拉桿懸掛與推桿懸掛.docx

懸架是決定一輛賽車操縱性能的關(guān)鍵因素，也是調(diào)教一輛賽車最困難的方面，決定一輛賽車是傾向轉(zhuǎn)向過(guò)度還是轉(zhuǎn)向不足。要集中解決的問(wèn)題：當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí)的載荷轉(zhuǎn)移問(wèn)題是懸架要解決的主要的問(wèn)題，載荷轉(zhuǎn)移將改變加載在四條輪胎上的負(fù)荷，加速時(shí)載荷向后輪轉(zhuǎn)移，制動(dòng)時(shí)則產(chǎn)生相反的效應(yīng)。在彎道中，更多的載荷加在外側(cè)的輪胎上，這些載荷的轉(zhuǎn)移可以用以下公式來(lái)描述：dW = (m * h * a) / tdW用來(lái)表示全部質(zhì)量的轉(zhuǎn)移，用加速度表示m表示總質(zhì)量用kg表示h描述重心的高度t描述輪間距質(zhì)量傳遞的不同方式：升降是指賽車的四條輪胎同時(shí)上升或下降，比如在斯帕這樣上下起伏的賽道上，賽車經(jīng)過(guò)一個(gè)低谷時(shí)像是被按在賽道上，當(dāng)經(jīng)過(guò)高處時(shí)，賽車相反的像是要飛起來(lái)。俯仰是賽車前部與后部在同一垂直平面內(nèi)向相反方向運(yùn)動(dòng)，在制動(dòng)時(shí)后部翹起，加速時(shí)鼻錐向上抬起。側(cè)傾是賽車從一邊到一邊的來(lái)回運(yùn)動(dòng)，在彎中時(shí)外側(cè)懸架被壓縮同時(shí)內(nèi)側(cè)伸張。翹曲是位于對(duì)角線的兩輪胎發(fā)生相反方向的運(yùn)動(dòng)，比如左前懸掛壓縮，右后懸掛伸張。偏航是位于水平面的賽車?yán)@一豎直的軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，主要發(fā)生在彎中。質(zhì)量轉(zhuǎn)移會(huì)被懸掛系統(tǒng)吸收或傳遞，如果不是這樣的話輪胎將被迅速消耗，喪失粘附力從而打滑。質(zhì)量如何在前懸掛末端與后懸掛末端被分配就是被稱為“成對(duì)分配”關(guān)系的問(wèn)題。懸架技術(shù)：推桿與拉桿是在車體與豎直面之間傾斜的桿件（在這里豎直面就是與懸臂鏈接的剎車盤支撐結(jié)構(gòu)），推桿或拉桿每個(gè)輪子上都有一個(gè)，但推桿和拉桿不能同使用。這兩種桿件的工作方式類似，僅僅是用不同的方式獲得相同的效果。他們的不同之處從名字就可以看出，推桿推動(dòng)搖桿，拉桿則拉動(dòng)搖桿。在圖中展示的是推桿（當(dāng)輪胎被路面的凸出頂起或懸架被壓縮時(shí)推桿向上推動(dòng)搖桿）與搖桿一起連接在車體的上邊部分。拉桿則是通過(guò)另一種方式，與搖桿一起被設(shè)置在車體的下方，同時(shí)另一邊被固定在制動(dòng)支撐結(jié)構(gòu)的上端，差不多與上叉臂在一起。拉桿在70年代首先由Gordon Murray的布拉漢姆車隊(duì)引入F1，但在隨后在賽車的尾部首先被漸漸棄用，隨著高鼻錐的廣泛使用，前懸掛也不再使用拉桿結(jié)構(gòu)。2009年，Adrian Newey在RB5的尾部又復(fù)活了拉桿結(jié)構(gòu)，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比RB5有著異常干凈的尾部設(shè)計(jì)。除非對(duì)規(guī)則進(jìn)行修改，拉桿結(jié)構(gòu)應(yīng)該不太會(huì)再出現(xiàn)在前懸掛的設(shè)計(jì)中了。搖桿（上圖是后懸掛搖桿）是一個(gè)通過(guò)杠桿原理來(lái)傳遞推拉桿的運(yùn)動(dòng)給旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的扭桿與上下運(yùn)動(dòng)的減震器。搖桿同時(shí)也連接著防側(cè)傾桿與監(jiān)測(cè)輪胎工作狀況的傳感器。搖桿通過(guò)省力杠桿的方式想減震器傳遞運(yùn)動(dòng)，減震器的工作行程要比輪胎的運(yùn)動(dòng)行程大不少，這意味著輪胎向上運(yùn)動(dòng)1cm減震器將運(yùn)動(dòng)23cm（這只是估計(jì)的數(shù)據(jù)）。搖桿使用省力杠桿的原因是F1的賽車需要一個(gè)堅(jiān)硬的懸掛系統(tǒng)。扭桿（上圖為后懸掛扭桿）穿過(guò)搖桿的中間，并被固定在底盤上，工作時(shí)搖桿圍繞著扭桿轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)推桿將搖桿頂起，扭桿會(huì)扭曲并壓動(dòng)減震器。我們可以看到兩個(gè)搖桿之間有一個(gè)機(jī)構(gòu)相連（上上上圖藍(lán)色部分），那就是防側(cè)傾桿（回憶上面提到的重量轉(zhuǎn)移形式：側(cè)傾）。防側(cè)傾桿就像扭桿彈簧那樣通過(guò)自身的扭轉(zhuǎn)來(lái)抵抗側(cè)傾，這樣大概能處理50%的前軸側(cè)傾傾向。剩下的50%在前軸彈簧間分配。為了避免任何誤解，我要說(shuō)的是防側(cè)傾桿於彈簧的硬度無(wú)關(guān)，調(diào)整防側(cè)傾桿只能改變兩輪之間的側(cè)傾角關(guān)系，而不會(huì)改變彈簧硬度。彈簧或扭桿是懸架中用于吸收沖擊的部件，較軟的懸掛設(shè)定讓賽車在彎中速度更快，也會(huì)降低賽車對(duì)車手動(dòng)作的敏感度，或者說(shuō)，相對(duì)來(lái)說(shuō)賽車不那么靈活了。相反，較硬的懸架設(shè)定會(huì)使賽車在彎中的機(jī)械抓地力降低，賽車變得更為敏感，車頭的指向性得到改善。所以車隊(duì)技師需要在機(jī)械抓地力與賽車靈敏性之間作出妥協(xié)。減震器從另一方面抑制懸架的震動(dòng)（減震器與彈簧不是一個(gè)概念，兩者可以分開(kāi)或合并安裝）。減震器不吸收沖擊，而是阻礙車身震動(dòng)。與彈簧參與整個(gè)震動(dòng)過(guò)程不同，減震器在懸架受到?jīng)_擊的最初一次震動(dòng)中特別有效。如果你的車只安裝了彈簧而沒(méi)有減震器，在遇到不平整的路面時(shí)就會(huì)一直上下震個(gè)不停，在彎角中一邊的輪胎也更容易騰空。這是因?yàn)閼壹茉诜聪蛐谐讨嗅尫帕诉^(guò)多的能量，減震器的作用就是吸收彈簧中多余的能量，減緩彈簧回彈時(shí)釋放的能量，從而抑制震動(dòng)。振動(dòng)就是一直上下不停的跳動(dòng)，除非你為賽車添加一個(gè)減震器，不然就要一直讓彈簧振動(dòng)下去直到其內(nèi)部的摩擦力使其停止。而減震器能大大加快這一過(guò)程，迅速抑制車身的振動(dòng)。F1用的彈簧是有一些特殊的公司（Eibach）生產(chǎn)，專門根據(jù)各車隊(duì)不同的要求單獨(dú)定制。減震器截止膠墊（圖中橙色的橡膠部件）用來(lái)在過(guò)長(zhǎng)的壓縮行程中保護(hù)減震器，使其免于與底座硬碰硬的撞擊。這樣工程師們就可以將減震器調(diào)的更軟，同時(shí)避免賽車在巨大的下壓力下通過(guò)不平整的路面時(shí)損傷底板。但是在彎中時(shí)該膠墊不發(fā)揮作用，因