避震器介紹(下)面面俱到的「主動式懸吊」

▲63年前通用汽車就推出了主動式懸吊(Active Suspension)的概念,筆者猜測當年的電子技術並不發達,主動式懸吊的耐用度不如傳統懸吊因此懸念。
 
     操控與舒適全面掌握
源自於F1的頂級科技,改變人們對於操控的看法。
主動懸吊可說是汽車工業的一大福音,該系統具有控制車身震動及車身高度的效用,但最主要的原因還是為了在增進操控性能,及保有乘坐舒適度的獨特效果,不過該系統從懸吊本身的設計,到獨立ECU的搭載,造就其不斐價格,也因此目前都還是僅有少數高價位車種才有搭載。
 

▲其實主動式懸吊並非只有汽車才有,像是火車為了要降低車體的晃動,也會利用主動式系統來產生反作用力,達到車體平衡的效果。

主動式懸吊最主要的功能就是「自行產生作用力」,因此這類的懸吊系統的基本架構,會與傳統懸吊大大的不同,以汽車工業來說主動式懸吊可分為車高及阻尼調整兩大類別,不過車高調整多半是所謂的氣壓設計,像是賓士的S系列等,而這個非關於操控面,因此不在這次討論範圍內,而性能取向的主控式懸吊基本上免不了要有「獨立ECU」、「Sensor」、「電磁鐵」3大項目,而電磁鐵阻尼棒,則是透過電,來串聯阻尼油內的磁性分子結構,達到更強韌的油質進而提升操控性能,這類的設計已經是目前各大車廠的主力系統,最大的優點就是可保有強大的舒適度,磁力作用未發生時就與一般車輛沒有差異。
 

▲電磁式主動懸吊原理:
 
而這樣的懸吊概念其實並非這幾年才出現,西元1954年通用汽車就提出這個概念,當初的概念就已經是利用感應器來偵測車體狀態,透過訊息的回饋來改變避震器的阻尼強度,不過相當可惜通用汽車並未實踐下去,或許是因為當年操控性要求不高,還是電子控制技術尚未成熟就不得而知。
 

▲1981年Lotus 88及1983年Lotus 92都搭載上主動式懸吊,不過後來因為當時的ECU演算速度不夠靈敏,及車身重量無法控制下導致成效不佳。
 
到了1970年左右,Toyota及Volvo等車廠將主動式懸吊用在旗下的性能車款上,而賽事的部分則是到了1980年初,F1為了地面效應(Ground Effect),蓮花車隊創辦人柯林查普曼先生首度將主動式懸吊應用在F1車輛上。 
 

▲主動式懸吊的搭載架構:
▲像是FK2開始的CIVIC Type-R搭載的主動式懸吊中最重要的ECU部分,其實是由台灣廠商所製作,當如不只CIVIC Type-R,本田旗下所有的主動系統全數由該公司負責。
 

▲TEIN的EDFC似主動式懸吊的功能,「4組步進馬達」、「訊號發射器」、「GPS Sensor」及「控制主機」4大品項組成,阻尼軟硬度還是僅能保留傳統的閥門控制。
 
▲EDFC可以選擇獨立G力感應、獨立水平感應來自動改變阻尼水平感應,或是兩者合併來驅動Auto功能,而這單獨功能還可再獨立出來設定敏感度。
 

避震器介紹(上) 需求最先列入考量!!

避震系統的奧義
大幅躍進的操控

單筒與複筒的差異,舒適性與性能無法兼得。
底盤懸吊系統雖然零件眾多,分類也廣泛,但若要論及影響最大的部分,當以避震器莫屬,避震器主要是由彈簧+減震筒所組成,兩者間的軟硬與阻尼設定,將能左右一部車的舒適與操控特性,因此有必要好好了解避震器的種類為何,不然改了卻得不到理想目標,還要換來家人一陣謾罵就得不償失。
 

降低≠改裝避震器
怎麼滿足需求看這裡

構造不僅影響個性,更左右最終購入價格。
記得筆者在20年前第一次想要「改裝」的東西就是「避震器」,雖然當年不太了解避震器的構造及原理,但車子只要降低就會變得更帥,不過當年國產品牌並不盛行,可以選擇的產品9成9以上都是舶來品,而當年歐系車可能較注重舒適性,多半是以套裝產品為主,而日系車較競技取向多半都是引進Hi-Lo Kit為大宗。
 
透過改裝避震器的換裝,可獲得降低車高與提高操控性的效果,不過在崎嶇不平的台灣道路上,過度追求硬調的避震器設定,反倒會犧牲不少平日開車時的舒適性,且對於操控也不一定能有正面效果,此時或許使用所謂的「原廠強化型避震器」,還可滿足不少平日需開車通勤,假日偶爾上山練車的車友們之需求。
 

▲如果單純想要降低一點車身,其實選擇專車對應的短彈簧也是相當節省荷包的作法,由於原廠阻尼都不會太強,專車專用才有辦法克服彈簧過硬乘坐感下降的問題。
 
而影響避震器的性能最重要的關鍵就是減震筒,減震筒又可分為「單筒」&「複筒」兩種設計,減震筒內部除了活塞閥門外,剩下的就是「壓力氣體」及「阻尼油」,超級白話文來介紹就是「單筒:高壓氣體&阻尼油放在一個筒身內」,「複筒:用兩個筒身將微高壓氣體&阻尼油分隔開」,也因為這樣的設計,造成了減震筒作動時產生不一樣的個性,產品本身製作成本也有所差異,這也就是為什一樣是同一款車的產品卻有不同價格的產生。
 

▲一般來說想要自由調整高低,第一個念頭就是換氣壓避震器就好啊?其實早期日本就有推出利用油壓來提高車身的做法,不過幅度相當有限,多半只適用於進出車庫。
 
另外更高階的「倒插式」,則是僅有單筒身的設計,基本上就是將正插筒身反過來裝,因此筒心較粗的部分就被放在上方,所以像是麥花臣這種側推吃力較重的底盤設計,在路面擠壓避震器上下左右作動時,可以擁有絕佳的支撐性。 
 
▲隨著科技越來越進步,阻尼強度在車內調整已經不稀奇了,現在已經有主動式懸吊可以依照路況,透過電腦來自由變更阻尼強度。
 

▲氣壓避震最近幾年因為不同的改裝風氣而大盛行,尤其實台灣製的產品穩定性更是技壓全球,已經有許多世界大廠指定合作。