簧的強度，而回彈阻力則是發生在彈簧受路面衝擊壓縮後的反彈行程，這也是避震器存在的最大理由，它是用來抵擋彈簧壓縮後再將輪胎壓回地面的力量，減緩反彈的衝擊並保持車輛的平穩。
一般道路用的避震器，吸震行程的阻力通常遠小於回彈行程，因為吸震行程的阻力太大時會影響行路舒適性，對道路用車來說衝擊時和反彈時的阻尼力量比值大約是1:3，但對RACE等級的車來說則有可能為1:2~1:1.5，較高的比值會降低舒適性，但卻可改善行經不規則路的循跡性。






避震器與車身重量的轉移
當我們壓倒車身入彎的瞬間，車身重量轉移（Weight Transfer）的速度會影響操控的平衡，這影響會持續直到重量轉移完成，而車身重量轉移的速度是由避震器所控制，改變避震器在壓縮和拉伸行程的速度可改變車身動量轉移的速度。避震器越硬重量轉移的速度越快，重量轉移越快則車身子的轉向反應也越快。
過彎時....輪胎與地面會產生一個滑移角（Slip Angle），這力量配合車手重心轉移的程度；於是作用在滾動中心（Roll Center）和重心（Center of Gravity），然後導致車身重量轉移，車身產生【滾動（Roll）】.....也就是俗稱的傾側。
車子在達到最大轉向力及完成重量轉移後會建立一個過彎姿勢（Take a set），由於避震器控制重量轉移的速度，因此也會影響建立過彎姿勢的速度。由於過彎反應對操控很重要，因此我們希望過彎姿勢的建立越快越好，但也不可太快，必須有時間讓車手去感覺過彎姿勢的建立，並感受循跡性的極限，如果重量轉移太快會讓車手來不及去感覺，因此設定一個適切的重量轉移速度讓車手去感覺極限的接近，並且能對危機有所反應，是車輛懸吊設定時的重要課題。
我們常見車隊會依不同的車手而有不同的懸吊設定，對懸吊系統設定來說，不同的車手由於駕駛技術和習慣的不同，對操控上的感覺速度及反應速度也會不同，因此需要不同的懸吊設定，以求得車手的充分發揮。





『一次過彎』原則
各位一定都有相同經驗；入彎時稍微改變姿勢，就會產生一次車身的重量轉移變化，因此.......建立一個轉向力與輪胎抓地力平衡的過彎姿勢，是非常重要的觀念。
所謂的過彎極限是出現在轉向力等於輪胎的抓地力。有許多人不自覺得習慣性在入彎後會連續的修正過彎角度，這實在是天大的錯誤，因為這會造成車身在不平衡狀態下過彎，如此車手將無從去驅使車輛逼進極限，降低了過彎的速度並存在著失控的危機。
過彎時應該盡量遵循所謂『一次過彎』原則，判定入彎點的角度【Apex point】後一氣呵成的完成過彎動作，讓車身儘速建立平衡的過彎姿勢。
若在彎中遇到突發狀況則必須Smooth的以前煞及逆操舵技巧修正錯誤路徑，避免突然加劇已處於極限邊緣的重量轉移，讓它變得不可控制，造成車身的失控。

避震器的難題

避震器的阻尼作用是把震動衝擊的能量轉換成熱能。假如懸吊產生大幅度的運動，相對的避震器也會產生相當大的阻力來抑制它，這阻力來自避震器的活塞會把油壓入通過小的閥門，如此會把阻力變成熱。避震器內部產生的熱會使阻尼油加溫，油加熱後黏度會變稀（這反應就如同引擎機油一般）。變稀後的阻尼油會使通過油閥門的阻力變低，降低了阻尼力，我們稱為『阻尼衰退』（Shock Fade）。
為了避免阻尼衰退，可由加大避震器或增加阻尼油的容量來改善。所以.....所謂的高性能的避震器通常都具有是較大的筒徑，及較大的阻尼。避震器的另一個問題是阻尼油的氣泡問題，避震器作動時活塞為會對阻尼油造成攪動的效果，造成組泥油產生氣泡，氣泡的產生會造成阻尼的喪失。為了對抗氣泡，以除了使用品質較佳的阻尼油外，製造商通常利用田填充高壓氣體來減少氣泡的產生，這做其中最具代性的設計當屬『氣室』了（Gas Chamber），它是用來抵抗氣泡的產生，這如同用高壓來抵抗你的水溫問題一樣（沸點與壓力成正比）。
此外這個氣室也有有對柱栓的冷卻效果，因為柱栓暴露在空氣中可獲致冷卻效果。而油封不良造成的漏油問題則是避震器損壞的一大主因，這直接關係到避震器的『耐用性』，所以較貴的避震器通常也有較好的油封。

改裝避震器
當您的騎乘技術到達一定的『水準』後，上面也談到懸吊的改裝是多數車友第一步的決擇【至少小弟是如此啦！】，唯一的缺點是價格相當貴，一支高檔的避震器往往超過數萬元，這和一支可能只要幾千、幾百元的『原廠』避震器相比真是有如天價。
改裝的避震器通常為可調式，甚至可分別調整預載高度、壓縮和回彈行程的阻尼，經由調整以得到最佳的抑制緩衝效果，這項工能在做懸吊設定的嘗試錯誤過程中扮演了重要的角色。
前面說過避震器的壓縮阻力和彈簧的硬度有加成的效果，一組彈簧只有一種性能表現，要改變彈簧的硬度唯有更換另一組不同彈力係數的彈簧，有了可調式避震器正可彌補此一缺憾，隨路況調高阻尼也等於調硬了彈簧，畢竟調硬避震器要比換一組彈簧來的得輕鬆的多。 改裝時要先選定一品質好的品牌，然後再從這品牌的系列產品中選出適合的規格型號。一支好的避震器必須有高精密度的柱栓及密閉性良好的油封，高品質的阻尼油（優質的阻尼油是阻尼衰退及氣泡現象的治本之道），再加上填充高壓氣體的氣室設計，目前歐系或日系品牌皆各獨領風騷。
懸吊調校的重要性，其實並不亞於引擎的調整，只是大部分車友從未接觸過相關話題，甚或以汽車觀念投射於機車上，此2者原理雖相同，但由於運動模式完全不同，因之運用在懸吊調校的觀念可不大一樣。
舉個例子........汽車換裝懸掛後，即使路感再硬，仍可行駛一般道路，而不至翻車吧！反之.....在機車上如果我們將賽道設定的廠車懸吊裝在一般車，供道路上使用.......會如何呢？如果在本地；
1.很有可能.騎個20分鐘因全身麻痺而放棄
2.過彎時遇坑洞及不平路面，將因過硬的直接彈跳，導至胎面無法抓住路面而喪失磨擦力，其後果不言而喻
是故......機車懸吊的調整，理論上應以發揮輪胎100%摩擦力為原則，簡單來說，也就是胎面永遠維持與地面接觸，在此....小弟儘針對觀念提出探討，並不就如何調校之細部來深談，或許爾後再闢專文討論。
ERIC 阿泰

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