汽車23課件講義整理

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汽車2-3吳欣軒孫啟耀鍾勻恩組員

汽車2-3吳欣軒1防傾桿報(bào)告防傾桿報(bào)告2防傾桿

前言對很多人來說防傾桿只是一支不起眼的鐵桿子，但你也許不知道這鐵桿子將對你的車產(chǎn)生重大的影響，只是你從未真正了解它的功用，現(xiàn)在我們就將帶您一探這底盤下的祕密。Anti-RollBar通常翻譯成防傾桿，若要通俗一點(diǎn)則可叫它『下拉桿』。改裝前後兩支防傾桿雖然要花上您超過萬元的預(yù)算，但是它所獲得對操控改善的經(jīng)濟(jì)效益可說是所有改裝項(xiàng)目中最高的。一般的量產(chǎn)車都會(huì)裝上防傾桿但大多只限於前輪，目的是用來達(dá)成操控與舒適的妥協(xié)。防傾桿通常是固定在左右懸吊的下臂，車子在過彎時(shí)離心力會(huì)作用在車的滾動(dòng)中心造成車身的側(cè)傾，導(dǎo)致彎內(nèi)輪和彎外輪的懸吊拉伸和壓縮，造成防傾桿的桿伸扭轉(zhuǎn)，利用桿身被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反彈力來抑制車身側(cè)傾。這裡所說的『側(cè)傾』和我們以前所提的『車身滾動(dòng)』（Roll）是相同的；所謂『滾動(dòng)』從車頭方向看去就如同把車子架在一根縱向從車頭穿過車尾的軸，然後做旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然這種旋轉(zhuǎn)是小幅度的，若旋轉(zhuǎn)的角度太大就會(huì)翻車，那就是真的滾動(dòng)了。防傾桿

前言3防傾桿的作用當(dāng)左右兩輪行經(jīng)相同的路面凸起或窟窿時(shí)，防傾桿並不會(huì)產(chǎn)生作用。但是如果左右輪分別通過不同路面凸起或窟窿時(shí)，也就是左右兩輪的水平高度不同時(shí)，會(huì)造成桿身的扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生防傾阻力（RollResistance）抑制車身滾動(dòng)。也就是說當(dāng)左右兩邊的懸吊上下同步動(dòng)作時(shí)防傾桿就不會(huì)發(fā)生作用，只有在左右兩邊懸吊因?yàn)槁访嫫鸱蜣D(zhuǎn)向過彎造成的不同步動(dòng)作時(shí)防傾桿才產(chǎn)生作用。防傾桿只有在作用時(shí)才會(huì)使行路性變硬，不像硬的彈簧會(huì)全面的使行路性變硬。如果要完全靠彈簧來減少車身的側(cè)傾那可能需要非常硬的彈簧，更要用阻尼係數(shù)很高的避震器來抑制彈簧的彈跳，這樣一來我們就必須去承受硬的彈簧和避震器所造成諸如行路性、行經(jīng)不平路面時(shí)循跡性不良的後遺癥。但是如果配合適當(dāng)?shù)姆纼A桿不但可以減少側(cè)傾，更不必犧牲應(yīng)有的舒適性和循跡性。因此，防傾桿和彈簧的搭配是達(dá)成行路性和操控性妥協(xié)的最可行方法。防傾桿的作用當(dāng)左右兩輪行經(jīng)相同的路面凸起或窟窿時(shí)，防傾桿並不4防傾桿示意圖防傾桿示意圖5防傾桿的特性

防傾桿和彈簧所提供的的防傾阻力是相輔相成的，而且防傾阻力是成對發(fā)生的，也就是說車頭的防傾阻力是和車尾的防傾阻力伴隨發(fā)生，但是由於車身配重比例以及其他外力的作用的關(guān)係會(huì)使得前後的防傾阻力並不平衡，如此一來便會(huì)直接影響車身重量的轉(zhuǎn)移和操控的平衡。假如後輪的防傾阻力太大會(huì)造成轉(zhuǎn)向過度（Oversteer），反之如果前輪的防傾阻力太大會(huì)造成轉(zhuǎn)向不足（Understeer）。為了改善操控我們不但可利用防傾桿來控制車身的滾動(dòng)更可以用來控制車身防傾阻力的前後比例分配。防傾桿最重要的功能就是達(dá)成操控的平衡和限制過彎時(shí)的車身側(cè)傾以改善輪胎的貼地性。過彎時(shí)彎內(nèi)輪的懸吊伸長而彎外輪的懸吊被壓縮，這時(shí)防傾桿就會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)抑制這種情況。它會(huì)對彎外輪的懸吊施一個(gè)向下壓的力量，而對彎內(nèi)輪的懸吊施一個(gè)抬起的力量，施予左右懸吊的作用力是大小相等方向相反相互牽制的。太軟的防傾桿在獨(dú)立懸吊的車會(huì)造成過彎時(shí)過多的外傾角，減少輪胎的接地面積，太硬則是會(huì)造成輪胎無法緊貼地面，影響操控性。(下頁..)防傾桿的特性防傾桿和彈簧所提供的的防傾阻力是相輔相成的，而6對彎內(nèi)輪來說，防傾桿對車輪施的力和彈簧對車輪施的力是方向相反的，彈簧產(chǎn)生的力可把車輪壓回地面，而防傾桿卻會(huì)使它離開地面。假如防傾桿太硬會(huì)減少把車輪壓回地面的力，如果這種情況發(fā)生在驅(qū)動(dòng)輪，可能會(huì)使得出彎加油時(shí)彎內(nèi)輪的抓地力變小，造成輪胎的空轉(zhuǎn)。這對擁有大馬力卻沒有LSD的車來說是相當(dāng)危險(xiǎn)的，最理想的狀態(tài)是把防傾桿所提供的防傾阻力控制在佔(zhàn)總防傾阻力的20%~50%之間。假如總防傾阻力太強(qiáng)的話可能會(huì)造成過彎時(shí)彎內(nèi)輪的離地，如此會(huì)造成100%的重量轉(zhuǎn)移，這種情況通常發(fā)生在彎內(nèi)的非驅(qū)動(dòng)輪。我們?？煽吹絇orsche911過彎時(shí)前彎內(nèi)輪離地的情況，同樣的情況也會(huì)發(fā)生在前驅(qū)車的後彎內(nèi)輪。車輪離地並不是好現(xiàn)象，但有時(shí)為了整體懸吊設(shè)定上的需要卻也無法避免。車身的滾動(dòng)會(huì)降低循跡性或轉(zhuǎn)向的靈敏度。一部有最佳懸吊幾何設(shè)定的車就是有低的滾動(dòng)中心、同時(shí)由彈簧所提供的防傾阻力可將車身的滾動(dòng)限制在合理的範(fàn)圍內(nèi)。彈簧會(huì)影響輪胎的貼地性，同樣的彈簧所提供的防傾阻力對輪胎的貼地性也有很大的影響。對一部有既定的懸吊幾何、重心高度和車重的車來說，改變防傾阻力會(huì)改變極限過彎時(shí)車身的側(cè)傾程度。對彎內(nèi)輪來說，防傾桿對車輪施的力和彈簧對車輪施的力是方向相反7防傾桿的設(shè)定

假如一部車過彎時(shí)最極限的車身滾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致懸吊系統(tǒng)產(chǎn)生超過2度以上的外傾角（Camber）變化，那麼表示部車需要較多的防傾阻力。車身滾動(dòng)時(shí)有超過2度的外傾角變化，就表示至少需要增加負(fù)2度的外傾角，以便使輪胎在極限過彎時(shí)維持充分的輪胎貼地性。但是超過2度以上的外傾角設(shè)定會(huì)減少車子直進(jìn)時(shí)輪胎的接地面積（TireContactPatch），並且會(huì)破壞所謂『瞬間循跡性』（TransientTraction），也就是從車子直線到彎道或從平路到傾斜路面的瞬間的循跡性。這對操控平衡、過彎速度、進(jìn)彎和出彎的的轉(zhuǎn)向靈敏度都會(huì)有負(fù)面的影響，更會(huì)影響彎中的剎車和加速表現(xiàn)。限制車身滾動(dòng)的另一個(gè)理由是要限制滾動(dòng)中心（RollCenter）的縱向和側(cè)向的位移變化，這對任何型式的懸吊系統(tǒng)都是很重要的，尤其是對麥花臣支柱氏懸吊系統(tǒng)而言更是如此。滾動(dòng)中心的位移會(huì)導(dǎo)致突然的車身重量轉(zhuǎn)移變化，造成車身操控平衡的破壞。對賽車來說把車身滾動(dòng)限制在1.5到2度內(nèi)就可以把滾動(dòng)中心的位移變化限制在可控制的範(fàn)圍內(nèi)，但是對一般道路用車來(下頁..)防傾桿的設(shè)定假如一部車過彎時(shí)最極限的車身滾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致懸吊系統(tǒng)8說把車身滾動(dòng)限制在4度以內(nèi)就算是非常理想的。對防傾桿的設(shè)定來說調(diào)整車身滾動(dòng)的前後比例分配是很重要的，假如我們要完全靠彈簧來抑制車身滾動(dòng)，那麼必須使用很硬的彈簧，如此一來便會(huì)減低行經(jīng)不平路面的循跡性（請參閱六月號的養(yǎng)車經(jīng)濟(jì)學(xué)），如果使用防傾桿則可輕易的調(diào)整車身的操控平衡而不影響循跡性。因此在賽車所用的前後防傾桿通常都是可調(diào)式的，以便調(diào)校出最佳操控平衡，而一般道路用的往往是不可調(diào)的。一般後驅(qū)車都將防傾桿裝在前懸吊，如此可增加前懸吊的抗側(cè)傾能力，減少過彎時(shí)後懸吊的車身重量轉(zhuǎn)移，這會(huì)延緩或消除過彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪（彎內(nèi)輪）的離地現(xiàn)象並增加轉(zhuǎn)向彎外輪的負(fù)荷，增強(qiáng)轉(zhuǎn)向不足的趨勢。而加粗後防傾桿會(huì)增強(qiáng)轉(zhuǎn)向過度的趨勢，對前驅(qū)車來說因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪在前輪所以需要增加後防傾桿的硬度，如此一來可增加驅(qū)動(dòng)輪的循跡性並減少前驅(qū)車固有的轉(zhuǎn)向不足特性。但如果後輪過彎時(shí)會(huì)離地或是車身的側(cè)傾太嚴(yán)重，就應(yīng)該考慮在前驅(qū)車的前輪加粗防傾桿以避免這種現(xiàn)象。但是對一部嚴(yán)重轉(zhuǎn)向不足的車來說，通常只要加粗前防傾桿就可大幅改善轉(zhuǎn)向不足的現(xiàn)象。說把車身滾動(dòng)限制在4度以內(nèi)就算是非常理想的。對防傾桿的設(shè)定9防傾桿的改裝

防傾桿的硬度是由製作的材質(zhì)、桿身、桿徑、桿臂的長度以及和桿身所成的角度所決定。桿身的長度越長則硬度越軟，反之桿臂的長度越長卻會(huì)增加其硬度。受限於車寬所以桿身的長度幾乎不太能改變，但桿徑和桿臂的長度卻是比較容易調(diào)整。一般來說防傾桿的材質(zhì)都大同小異，所以要改變防傾桿的硬度都是由改變桿徑來達(dá)成。此外由於槓桿原理的作用，改變懸吊臂與防傾桿臂的的連接點(diǎn)就可改變桿臂的力矩，而可調(diào)式防傾桿就是由這裡著手。防傾桿的硬度可表示成：此外，把固定防傾桿的橡皮櫬墊換成硬的材質(zhì)會(huì)有您意想不到的效果，在實(shí)際的測試中，使用一支直徑0.8英吋的防傾桿配上硬質(zhì)的襯墊和使用直徑1.0英吋的防傾桿配上橡皮襯墊具有同的效果。防傾桿的效果就表現(xiàn)在過彎時(shí)的側(cè)傾，要了解側(cè)傾的程度最好的方法就是利用照相機(jī)拍下極限過彎時(shí)的照片，然後在照片上量出側(cè)傾角度，更換較硬的防傾桿後在依同樣的方式再拍一次，比較兩次的角度就可判斷出不同。要去計(jì)算所需防傾桿的硬度是很複雜的，不但要考慮自身的硬度更(下頁..)防傾桿的改裝防傾桿的硬度是由製作的材質(zhì)、桿身、桿徑、桿臂的10要考慮和彈簧的搭配，因此唯有不斷的測試再測試，這是底盤設(shè)定上的不二法門。當(dāng)你決定改裝你的底盤時(shí)，除了彈簧和避震器的搭配外，你更應(yīng)該要好好考慮你的防傾桿，這種學(xué)問是建立在科學(xué)理論基礎(chǔ)、豐富的經(jīng)驗(yàn)和不斷的嘗試上，而改裝的真正樂趣就在這裡。要考慮和彈簧的搭配，因此唯有不斷的測試再測試，這是底盤設(shè)定上11汽車2-3課件12汽車2-3課件13汽車2-3課件14汽車2-3課件15組員

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汽車2-3吳欣軒16防傾桿報(bào)告防傾桿報(bào)告17防傾桿

前言對很多人來說防傾桿只是一支不起眼的鐵桿子，但你也許不知道這鐵桿子將對你的車產(chǎn)生重大的影響，只是你從未真正了解它的功用，現(xiàn)在我們就將帶您一探這底盤下的祕密。Anti-RollBar通常翻譯成防傾桿，若要通俗一點(diǎn)則可叫它『下拉桿』。改裝前後兩支防傾桿雖然要花上您超過萬元的預(yù)算，但是它所獲得對操控改善的經(jīng)濟(jì)效益可說是所有改裝項(xiàng)目中最高的。一般的量產(chǎn)車都會(huì)裝上防傾桿但大多只限於前輪，目的是用來達(dá)成操控與舒適的妥協(xié)。防傾桿通常是固定在左右懸吊的下臂，車子在過彎時(shí)離心力會(huì)作用在車的滾動(dòng)中心造成車身的側(cè)傾，導(dǎo)致彎內(nèi)輪和彎外輪的懸吊拉伸和壓縮，造成防傾桿的桿伸扭轉(zhuǎn)，利用桿身被扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反彈力來抑制車身側(cè)傾。這裡所說的『側(cè)傾』和我們以前所提的『車身滾動(dòng)』（Roll）是相同的；所謂『滾動(dòng)』從車頭方向看去就如同把車子架在一根縱向從車頭穿過車尾的軸，然後做旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然這種旋轉(zhuǎn)是小幅度的，若旋轉(zhuǎn)的角度太大就會(huì)翻車，那就是真的滾動(dòng)了。防傾桿

前言18防傾桿的作用當(dāng)左右兩輪行經(jīng)相同的路面凸起或窟窿時(shí)，防傾桿並不會(huì)產(chǎn)生作用。但是如果左右輪分別通過不同路面凸起或窟窿時(shí)，也就是左右兩輪的水平高度不同時(shí)，會(huì)造成桿身的扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生防傾阻力（RollResistance）抑制車身滾動(dòng)。也就是說當(dāng)左右兩邊的懸吊上下同步動(dòng)作時(shí)防傾桿就不會(huì)發(fā)生作用，只有在左右兩邊懸吊因?yàn)槁访嫫鸱蜣D(zhuǎn)向過彎造成的不同步動(dòng)作時(shí)防傾桿才產(chǎn)生作用。防傾桿只有在作用時(shí)才會(huì)使行路性變硬，不像硬的彈簧會(huì)全面的使行路性變硬。如果要完全靠彈簧來減少車身的側(cè)傾那可能需要非常硬的彈簧，更要用阻尼係數(shù)很高的避震器來抑制彈簧的彈跳，這樣一來我們就必須去承受硬的彈簧和避震器所造成諸如行路性、行經(jīng)不平路面時(shí)循跡性不良的後遺癥。但是如果配合適當(dāng)?shù)姆纼A桿不但可以減少側(cè)傾，更不必犧牲應(yīng)有的舒適性和循跡性。因此，防傾桿和彈簧的搭配是達(dá)成行路性和操控性妥協(xié)的最可行方法。防傾桿的作用當(dāng)左右兩輪行經(jīng)相同的路面凸起或窟窿時(shí)，防傾桿並不19防傾桿示意圖防傾桿示意圖20防傾桿的特性

防傾桿和彈簧所提供的的防傾阻力是相輔相成的，而且防傾阻力是成對發(fā)生的，也就是說車頭的防傾阻力是和車尾的防傾阻力伴隨發(fā)生，但是由於車身配重比例以及其他外力的作用的關(guān)係會(huì)使得前後的防傾阻力並不平衡，如此一來便會(huì)直接影響車身重量的轉(zhuǎn)移和操控的平衡。假如後輪的防傾阻力太大會(huì)造成轉(zhuǎn)向過度（Oversteer），反之如果前輪的防傾阻力太大會(huì)造成轉(zhuǎn)向不足（Understeer）。為了改善操控我們不但可利用防傾桿來控制車身的滾動(dòng)更可以用來控制車身防傾阻力的前後比例分配。防傾桿最重要的功能就是達(dá)成操控的平衡和限制過彎時(shí)的車身側(cè)傾以改善輪胎的貼地性。過彎時(shí)彎內(nèi)輪的懸吊伸長而彎外輪的懸吊被壓縮，這時(shí)防傾桿就會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)抑制這種情況。它會(huì)對彎外輪的懸吊施一個(gè)向下壓的力量，而對彎內(nèi)輪的懸吊施一個(gè)抬起的力量，施予左右懸吊的作用力是大小相等方向相反相互牽制的。太軟的防傾桿在獨(dú)立懸吊的車會(huì)造成過彎時(shí)過多的外傾角，減少輪胎的接地面積，太硬則是會(huì)造成輪胎無法緊貼地面，影響操控性。(下頁..)防傾桿的特性防傾桿和彈簧所提供的的防傾阻力是相輔相成的，而21對彎內(nèi)輪來說，防傾桿對車輪施的力和彈簧對車輪施的力是方向相反的，彈簧產(chǎn)生的力可把車輪壓回地面，而防傾桿卻會(huì)使它離開地面。假如防傾桿太硬會(huì)減少把車輪壓回地面的力，如果這種情況發(fā)生在驅(qū)動(dòng)輪，可能會(huì)使得出彎加油時(shí)彎內(nèi)輪的抓地力變小，造成輪胎的空轉(zhuǎn)。這對擁有大馬力卻沒有LSD的車來說是相當(dāng)危險(xiǎn)的，最理想的狀態(tài)是把防傾桿所提供的防傾阻力控制在佔(zhàn)總防傾阻力的20%~50%之間。假如總防傾阻力太強(qiáng)的話可能會(huì)造成過彎時(shí)彎內(nèi)輪的離地，如此會(huì)造成100%的重量轉(zhuǎn)移，這種情況通常發(fā)生在彎內(nèi)的非驅(qū)動(dòng)輪。我們常可看到Porsche911過彎時(shí)前彎內(nèi)輪離地的情況，同樣的情況也會(huì)發(fā)生在前驅(qū)車的後彎內(nèi)輪。車輪離地並不是好現(xiàn)象，但有時(shí)為了整體懸吊設(shè)定上的需要卻也無法避免。車身的滾動(dòng)會(huì)降低循跡性或轉(zhuǎn)向的靈敏度。一部有最佳懸吊幾何設(shè)定的車就是有低的滾動(dòng)中心、同時(shí)由彈簧所提供的防傾阻力可將車身的滾動(dòng)限制在合理的範(fàn)圍內(nèi)。彈簧會(huì)影響輪胎的貼地性，同樣的彈簧所提供的防傾阻力對輪胎的貼地性也有很大的影響。對一部有既定的懸吊幾何、重心高度和車重的車來說，改變防傾阻力會(huì)改變極限過彎時(shí)車身的側(cè)傾程度。對彎內(nèi)輪來說，防傾桿對車輪施的力和彈簧對車輪施的力是方向相反22防傾桿的設(shè)定

假如一部車過彎時(shí)最極限的車身滾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致懸吊系統(tǒng)產(chǎn)生超過2度以上的外傾角（Camber）變化，那麼表示部車需要較多的防傾阻力。車身滾動(dòng)時(shí)有超過2度的外傾角變化，就表示至少需要增加負(fù)2度的外傾角，以便使輪胎在極限過彎時(shí)維持充分的輪胎貼地性。但是超過2度以上的外傾角設(shè)定會(huì)減少車子直進(jìn)時(shí)輪胎的接地面積（TireContactPatch），並且會(huì)破壞所謂『瞬間循跡性』（TransientTraction），也就是從車子直線到彎道或從平路到傾斜路面的瞬間的循跡性。這對操控平衡、過彎速度、進(jìn)彎和出彎的的轉(zhuǎn)向靈敏度都會(huì)有負(fù)面的影響，更會(huì)影響彎中的剎車和加速表現(xiàn)。限制車身滾動(dòng)的另一個(gè)理由是要限制滾動(dòng)中心（RollCenter）的縱向和側(cè)向的位移變化，這對任何型式的懸吊系統(tǒng)都是很重要的，尤其是對麥花臣支柱氏懸吊系統(tǒng)而言更是如此。滾動(dòng)中心的位移會(huì)導(dǎo)致突然的車身重量轉(zhuǎn)移變化，造成車身操控平衡的破壞。對賽車來說把車身滾動(dòng)限制在1.5到2度內(nèi)就可以把滾動(dòng)中心的位移變化限制在可控制的範(fàn)圍內(nèi)，但是對一般道路用車來(下頁..)防傾桿的設(shè)定假如一部車過彎時(shí)最極限的車身滾動(dòng)會(huì)導(dǎo)致懸吊系統(tǒng)23說把車身滾動(dòng)限制在4度以內(nèi)就算是非常理想的。對防傾桿的設(shè)定來說調(diào)整車身滾動(dòng)的前後比例分配是很重要的，假如我們要完全靠彈簧來抑制車身滾動(dòng)，那麼必須使用很硬的彈簧，如此一來便會(huì)減低行經(jīng)不平路面的循跡性（請參閱六月號的養(yǎng)車經(jīng)濟(jì)學(xué)），如果使用防傾桿則可輕易的調(diào)整車身的操控平衡而不影響循跡性。因此在賽車所用的前後防傾桿通常都是可調(diào)式的，以便調(diào)校出最佳操控平衡，而一般道路用的往往是不可調(diào)的。一般後驅(qū)車都將防傾桿裝在前懸吊，如此可增加前懸吊的抗側(cè)傾能力，減少過彎時(shí)後懸吊的車身重量轉(zhuǎn)移，這會(huì)延緩或消除過彎時(shí)驅(qū)動(dòng)輪（彎內(nèi)輪）的離地現(xiàn)象並增加轉(zhuǎn)向彎外輪的負(fù)荷，增強(qiáng)轉(zhuǎn)向不足的趨勢。而加粗後防傾桿會(huì)增強(qiáng)轉(zhuǎn)向過度的趨勢，對前驅(qū)車來說因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪在前輪所以需要增加後防傾桿的硬度，如此一來可增加驅(qū)動(dòng)輪的循跡性並減少前驅(qū)車固有的轉(zhuǎn)向不足特性。但如果後輪過彎時(shí)會(huì)離地或是車身的側(cè)傾太嚴(yán)重，就應(yīng)該考慮在前驅(qū)車的前輪加粗防傾桿以避免這種現(xiàn)象。但是對一部嚴(yán)重轉(zhuǎn)向不足的車來說，通常只要加粗前防傾桿就可大幅改善轉(zhuǎn)向