汽车底盘改装防倾杆的工作原理

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发表于 2016-10-20 10:14

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楼主电梯直达楼

对于很多刚刚玩改装的朋友来说防倾杆只是一支不起眼的铁杆子，但这铁杆子将对车产生重大的影响。 Anti-Roll Bar通常翻译成防倾杆，若要通俗一点则可叫它『下拉杆』（上拉杆是指「引擎室拉杆」，又有人称为「平衡杆」）。牧马人改装前后两支防倾杆虽然要花上你4-5位数的钱，但是它所获得对操控改善的经济效益可说是所有改装项目中最高的。一般的量产车都会装上防倾杆但大多只限于前轮，目的是用来达成操控与舒适的妥协。防倾杆通常是固定在左右悬吊的下臂，车子在过弯时离心力会作用在车的滚动中心造成车身的侧倾，导致弯内轮和弯外轮的悬吊拉伸和压缩，造成防倾杆的杆伸扭转，利用杆身被扭转产生的反弹力来抑制车身侧倾。这里所说的『侧倾』和我们以前所提的『车身滚动』（Roll）是相同的；所谓『滚动』从车头方向看去就如同把车子架在一根纵向从车头穿过车尾的轴，然后做旋转。当然这种旋转是小幅度的，若旋转的角度太大就会翻车，那就是真的滚动了。

防倾杆的作用
当左右两轮行经相同的路面凸起或窟窿时，防倾杆并不会产生作用。但是如果左右轮分别通过不同路面凸起或窟窿时，也就是左右两轮的水平高度不同时，会造成杆身的扭转，产生防倾阻力（Roll Resistance）抑制车身滚动。也就是说当左右两边的悬吊上下同步动作时防倾杆就不会发生作用，只有在左右两边悬吊因为路面起伏或转向过弯造成的不同步动作时防倾杆才产生作用。防倾杆只有在作用时才会使行路性变硬，不像硬的弹簧会全面的使行路性变硬。如果要完全*弹簧来减少车身的侧倾那可能需要非常硬的弹簧，更要用阻尼系数很高的避震器来抑制弹簧的弹跳，这样一来我们就必须去承受硬的弹簧和避震器所造成诸如行路性、行经不平路面时循迹性不良的后遗症。但是如果配合适当的防倾杆不但可以减少侧倾，更不必牺牲应有的舒适性和循迹性。因此，防倾杆和弹簧的搭配是达成行路性和操控性妥协的最可行方法。

防倾杆的特性
防倾杆和弹簧所提供的的防倾阻力是相辅相成的，而且防倾阻力是成对发生的，也就是说车头的防倾阻力是和车尾的防倾阻力伴随发生，但是由于车身配重比例以及其它外力的作用的关系会使得前后的防倾阻力并不平衡，如此一来便会直接影响车身重量的转移和操控的平衡。假如后轮的防倾阻力太大会造成转向过度（Oversteer），反之如果前轮的防倾阻力太大会造成转向不足（Understeer）。
为了改善操控我们不但可利用防倾杆来控制车身的滚动更可以用来控制车身防倾阻力的前后比例分配。防倾杆最重要的功能就是达成操控的平衡和限制过弯时的车身侧倾以改善轮胎的贴地性。过弯时弯内轮的悬吊伸长而弯外轮的悬吊被压缩，这时防倾杆就会产生扭转抑制这种情况。它会对弯外轮的悬吊施一个向下压的力量，而对弯内轮的悬吊施一个抬起的力量，施予左右悬吊的作用力是大小相等方向相反相互牵制的。
太软的防倾杆在独立悬吊的车会造成过弯时过多的外倾角，减少轮胎的接地面积，太硬则是会造成轮胎无法紧贴地面，影响操控性。
对弯内轮来说，防倾杆对车轮施的力和弹簧对车轮施的力是方向相反的，弹簧产生的力可把车轮压回地面，而防倾杆却会使它离开地面。假如防倾杆太硬会减少把车轮压回地面的力，如果这种情况发生在驱动轮，可能会使得出弯加油时弯内轮的抓地力变小，造成轮胎的空转。这对拥有大马力却没有LSD的车来说是相当危险的，最理想的状态是把防倾杆所提供的防倾阻力控制在占总防倾阻力的20%~50%之间。假如总防倾阻力太强的话可能会造成过弯时弯内轮的离地，如此会造成100%的重量转移，这种情况通常发生在弯内的非驱动轮。我们常可看到Porsche 911过弯时前弯内轮离地的情况，同样的情况也会发生在前驱车的后弯内轮。车轮离地并不是好现象，但有时为了整体悬吊设定上的需要却也无法避免（如Lupo的「举脚」就很厉害）。
车身的滚动会降低循迹性或转向的灵敏度。一部有最佳悬吊几何设定的车就是有低的滚动中心、同时由弹簧所提供的防倾阻力可将车身的滚动限制在合理的范围内。弹簧会影响轮胎的贴地性，同样的弹簧所提供的防倾阻力对轮胎的贴地性也有很大的影响。对一部有既定的悬吊几何、重心高度和车重的车来说，改变防倾阻力会改变极限过弯时车身的侧倾程度。
防倾杆的效果就表现在过弯时的侧倾，要了解侧倾的程度最好的方法就是利用照相机拍下极限过弯时的照片，然后在照片上量出侧倾角度，更换较硬的防倾杆后在依同样的方式再拍一次，比较两次的角度就可判断出不同。要去计算所需防倾杆的硬度是很复杂的，不但要考虑自身的硬度更要考虑和弹簧的搭配，因此唯有不断的测试再测试，这是底盘设定上的不二法门。当你决定改装你的底盘时，吉姆尼改装除了弹簧和避震器的搭配外，你更应该要好好考虑你的防倾杆，这种学问是建立在科学理论基础、丰富的经验和不断的尝试上，而改装（失血）的真正乐趣就在这里。