大河车网转载：

第四章：悬挂系统的改装

      汽车的悬挂系统是一个十分复杂的系统，各个配件之间有着千丝万缕的关系，当然作为车主并不需要知道太多深奥的理论，但如果要改装得宜，达到预期的理想效果，一些基本理论知识是必需的，希望大家不会觉得沉闷。

车辆动态，重量转移

      一台汽车，不论它的形状大小都只有四点——即车的四只轮胎接触地面，而这只轮胎分别承担了车及它所搭载人和物的总重量。假设一辆FF车(前置发动机，前轮驱动)的总重是1000kg，在“静止”时每只前后轮胎负重分别只是300kg和200kg(每边计)，但当车子一“动”起来以后，每只轮胎的负重随即出现了微妙的变化。简单地说物理学上的动态惯性(我们在乘车时身体在车子加速时向后压，减速时会向前冲，转向时会向反方向摆动所感觉到的力量)，会令车子无论是在加速，减速或是转向都会产生重量转移(weighttransfer)，而重量转移的结果是令个别轮子的负重激增，例如在平地上急刹车时原来由后轮负担的大部份重量会在一瞬间转移到前轮上，即原来只负担600kg车重的两个前轮一下子要负担高达800kg(或更多)的车重；这还不算，如果车子在高速下坡时要拐一个急右弯，而司机在弯中突然松油门，这一连串动作引致的重量转移会使右后轮负重是零(因为它己凌空了)！左前轮的负重则可能高达800kg，而左后轮和右前轮则可能分别只有80kg和120kg的负重——这严重不均衡的现象会令左前胎不胜负荷而打滑(即Understeer，转向不足)，失去转向能力而向前直冲。这时候开车的人如果在慌忙中踏下刹车，会令更多的重量由己经负重不多的后部向前移，结果左后胎因负重太少导致下压力(downforce)不足，摩擦力不足以抗衡车子在转右弯时所产生的左横向力，而产生向左横移(即Oversteer，转向过多)。以上是一个简化了的例子，不同设计和驱动形式的车子在同一情况下产生的重量转移速度和分布稍有不同，但基本的原理是一样的。重量转移是一把双刃剑，控制不当会令车子“推头”——转向不足，或“甩尾”——转向过多，如控制得宜则可增加个别车胎的下压力，使加速、转向或剎车时更得心应手，详细的分析将来有机会和大家交流赛道驾驶心得时再谈。

如何控制重量转移

     从上述的例子看到，如果可以减少车子在动态时的重量转移现象，便可提高轮胎出现打滑前的极限，亦即大幅改善车的整体操控性。事实上在上世纪90年代初F1赛车就曾出现过“主动悬挂系统”(activesuspension)的设计，是用计算机在适当的时候(如拐弯时)调节悬挂系统的强度，控制重量转移现象的发生。后来这种系统被FIA改例禁止(因为这成功的设计令赛车运动不够人性化)。在明白过理论后我来介绍几个可以控制重量转移的改装方法。

     第一个方法是减小车重。车的总重减小了自然转移的重量也少了，也即是同一条件下轮胎的负荷少了，极限当然会更高。大家还记得还记得在改装物语第一章中我提到减少车重的重要性和方法吗?如果忘记的话请再翻阅一遍，要再提醒读者的是需尽量减少车内尤其是尾厢内的杂物，因为它们绝对会跟随车的动态惯性来作转移，影响车子稳定性。

     第二个方法是降低车子重心。因为任何物体重心越低，可以摇摆(roll)的幅度便越少，同时也等于被转移的重量越少。降低车子重心的最简单方法是把整车的高度降低，但千万不要胡乱把原装弹簧剪短以达目的，这种土法改装的副作用会令车主得不偿失，在下文我会介绍正统的方法。

      第三则是加强车子的抗倾侧力(rollstiffness)，即加强车体和悬挂系统的强(硬)度来压制车的摇摆幅度，道理和降低重心一样。对这种改装最常用的方法是更换高强度的弹簧和避震器，加装前后顶巴(tower bar) 和防倾杆(anti roll bar)等。

弹簧基本作用原理

     弹簧基本上是一个能量储存器，它利用了可伸长和压缩的特性把车轮在经过不平的路面时产生的弹跳(能量)吸收和释放，令车体可以保持平衡和稳定，而部分储存在弹簧的能量在弹簧伸长(即回弹)时在减震器的调控下会转化成热能散播于空气中。弹簧可分为渐进性和线性两种，大多数汽车原装及一般改装用的都是渐进性弹簧（外观上弹簧的粗细、疏密会有变化），好处是当受压不大时，初段的弹性系数(spring rate俗称K数，公制单位是kg/mm，英制单位是lb/inch ，代表把弹簧压缩1mm或1英寸所需要的重量，数字越高弹性系数越强)不会太高，乘坐感会较好。而在弹簧被压到中段时弹性系数开始逐步提高，保证了车子高速时的稳定性。缺点是操控起来精确度不够。线性弹簧即是无论压缩或拉长多少，弹性系数基本不变（外观上弹簧粗细、疏密不变），这种弹簧的好处是让汽车的动态变化较为稳定和线性，让驾驶者较容易预知汽车在下一时刻将有怎样的动态。而这种弹簧一般用于赛车及高性能改装车上，因为它无须考虑舒适性和载重。另外也有赛车或一些街车改装弹簧上另加一个小的较软的辅助弹簧，这种变刚性弹簧组合除了有增加舒适性的作用外，还能在主弹簧受压回弹时压着主弹簧，防止主弹簧因此脱离弹簧座。

减震器原理及由来

     最原始最简单的汽车悬挂系统是用四条(叶片)弹簧把车身从轮子上撑起来的，后来人们不希望在遇到路面的一丁点凹凸之后车身就不停地振动，因此引入减震器（避震器、避震机）。这里“减震”的意思不单是指让振动幅度减小，更是把振动的能量吸收，减少车身振动的次数，保持车轮和地面接触，所以减震器也叫吸震筒（shockabsorber）。减震器的基本参数是阻尼值，即在压缩(compress，或称rebound）时可产生多大的阻力，数值越高，阻力越大。但阻尼值并不能决定车在过弯会倾侧多少(这是弹簧的工作)，它只会控制产生倾侧的速率(rate，用多少时间完成倾侧)。由于减震器在减震的过程中会受热(从转化弹簧的能量而来)，因此在剧烈运动后会产生高温，令减震器内的减震液失效(Shockfade)，情形就像刹车油因过热失效一样。因此有些高档或比赛用的减震器(如Ohlins，Sachs等)会多带一个氮气瓶来控制减震液的温度（减震桶中可容纳更多的减震液，热容量更大）。一般车用的原装减震器，都是偏向舒适和应付各种路面的调校，所以大都配上较低阻尼的减震器和较弱的弹簧来保持行车舒适。显而易见，改装阻尼值大的减震器和硬弹簧会改善车子的重量转移现象，增强在行车时的结实感和灵敏度，使整体的操控性大为改善，代价是失去了原车的乘坐舒适感，也牺牲了车上其它部件的耐用性。

弹簧、减震器配合改装要诀

      一般用于性能改装的运动型弹簧(sport spring)都会把车身降低大约25-35mm(弹簧是决定车高的主要部件)，并把弹性系数提升约20 -30%，通过更换运动型弹簧可以增强车的rollstiffness抗倾侧力和降低重心，不但可减少各个方向的重量转移，提高过弯极限，更可令车子看起来更有跑味，吸引眼球，是一举两得之作。如果更换的弹簧降低车身不到25mm，强度增加在15%之内，可考虑沿用原装减震器(如果性能良好的话)，这种搭配不但经济，而且在改善操控和外观之余更可保持原车大部份的乘坐舒适感。但如果新弹簧的强度和长短超过这些范围的话，便必须采用匹配的减震器，以确保系统的性能可以充分发挥，并且不影响行车安全。因为当弹簧强于减震时，减震器的减震功能便不能发挥，整车操控会变得轻浮和迟钝，但如果是减震强于弹簧时会影响弹簧的缓冲效果，同时降低减震器寿命。要提醒大家的是，在改装悬挂系统时弹簧是主角，即应先决定弹簧的强度和长短，其它的配件如减震器等都是用来配合的。另外前后弹簧的个别强度对车子的动态平衡(推头/甩尾)有极大的影响，改装时要特别留意。改装弹簧减震器还要避免几个误区。首先是不要拼命降低车身，过分降低车身会影响减震器、弹簧、等速万向节和其它悬挂关节的寿命。另外，虽然车身降低后大部分悬挂系统上都会有增加车轮负倾角(negativecamber)的效果，对弯道表现有好影响，但若是没有修改悬挂机构关节点的位置，过分地降低或升高车身都会破坏悬挂机构的应有特性，效果会更差。车身过低对日常行车所带来的烦恼也会令你困扰不已。还要强调的是除非你有很多时间和资源去作测试和调校，不然的话建议购买特别为某款车型定制的悬挂套装，尤其是名厂产品 (如KW, Bilstein ,Koni等)，这样会万无一失，省时省心。一般的套装系统都配有调硬和短了的强弹簧加上高阻尼值的减震器，较为高档的减震器还会有车体高度(俗称绞牙避震)和本体长度(配合长短不同的弹簧)的调节功能，更高档的还有多种压缩和拉伸阻尼调校。由于篇幅所限，这些在减震器上的调校功能和作用将会连同其它悬挂系统上的改装配件如顶巴、防倾杆和衬垫等，在下期和大家详谈。这款瑞典Ohlins拉力赛用前减震器是设计给富士WRX用的，除轻金属(锑)制的本体、特长的筒身和大幅的高度调节范围外，它那外置氮气瓶还可以减低减震液温度和防止气泡产生，令减震效果更持久和顺滑。

      转向不足(Understeer)俗称“推头”，是指后轮能循迹滚动但前轮向外滑动。图中虚线表示赛车原来的行车线，但因车速过高，会出现打了方向但前轮仍偏离行车线向弯外滑出的现象。