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潜望镜式的前悬吊机构,目前也被大量的摩托车所采用,但是你知道潜望镜式悬吊其实有个致命性的缺点存在(正叉、倒叉皆一样),科技始终来自人性,不少车厂与发明家纷纷针对这个缺点做了改良,因此衍伸出不同的前悬吊机构
潜望镜式的前悬吊机构有着先天上的缺点。
潜望镜式的缺点
说到改良,就得先从缺点开始下手,一般常用的潜望式避震器,在车辆运行时藉由上下伸缩作动吸收来自路面的起伏,进而达成稳定车身减震的效果,但同时又需负担车辆转向或煞车时产生的横向以及纵向力,虽说倒叉在这能提供较好的刚性,但是对于前叉作动顺畅与否,其实都会造成不同程度的阻力!
潜望镜式悬吊还需负担车辆转向或煞车时产生的横向以及纵向力。
前叉得承受来自多方的力。
HOSSACK 前悬吊系统
率先发难的是苏格兰发明家Norman Hossack,擅长发挥创意的Norman Hossack ,喜欢打破规则以另类的方式来寻找解决问题的方法,于1970年代发表了HOSSACK前悬吊系统,采用两组A臂及一组单体避震器,再加上一组倒Y字臂所构成,而这看似复杂的机构,却能改善潜望式悬吊系统的不足,另外BMW专利的Duelever前悬吊就属于HOSSACK前悬吊的一种。
Norman Hossack。
其实HOSSACK前悬吊系统的架构与汽车的双A臂有着异曲同工之妙,主要的功能在于让避震器单纯的作动,不受其他与之作动方向不平行的力所影响,同时将「转向」与「避震」两者功能分开,当车辆煞车因为惯性,车架会带动双A臂一同下压,避震器受到下A臂影响进而压缩,当松开刹车时,避震器回弹带动A臂让车身上升,遇到起伏的路面亦是如此,借此让车辆达到避震效果。
HOSSACK悬吊机构。
而车辆转向则是透过把手推动转向连杆,进而带动与转向连杆连接的倒Y臂,当然在这转向的过程中,并不会对双A臂进行任何施力与影响,巧妙的将「转向」与「避震」两者独立运作。HOSSACK前悬吊机构的出现,可说为后来机车前悬吊系统的发展带来很大的影响,知名车厂BMW 旗下部分车款的悬吊系统,也是藉由HOSSACK衍伸而来。
HOSSACK 前悬吊系统能够将「转向」与「避震」两项功能分开独立运作。
Telelever 前悬吊系统
BMW Motorrad同样为了改善潜望式悬吊天生的问题,让车辆在避震作动时,悬吊不会改变与车架之间的角度,达到最理想的悬吊设定。于1993年为旗下R系列水平对卧引擎所开发的Telelever(远距杠杆前摇臂系统),这种前悬吊系统是由一只避震器利用连杆连接前轮,由连杆驱动前轮转向,本身不负责避震作动,主要目的除了减轻簧下重量,也能消除刹车时前叉下沉牵引力的改变,从而提升车辆舒适性与稳定性。
Telelever悬吊机构。
BMW R1200GS即是采用Telelever前悬吊系统。
Duolever前悬吊系统
在BMW汽车厂的悬吊技术支援下,BMW Motorrad进一步的修改Telelever悬吊系统,可以发现Duolever避震系统与转向系统是完全分离的,除了保留原本的舒适度外还增加了悬吊的抗扭性,同时把制动时所产生的挤压力,转移给车架一起摊分,相较下,Duolever避震系统能为骑士提供更丰盛的路感回馈。然而这些多变的悬吊系统,皆受到HOSSACK的启发。
Duolever悬吊机构。
连接手把与铝合金支臂的连杆。
Tesi悬吊系统
Tesi悬吊系统同样是为了改善传统潜望式前叉在煞车时,需承受非平行于避震行程的力,导致前叉压缩使的前倾角与前轮托曳距变小,造成车辆不安定的状况,将前叉改作摇臂的设计,并采用轮毂转向,龙头的转向透过连杆连接至前轮毂,而为了放入转向机构,所以前轮轮毂会比一般的车子要大上许多。实际上,Tesi悬吊系统在煞车时,虽然车头一样会下沉,但前倾角与前轮托曳距则会增加,让车辆过弯时更加稳定。
Tesi悬吊机构。
HONDA GOLDWING双横梁式前悬吊系统
HONDA在2018年大改款的GOLDWING上舍去过去伸缩筒式的前叉,改采双横梁式前悬吊(亦可称双A臂式悬吊),如果要用一句话来解释双横梁式的悬吊系统的好处,那就是悬吊机构及避震器被分离了。传统前叉在受力时会影响作动,当GOLDWING在减速时,前叉负担了整车的重量,进一步影响前叉的表现。
双横臂机构悬吊是新世代Goldwing最受瞩目的亮点之一。
双横梁式前悬吊系统将悬吊机构与避震器分离,避震器所设定的特性不会因为机构受力而产生变化。在骑乘GOLDWING时,从骑士的视角便能看到悬吊机构因为路面状况、不断作动着,且相对悬吊的激烈摆动,车身却是平稳地行走着。在激烈减速时,双横梁式悬吊也能提供更好的防俯冲特性,并不会感受到传统前叉常见的大幅度点头现象,反而是有车身同步下沉,令人安心的稳定感。
图中可以看出采用新前悬吊与传统前悬吊,煞车时的前轮作动情况。新的前悬吊在煞车时,前轮是直接向上(红色),传统则会内缩(绿色),导致轴距明显的改变。
RADD悬吊系统
当然有前摇臂的悬吊机构,自然也会出现「前单摇臂」的悬吊系统,这套系统称之为RADD是由美国工程师James Parker发明,至今已发展至第三代,最初则是出现在1993年YAMAHA GTS1000上,第三代则将2006 年GSX-R1000加以改装,在设计上比起Tesi系统要简单许多,前轮也无需采用特规尺寸,更可以减轻簧下质量,与碳纤维油箱搭配下更能减少10kg的车重,同时让车辆的重心更加集中,当你煞车扣得越重,车身则会向下降的越低,同时越利于车身的稳定,取代潜望镜式悬吊重煞「点头的问题」,让骑士在弯道上更有信心。
GTS1000 采用RADD 前单摇臂悬吊系统。
Samuel Kao掌门的改装厂JSK在美国将GTS1000加以改装。
将整流罩移除后更能看清楚RADD的系统构造。
将2006 GSX-R1000 改上RADD 前悬吊系统。
RADD 系统能有效减轻簧下重量让重心更集中,利于骑士攻弯。
飞机鼻轮式单枪悬吊系统
然而,要说到「前单摇臂」,最为人所知的莫过于VESPA的「飞机鼻轮式单枪悬吊系统」,来自义大利的VESPA不仅在车辆外观上令人赏心悦目,在行驶的操控性与舒适性上也有所著墨,源自于航空科技概念的TLAD(Trailing Link & Anti Dive Suspension)防俯冲技术就是VESPA前单摇臂的核心,说了这么多熬口的专有名词,其实最终的目的还是要减轻车辆在重煞点头的情形。
可同时展现外观与行车舒适度的单摇臂前悬吊设计,是VESPA独树一格的商标。
不论是哪种悬吊系统皆有箇中翘楚,同时也带给骑士不同的驾驭感受,当然除了认识不同的悬吊机构外,无论是初阶或是顶级的悬吊,还是需要经过调整才能发挥它最大效益,否则充其量只是装饰而已喔!
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