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在国内,车辆里的零部件凡是有“Y”字型结构的,大家都喜欢管它叫“叉”。前减震叫前叉,后摇臂叫后平叉,而正置的液压弹簧前减震我们管他叫正叉,反置的就叫倒叉。
(ps:这里留个小问题,欢迎车友留言回答,后减震既然不叫后叉,那它应该叫?)
▲左 正置前减震器(正叉),右 倒置前减震器(倒叉)
在国内越来越多新车型使用了倒叉的设计,例如凯越500x,贝纳利502x,春风250SR等等,数都数不清。但话又说回来,究竟是倒叉性能好?还是正叉更稳定?今天我们通过“前叉”的设计与运作效果来技研一番。
减震器所承受的力
摩托车的前液压弹簧减震器结构,把小零件忽略不计,它的做功部分大致只有三大件:螺旋弹簧,活塞杆与活塞,液压油。在行驶过程中,减震器承受的力可以规划为两个方面:一是整车与驾驶者的质量总和产生的下压力(几乎恒定)。二是车轮行驶受到的路面冲击力(变化量大)。
▲左 正置前减震器分解图,右 倒置前减震器分解图
正叉结构简易,倒叉结构复杂
这两个力的作用方向是广义相对的,而如何快速抵消两个作用力就是减震器的诞生意义。如果没有减震器,大家可以脑补一下,骑着普通自行车冲进大坑的画面,那酸爽!
(ps:为什么都要提及广义相对?因为在行驶过程中还有制动力,向心力,角向心力,摩擦力等等的干扰系数,但这都不在简单结构的考察范围。)
减震器里哪个零部件最活跃?
在减震器里,最活跃的零部件应该就是那根不折不挠的螺旋弹簧了,它回弹灵活、相应快速、且抗疲劳性强。如果能让螺旋弹簧承受更加多不规则震动,这就能让车辆更加舒适、灵活。
后来就有设计师脑洞大开,能不能让螺旋弹簧更加接近不规则震动?大致的意思就是把常规的正置减震反过来使用,这样活跃的弹簧就能够对抗活跃的路面反作用力。最后事实证明,倒装的液压弹簧减震器对路面有着更加细腻的反馈,车辆的运动性能也得到大大提高!
减震器影响车辆重心的问题
如果说倒叉的运动性能好,那正叉就一无是处了吗?答案是否定的。
我们通过两款减震的重量分析,结果表明倒叉明显重于正叉。再看一下减震器零部件的结构重量,大致排列:外筒>内筒>活塞连杆>弹簧
结论:正叉的弹簧在上,重心在下。而倒叉则相反,弹簧在下,重心在上。虽然没有绝对地说重心高低哪个好哪个不好,但从车辆设计来说,正叉的低重心或者会让车辆设计时候更加容易掌握重心,而且轻量化的正叉有着无可比拟优越性。
▲宝马1200gs三星仰视角度
所以面对正叉倒叉孰好孰坏之争,虽然倒叉有着运动性强的优势,但在轻量化与重心优化的方面,正叉又扳回一城。看看大型探险车型为例,BMW R1200GS还是使用着正叉呢!
正叉与倒叉可以改装互换吗?
CB650F这款车国内车迷应该不陌生,有着CB650相似的外形,技术平台也是共用的,但CB650F前减震使用了正置的液压弹簧减震。曾经有车迷讨论过,是否能够把CB650的倒叉换到老款的CB650F上。
▲左CB650R使用前倒叉,右CB650F使用前正叉
正置与倒置减震的互换,可以!但不建议!
虽然两款车的外形相似,如果要互换前减震器,看似很简单,但要改动的东西还真不少。上三星联板,下三星柱体联板,车头空间改造,减震器更换,制动器更换等等。可以说这个操作不单劳民伤财,且由于减震重心与车架设计强度等因素,改动之后的车辆稳定性或许会受到严重的影响。
▲正叉改倒叉,你问过车架三星轴套管的感受吗?(左图蓝色箭头处)
小 结
正置前减震器
减震器整体运动反应相对迟钝,但重心较低,车辆结构力学更加简单,整车装备后有着较好的稳定性。例哈雷、印第安、goldwing 等低重心的大型巡航车用正叉是一点毛病没有的。
倒置后减震器
活跃的螺旋弹簧在减震的下端,整车装备后运动性能有着大幅度的提升,但减震器的质量偏大,重心高是倒置减震器的特点。在运动车型上使用倒叉是合理的,但带来的车重增加也会让车辆设计师很头痛。说句题外话,如果贝纳利的TKR502X放弃使用倒叉,改用宝马GS系列一样的正叉,估计能整车减重不少。
我国的减震器
正置液压弹簧减震器在国内被安装到通路车型上,经历了相当长的一段时间。这让车迷们认定了正置减震器就是便宜和落后的。虽然在那个年代的确是落后,但不表示所有的正叉都是低端的。
随着国内工业的飞速发展,摩托车产业也逐步与国际接轨。今年的重庆摩博会上国内的老品牌减震器制造商渝安已经自主生产电子减震了,国货在崛起,我们期待腾飞。
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