汽車桿身系統-強化車體剛性的拉桿,安全最為優先

2017-09-11 00:00:00

我們常看到賽車場裡的重度改裝車內部都具備防滾籠來強化車體的剛性,受到強烈撞擊時能減少車體扭曲,以保護車手的安全。對於普羅大眾來說,防滾籠似乎沒必要裝在自己的車上。隨著造車技術不斷的突破,的確新車的剛性進步許多,以代步車來說足夠應付日常所需,但對於強化後的避震器,或經常跑山路的車輛來說,加裝拉桿對車輛的操控力和剛性補強依然會有所幫助,畢竟車體變形量愈少,懸吊與輪胎就更能單純的處理路面震動與彈跳,車輛開起來會更聽話。

 

這也是性能車或高級房車原廠都會配置引擎室拉桿的原因,當強勁動力與高速巡航時,都必須有更穩固的車體剛性來承受,透過引擎室拉桿的加裝,其設計猶如一座拱橋,能減少避震器上座的扭曲,並在過彎中將負載較重的懸吊傳遞至另一側,提高行車的操控性。此外引擎室拉桿的桿身,最好都能設有彎折處,並銜接在固定座的上方,除了能使桿身具有一定的彈性外,倘若受到極大的車側撞擊時,會從彎折處開始翹曲並緩衝力量,而不影響另一邊的固定座。而固定座多以圓盤或導角設計,主要是減少應力過於集中在螺孔而損壞,確保引擎室的結構沒有過多的折損。

彎折的桿身能使拉桿增加彈性,能提高車子的穩定性,同時面對強烈撞擊時會從彎折處吸收能量並潰縮。

此外,前後下拉桿最主要的功能是平衡前後軸的重心轉移並強化底盤剛性,尤其在車子急加減速或行走不平坦的路況時,會因外部的力量而使底盤彎曲,透過拉桿就可減少此情況。而葉子板內的拉桿能分散懸吊的回饋力,同時能防止內部結構的過多折損。因此,拉桿是將路面傳來的負載均勻分佈,並反饋部分的力量給懸吊的車體結構補強部品。

來自UR提供的照片,能看出車禍後的桿身吸收了撞擊力而扭曲,但仍盡量保持拉桿整體的結構,車體才不至於有嚴重的潰縮,以保護乘客的安全。

要鋁還是鋼?

各家自有獨特妙方

如同連桿,大致上拉桿也只選用鋼材和鋁合金,因為只有這兩種金屬材料才能承受巨大的衝擊。而來自馬來西亞的UR(Ultra Racing)拉桿選用主流的鋼材,在設計上就能作出尺寸較小的拉桿,也較容易對車體結構作出不同的造型。此外,拉桿承受著底盤和固定座不斷的扭動,需要有彈性的鋼材去平衡衝擊力,藉由一體成型的打造來避開過多鎖點形成的應力集中。

 

採訪HARDRACE和代理UR的威普斯後的第二天,編輯同事拜訪Summit老闆詢問拉桿同樣的問題時,也異口同聲的認為鋼材的拉桿較能承載車體的剛性,不過Summit卻有獨特的一方,就是選用「鍛造鋁合金」桿身外加鋼材的固定座,來打造引擎室拉桿。據他的了解,引擎室拉桿的受力相對其他部位的拉桿較小,以鋁合金為桿身就能應付所需。但固定座必須承載較大的扭動,除了得設計成圓盤造型來分散應力集中外,用鋼材加持較為保險,再說鋁合金和鋼材不能焊在一起,因此才有鋁合金桿身鎖在鋼材固定座的獨家設計。

或許您會有疑問,一般市售車有必要安裝拉桿嗎?其實要取決於自己對車子的要求。基本上拉桿能提高一定的操控性,在緊急狀況下能降低失控的發生,即便車子被強烈撞擊後也能減少變形率,以保護乘客的安全,算是一種輔助安全的配件。

 

 

Summit使用鋁合金為引擎室桿身,但要有碳鋼的強度就必須作出較寬的尺寸,且桿身內部須有縱向結構來補強,而碳鋼的桿身只增加管壁的厚度就行,但同樣強度的拉桿,鋁合金製品的重量只有碳鋼的一半,相當有車體輕量化的優勢。

 

  

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