在汽车改装中悬挂系统常用的弹簧是圈状弹簧,原因很简单:制作容易、性能效率好、价格低。弹簧在物理学上的定义其实是为了储存能量,当我们给弹簧个固定的力时,它就会产生变形。那当我们把力量移开的时候则弹簧会恢复原状,但弹簧在回弹时震动的幅度会比它原来的长度大,直到有磨擦阻力出现才会减缓弹簧回弹后造成的自由震动,而减缓弹簧自由震动的工作通常是由避震器来完成。
市面上的弹簧大都是线性弹簧,就是弹簧受力时它的压缩变形量是遵循物理学上的“虎克定律”,F=KX:其中F是施力,K是弹力系数、X是变形量。举个例子:有线性弹簧受力达到40Kg时会造成1cm的压缩,之后每增加40Kg的施力会增加1cm的压缩量。
在传统弹簧的悬挂系统设计上,弹簧代替车身吸收不平路面和其它施力对轮胎所造成的冲击,而其它施力包括加速、减速、刹车、转弯等。在消除震动的过程中要保证轮胎与地面的持续接触,而我们改善操控性先考虑的是改善轮胎与地面的接触。弹簧的功能就是保持汽车的舒适性以及保证轮胎完全与地面接触,用错弹簧对行车品质和操控性有不好的影响。
在弹簧是僵硬的情况下悬挂系统就发挥不了作用。遇到不平的路面时车子会跳起来,轮胎也会随之离开路面,如果这种情况发生在加速、刹车、转弯时,则容易出现“坐底”的情况,也是提前把悬挂的行程耗尽。
假如在过弯时发生这种情况那么可视为弹簧已无压缩的空间,车身的重量会产生转移,如果这台车有很长的避震行程或许可以避免“坐底”情况的发生,但车身也会变得很高,而很高的车身意味着车身重心也会变高,车身重心的高低对操控性起到重要的作用。
假如路面是平坦的,那没弹簧和悬挂系统什么事了。但如果是崎岖度大的路面,需要相对软的弹簧才能保证轮胎与地面的接触,同时需要增加弹簧的行程。弹簧的硬度选择是由路面的崎岖程度来决定的,软的弹簧的确可以提供相对好的舒适性,经过崎岖的路面时也可以保持良好的循迹性。
而在有空气动力学组件的车上,悬挂系统上软的弹簧在速度提高的同时车高也会变化,产生低速和高速时不同的操控特性。
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