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#124 更換彈簧之後的車高調整以及彈簧損傷
鮮少有人會注意這都是隱患。
在過往兩期文章中我們為大家介紹了關於車輪載荷的一些相關知識。 在這期的文章中,我們來了解一下在改裝性能運動化避震器更換剛度不同的彈簧之後,應該如何調整車身高度。 並且之後還會有一些關於彈簧損傷的知識。
在紐柏林VLN的比賽中一個測試日中,一輛Aston Martin Vantage GT4賽車幾乎在每個彎道都會轉向過度,車隊需要對車輛的底盤設定做出一些改變。但是在這個組別中,可調防傾桿是被禁用的,因此車隊必須對彈簧進行更換。這就引出了一個關鍵問題:改變彈簧剛度之後車輛高度就會發生改變,如果將前面的彈簧剛度增加,轉向不足的趨勢可以在一定程度上對於現在的嚴重轉向過度進行彌補,但是車輛前部的高度就會高於現在的位置,因為車輛前面的載荷是不變的。

在車輛準備階段,我們一定已經測量過前輪兩個車輪各自的載荷並且做了記錄。因此在更換彈簧之後,我們可以通過簡單的計算就能得出需要調整的車身高度。由於彈簧與車輪本身在絕大多數情況下並不在一條直線上,因此我們首先需要知道每個車輪載荷,與實際作用到彈簧上的力之間的比例關係,這個比例係數對於僅改裝避震器的車輛而言是與原廠車相同的。接下來,我們就可以計算出在當前彈簧被壓縮的行程。之後根據新彈簧的勁度係數,我們可以得到新彈簧需要被壓縮的長度。這樣兩個長度相減我們就會得到一個長度的差值。這個差值就是我們需要將新彈簧安裝上之後需要調整的彈簧高度。如果新彈簧更硬,那麼我們就需要將彈簧向下調整這個距離,從而讓車高下降到原來的位置。

需要注意的是,如果避震器之前是根據車輛載荷對角線50:50設定好的話,那麼現在更換新彈簧之後車輛左右需要調整的高度不一定是對稱的行程。此外我們還需要考慮到彈簧在製造過程中的公差,因此在安裝新彈簧之後還是需要用車輪載荷秤進行車身高度的細微調整。
下面我們來聊聊關於彈簧損傷的話題。
絕大多數的彈簧是由鋼製成,而鋼本身會因為氣候和隨著時間的推移生鏽、產生裂痕和斷裂,尤其是當我們考慮到彈簧在車輛行駛中可能需要承受上百萬次的壓縮和拉伸的惡劣工況之後,彈簧會斷裂的這個事實就不難被接受了。 簧的製造商會盡可能的通過噴漆工藝,熱處理和表面處理工藝來盡可能延長彈簧的壽命,但是很遺憾至今沒有方式能夠讓彈簧永遠不會斷裂,而斷裂的出現只是時間問題。

因此彈簧在經過一段時間裝車磨合之後會再降低一些-品質好的彈簧會降低的少一些,便宜的彈簧會降低的更明顯。因此在新彈簧裝車之後的幾個月之後最好再做一次四輪定位,因為彈簧被磨合之後會導致車身進一步降低。彈簧斷裂的位置一般是與車身部件經常接觸的地方,例如彈簧與彈簧托盤接觸的位置。對於漸進彈簧而言,彈簧螺旋間也會因為壓縮而相互接觸,因此這些接觸點也需要按時檢查。在這些接觸點上,彈簧的油漆會首先受損,之後就會慢慢出現腐蝕生鏽的問題。根據用車環境的不同,在幾個月或者幾年之後彈簧就會斷裂。
材料疲勞是導致彈簧被壓縮一段時間之後變短的原因。分子間的空隙被壓縮之後是彈簧產生了一定程度的塑性變形,從而長度永久變短了一些。對於量產車而言,這個問題其實不用過於煩惱,這是正常磨損的一部分。但是對於高級別的賽車運動而言,按時檢查彈簧長度還是很有必要的。
下面是一些關於軟硬彈簧各自優點的一些總結:
硬彈簧需要更短的彈簧行程,並且車輛高度可以調的更低,從而降低車輛重心位置。
硬彈簧可以將駕駛員的操作指令更直接更快的傳遞到車輪上。
硬彈簧可以將側傾抑制的更好,並且將前束和外傾角的值保持的更加穩定。
軟彈簧可以在不平整的路面上提供更好的抓地力和牽引力。
軟彈簧會讓車輛的動態反饋更慢,這可以讓駕駛員有更多的時間在車輛的極限狀態下做出反應,軟彈簧在難度很大的賽道上可以讓駕駛員更加放鬆的將車輛保持在極限狀態。
軟彈簧在壓縮時會儲存更少的能量,這意味著避震器在拉伸行程中需要做更少的功,這有助於增加機械抓地力(輪胎與地面的摩擦力因為較少的離地時間而提升)。
在近幾年的WRC中,賽車的彈簧整體是偏向越來越軟的趨勢,儘管近幾年賽車的動力幾乎保持不變,但是賽段速度卻越來越快。

一句話對於如何選擇彈簧硬度進行總結:
彈簧不是越硬越好,在能夠提供所需硬度的前提下,應盡可能地選用更軟的彈簧,從而提昇機械抓地力。對於日用的街車而言,這還能同時顯著提升舒適性。