为什么越野车升高,牵一发需要动全身轮胎|越野车|底盘|车轮|避震器|四轮定位

为什么越野车上升,扣动扳机需要整个身体?

其实越野车的底盘提升是一个系统工程。虽然有效的改变只是几英寸的仰角,但影响的因素很多,需要重新测量和调整车辆悬挂、四轮定位等部件。今天我们就来说说底盘标高对车辆影响比较大的几个部位。

1.影响摆臂和车轮外倾角的角度。

常见的抬高底盘的方法是使用较长的阻尼弹簧和减震器。但是增加的减震器会提高悬挂的角度。我们以越野车常用的双横臂悬架为例(图1),将悬架结构简化为如图所示(图2)。可以清楚地发现,当减震器加长时,上摆臂和下摆臂会下垂,轮胎也会呈现向内回缩的趋势,即使车轮有正的外倾角(图3)。

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图1:双叉臂悬架

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图2:双横臂悬架示意图

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图3:车轮倾斜度和主销倾斜度

下面简单介绍一下车轮倾斜度。一般车辆出厂时会自行设置车轮倾斜度。一般采用负外倾角的设定。这样做的主要优点是,在转向时离心力的影响下,车辆将倾向于向与转向相反的方向倾斜。这种趋势作用在轮胎上后会刚好抵消这个方向一侧的负外倾角,使轮胎趋向于完全附着地面,从而产生更大的抓地力。简单来说,负外倾角的设置是为了让车辆在转向时有更好的附着性。

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但当车辆上升时,车轮会出现正的外倾角,不利于车辆在高速公路上的控制。但是对于独立悬架,我们可以通过调整上臂轴和固定架之间的垫片来调整主销倾角的角度,使车轮倾角达到我们需要的角度。

2.影响万向节的角度

由于越野车分动箱离后轮轴较远,输出位置与后轮差速器不在水平直线上,传动轴前后会安装万向节,底盘举升后也会影响车辆传动系统。

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有些越野车的传动轴采用由滑叉和花键轴组成的滑动花键,可以在一定范围内伸缩。这样就避免了底盘抬高后传动轴长度不足导致轴距缩短的问题,至少在一定范围内,不需要更换传动轴或加长传动轴,但无法解决底盘抬高后万向节夹角变大的问题。

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当万向节的前后接头平行时,万向节只受到扭矩,而当前后接头成角度时,万向节将受到多个方向的力矩。角度越大,万向节受到的力矩越大,会导致车辆在起步时“抖动”,严重时甚至会损坏万向节。

3.有必要加长推杆。

其实止推杆有一个很简单的结构,就是下图中的红色横杆,一端连接车轴,另一端连接车身大梁。止动推杆的作用是抑制车体相对车轴的横向摆动,即抑制车辆左右摆动。

但显然,如果采用下图所示的推杆方向,当减震器被压缩时,车辆本身会向右位移一小段距离,同样,当车辆被抬起时,车身也会向左位移(如图4所示),从而影响车辆的重心。

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图4:举升车辆时车身的横向位移。

但如上图所示,这个位移很细微,对车辆的影响不明显,但对升力较大的车辆影响很大,需要更换推杆或安装放倒座椅。

实际上,原车的悬架和四轮定位参数在减震器升高后会直接发生改变,而这些出厂调整的参数通常代表了车辆在综合路况下的最佳值,也是悬架部件能够长久使用并在合理范围内受力的最佳值。这也是为什么改装厂会不厌其烦的在零件改装后将所有参数恢复到原来的设置。也是为了恢复所有参数,或者尽可能接近原厂设定的数值,需要更换很多零件,需要所谓的“牵一发而动全身”。

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