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簧下質(zhì)量

簧下質(zhì)量,是英譯過來的一個詞,英文:Unsprung Weight。它指的是非由汽車懸掛系統(tǒng)支撐的重量:輪胎、輪轂、剎車。相應(yīng)的,Sprung Weight(簧上質(zhì)量)是指由汽車懸掛系統(tǒng)支撐的重量,是汽車質(zhì)量的絕大部分,包括車架、動力系統(tǒng)、傳動裝置、乘員等。而區(qū)分并認清兩者簧下質(zhì)量、簧上質(zhì)量兩者,對于一輛汽車的穩(wěn)定性及操控性有重大意義。坊間傳言:減輕1KG的簧下質(zhì)量的效能可以等同于減輕15KG的簧上質(zhì)量。當(dāng)然,其中數(shù)據(jù)不一定那么精確,但效果及影響確實如此。在簧上質(zhì)量不變的情況下,減輕簧下質(zhì)量可以在一定程度提升汽車的加速,穩(wěn)定性以及操控性。

1 簧下質(zhì)量的名詞解釋

簧下質(zhì)量,是英譯過來的一個詞,英文:Unsprung Weight。它指的是非由汽車懸掛系統(tǒng)支撐的重量:輪胎、輪轂、剎車。相應(yīng)的,Sprung Weight(簧上質(zhì)量)是指由汽車懸掛系統(tǒng)支撐的重量,是汽車質(zhì)量的絕大部分,包括車架、動力系統(tǒng)、傳動裝置、乘員等。而區(qū)分并認清兩者簧下質(zhì)量、簧上質(zhì)量兩者,對于一輛汽車的穩(wěn)定性及操控性有重大意義。坊間傳言:減輕1KG的簧下質(zhì)量的效能可以等同于減輕15KG的簧上質(zhì)量。當(dāng)然,其中數(shù)據(jù)不一定那么精確,但效果及影響確實如此。在簧上質(zhì)量不變的情況下,減輕簧下質(zhì)量可以在一定程度提升汽車的加速,穩(wěn)定性以及操控性。

2 簧下質(zhì)量的原理

大家都知道,一輛汽車從靜止到啟動的加速過程需要很大的能量。而讓輪胎從原地不動到滾動起來也是需要很大的能量,輪胎越重,需要的能量也就越大。因此,輪胎(或者是輪轂)的重量減輕了,需要的動力也就減少了,加速就能提升。

從另一方面講,輪胎(或者輪轂)的重量減輕了,慣性也就變小,遇到坑洼不平的路面時反應(yīng)相應(yīng)就快了(懸掛在此不做討論,當(dāng)然影響是很大的),穩(wěn)定性及操控性自然就能上升。

結(jié)合簧上質(zhì)量,有這么一個簡單的公式:(sprung weight)/(unsprung weight) = 越大越好基本上。

由于輪胎的接地壓是由車體重量提供,若是車體重量大,自然可以把輪胎的對地接地壓增加,不過當(dāng)壓到不平路面時,輪胎的質(zhì)量就對懸吊上下的移動速度有很大的影響,簧下質(zhì)量越大、需要改變做動方向的時間就越長(以固定不變的懸吊設(shè)定來說)就會造成對路面起伏的跟蹤性能降低,若是車體重量小,則無法有效把懸吊支點有效的固定在對地相對位置上,這樣一來,當(dāng)輪胎還沒有機會移動到適當(dāng)?shù)牡孛嫫鸱兓潭葧r,車體就浮起來了。

3 簧下質(zhì)量的應(yīng)用

在簧上質(zhì)量一定的情況下,我們需要盡可能地減小簧下質(zhì)量。例如,獨立懸架的簧下質(zhì)量就比非獨立架懸輕,所以它的操控穩(wěn)定性更好。又例如輕量化的鋁合金輪圈以及鋁合金懸架元件(拉桿、搖臂等)等也能減輕簧下質(zhì)量,以此來增加車輛的操控性和加速性能。

4 簧下質(zhì)量對車輛的影響

●簧下質(zhì)量對乘坐舒適性的影響

(1)車輛在路面行駛時,懸掛系統(tǒng)會不斷接受來自路面的沖擊,乘員在車內(nèi)最理想的舒適狀態(tài),則是車體始終相對路面保持靜止,車輪隨著路面情況不斷起伏,不過想通過機械的結(jié)構(gòu)做到這一點幾乎是不可能的,但是通過增大簧上與簧下質(zhì)量之比,車輛可以更接近這種行駛狀態(tài)。

(2)如果簧上質(zhì)量較大,就會增加車輪對地面的壓力,車輪會緊密的貼合路面。當(dāng)車輪遇到來自路面的凸起或凹陷時,它自然也會有更大的運動慣性,起伏的幅度也就越大。車速越快,對車身造成的沖擊也就越明顯,對乘坐者而言也就越不舒服。有一個例子可以很好地解釋這個現(xiàn)象,當(dāng)遇到一個較大的障礙物時,慢速通行明顯會比快速通行的乘坐舒適性更好,那是因為較低速度通過是給懸掛系統(tǒng)留有更多的起伏運動時間以減小對乘員舒適性的影響。

(3)減小簧下質(zhì)量,就能使得車身更多平穩(wěn),就能大幅度提升乘坐者的舒適感。所以從結(jié)構(gòu)上來看,獨立懸架的簧下質(zhì)量就比非獨立架懸輕,所以它的操控穩(wěn)定性更好。

●簧下質(zhì)量對車輛加速和操控性的影響

如果把車比作短跑運動員的話,那么簧下質(zhì)量就是他的跑鞋,鞋越輕,運動員跑得也越快。通過更換輕量化的鋁合金輪圈以及鋁合金懸架元件(拉桿、搖臂等)可以有效減輕車輛的簧下質(zhì)量,來實現(xiàn)提升車輛加速和操控的性能。

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