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汽车弹簧在悬挂系统上的应用

  汽车弹簧在悬挂系统上的应用
 
  汽车弹簧悬挂系统存在的意义其实就是在行经不平路面时保持轮胎与路面接触,让乘客在行驶中更舒适。而汽车改装悬挂的目的只有一个,那就是改善操控性。而汽车弹簧的改装可以改善操控性,改用较硬的弹簧或者是较短的弹簧都可以控制很多有关操控的因素。
 
  比如增加弹簧的硬度,可以提高悬挂的滚动抑制能力,减少过弯时车身的滚动。而车高的降低则可同时降低车身的重心,减少过弯时车身重量的转移,提高稳定性。改装型的圈状弹簧在悬挂系统中是最常用的,因为容易制作、性能效率高、价格低。弹簧在物理学上的定义就是储存能量,当我们在弹簧上施加固定的力,它会产生变形,当我们移开则弹簧会恢复原状,但弹簧在回弹时的幅度往往会超过它原来的长度。
 
汽车弹簧
 
  在传统弹簧、吸震筒式的悬挂设计上,弹簧用来吸收不平路面和其它施力对轮胎造成的冲击,而这里的施力包含了加速、减速、刹车、转弯等所对弹簧造成的压力。更重要的是在消除震动的过程中要保持轮胎与路面的持续接触,这也是我们改善操控性的首先要考虑的因素。用错了弹簧会给行车品质和操控性都带来负面的影响。假如弹簧是完全僵硬的,那悬挂系统就发挥不了作用;如果弹簧很软,则很容意出现坐底的情况。假如在过弯时发生坐底,车身会产生立即的重量转移,造成循迹性的丧失。
 
  如果路面是绝对平坦的,那我们的汽车改装悬挂系统和弹簧就显得有点多余了。如果路面的崎岖度较大,那就需要比较软的弹簧才能确保轮胎与路面接触。一般说来软的弹簧可以提供较佳的舒适性以及行经较崎岖的路面时可保持比较好的循迹性。但是在行经一般的路面时反而会造成悬挂系统较大的上下摆动,影响操控。而在配备有良好空气动力学组件的车,软的弹簧在速度提高时会造成车高的变化,造成低速和高速时不同的操控特性。
 
  弹簧两个主要的功用:一是作为悬挂系统或底盘与地面的缓冲,也就是维持舒适性,二是使车子在行经不平路面时保持轮胎的贴地性。要达成这两个相冲突的目标需要有不同的弹力系数。保持轮胎的贴地性对操控有决定性的影响我们需要硬的弹簧设定,来保持贴地性。在遇到越颠簸的路面我们需要越软的弹簧设定。要同时达成这两个目的,使用具有复合弹力系数的(非线性弹簧),也就是一般所谓的渐进式弹簧,式唯一可行的方法。
 
  渐进式弹簧能随着弹簧的压缩而增加弹力系数,在设计和制造上都有相当的困难度。行经颠簸路面时,弹力系数就会增加维持车身稳定。而最初的弹力系数较软则用来提高行经颠簸路面时轮胎贴地性。渐渐变硬的弹簧可避免悬挂或弹簧出现坐底的情况。这能容许使用高度比原来低的弹簧,用以降低车身重心,并且在行经颠簸路面时维持最低而且最短悬挂行程,不致发生坐底的情况。要达成渐进式弹簧就是要作出弹力系数会随这着受压缩而产生变化的非线性弹簧,因此目前的渐进是弹簧大多为采用不等螺距弹簧或圈径变化弹簧。不等螺距弹簧受压缩时会产生局部线间接触,以使有效圈数发生变化,进而造成弹力系数K的变化。经由弹簧上下圈径的变化则是改变弹力系数的最直接方法。
 
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