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輪胎最直接影響要素,胎壁扁平比高低

面對市面上數十種輪胎品牌中,要如何選購一條適合自己的輪胎,相信是許多人心中的疑問,低噪音、高抓力地、耐磨耗性與高安全限速等,無不是眾人希望擁有的輪胎特質,不過礙於目前製造技術的關係,上述四項特質是無法全部擁有,也因為如此才會有所謂的舒適胎、性能胎的胎類的區別,因此要擁有一條適合自己的輪胎之前,就須先從認識輪胎的種類開始。

輪胎是屬於汽車軟性零件的一種,是由橡膠、鋼絲、黑煙與眾多化合物混合後所製造出來的物質,不同的製程、花紋、配方與規格,都會影響每一款輪胎的特性,如此也使得輪胎的種類多樣化,而在眾多規格與設計中,影響操控與舒適最直接的要素,就是胎壁扁平比的高低,所謂的「扁平比」代表是胎壁的厚度,每款輪胎的扁平比都會標示於胎壁的規格上,例如225/40ZR18,其扁平比就是40,225則為輪胎接地面積的寬度,單位為公厘(mm),要得到正確的胎壁厚度尺寸,須將胎面寬度除以該數值才能得到,所以此顆輪胎的厚度為225×40%=90mm。

胎壁上的規格是有其意義存在,以215/45ZR17 91W為例,215是胎面寬度(mm),40為胎壁扁平比,Z為可承受240km/h以上的行駛速度,R為輻射層輪胎結構,91輪胎載重指數(可承受600kg),W同樣是安全極速(270km/h)。

胎壁愈薄有利操控

胎壁愈厚乘坐舒適

數值愈低胎壁愈薄,數值愈高,胎壁愈厚,一般貨車或SUV專用胎的扁平比都高達65以上,常見的舒適胎的扁平比大約都落在60~50之間,而高性能或超跑專用胎的扁平比則低於40,之所以會有如此差異,是因為胎壁的厚薄,會直接影響輪胎可被壓縮的範圍。簡單來說,胎壁厚度愈高的輪胎,在遇到凹凸不平路面時,擁有比較多的吸震與緩衝空間,因此車輛開起來會比較舒適、平穩,這也是為何許多房車原廠配胎的扁平比大約都在65-55之間,目的是為了讓車坐起來比較舒服,不過這也犧牲了許多操控性能。

一般SUV或Off-Road專用胎的扁平比都很高,像這部Jeep的原廠配胎,其扁平比就高達75,以應付凹凸不平或落差極大的地形。

胎壁薄的輪胎,由於吸震空間比較少,加上輪胎製造商為了讓鋁圈不會因較薄的胎壁撞擊地面受損,因此胎壁的剛性都會設計得比較高,這樣一來低扁平比輪胎乘坐起來就會比較硬,雖然如此但由於胎壁變薄、剛性變強了,因此輪胎在激烈過彎時的胎壁變形量相對會減少許多,能讓車主感受到轉彎時的車頭指向性變得更敏捷,車輛開起來會更加聽話,從而獲得了更好的路面回饋感與操控極限,這也是為何高性能胎的胎壁都會比較薄的緣故。

由此可知,如果您的車在山路開起來比較搖晃,轉動方向盤時,轉向反應總是慢一拍的話,或許下次在更換輪胎時,可以適度升級胎圈規格,選擇扁平比較低的輪胎來使用,或許就能讓愛車擁有更多的操控特性也說不定。

 

高性能車使用的輪胎,都是扁平比低於45的高性能胎,除了胎壁比較薄以外,胎壁的剛性與硬度也比較高,可提供很優異的路感與操控性,但缺點則是會影響乘坐舒適性。

 

有些追求極致大鋁圈的玩家,為了不變更時速錶的準確度,與增加油耗表現,都會選擇採用超低扁平比的輪胎,視覺上的衝擊感相當強烈,已是屬於視覺效果大於強化操控目的。

 

汽車桿身系統-強化車體剛性的拉桿,安全最為優先

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。

 

汽車桿身系統-抑制側傾的防傾桿,海盜船的終結者

獨立式的後懸吊雖然有不錯的操控與舒適範圍,一旦逼近過彎極限,車子就會大幅度側傾,對於操控或舒適性都會打折扣。因此,性能車或高級房車都會標配底盤防傾桿,而一般乘坐車有的會預留孔位提供車主安裝。原則上,車子被激烈操駕時,重心會轉移到外側輪,使外側的避震器被壓縮,內側則被拉伸,只要達到極限,就會造成兩側的輪胎抓地力不平均而有翻車的危險。

UR提供的原廠與加粗防傾桿的對比照,一般市售車的防傾桿偏舒適性,所以管徑較細;而加粗的防傾桿能提昇防側傾能力,操控反應也更犀利。鋁合金的防傾桿透過熱處理也能提昇硬度來達到更好的性能,但造價就不平凡了。

為了減少過彎的側傾過多問題,換掉避震器也是方法之一,但付出的鈔票也不少,而且可能會有彈跳過度的情況,因此加裝防傾桿算是對操控與舒適的一種入門提昇。不過製作良好的防傾桿,又要回到跟連桿和拉桿一樣的尺寸與材質的大作戰。一般原廠的防傾桿比較偏舒適性(性能車除外),管徑的設計較細,但面臨激烈的操駕,防傾桿很快就達到極限,因此就有設計較粗的防傾桿,來增加扭轉的極限。

 

在選料上依然是彈簧鋼材質去承受前後懸吊的強大負載,藉由本身的高彈性來分散單邊懸吊的過量負荷到另一側的懸吊,在車輛直行後還能恢復原本形狀,但並不代表鋁合金不適合製作防傾桿,像SPR寧豪企業使用吸震強、重量輕和不易變形的6061鋁合金打造防傾桿,但必須比鋼材更粗大才有同樣的強度,過於粗大的管徑,安裝時若不夠謹慎,有時會遇到過彎時撞到排氣管的窘境。

安裝下拉桿和防傾桿時,首要注意的是車底高度,以免Low Down太多而擦撞底盤。若輪胎處於懸空狀態下鎖上桿件,在輪胎落地後,桿身或車體會出現不正常的受力或壓迫狀態,應該要著地安裝才恰當。