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汽車改裝常用的平衡拉杆,俗稱「頂吧、拉杆」。吧(BAR)的英文含義是拉杆的意思。按照其目的與功能訴求不同,分為:前輪避震塔塔頂平衡拉杆,前底橫樑平衡拉杆等五種分類。

1 平衡拉杆 -分類

  1、前輪避震塔塔頂平衡拉杆(俗稱:前頂巴。)

  設計安裝於前避震塔塔頂的位置上。主要作用在於提高車身剛性結構,改善車輛在彎道行駛中的穩定性和平衡性。它聯接兩個避震器,使兩邊的力保持一致。能使車子在高速行駛中急轉彎或避讓時保持車身穩定,不至於側傾乃至翻車,大大提高了行車安全性。此外平衡桿還有抑制車身變形的功能。

  2、前底橫樑平衡拉杆(俗稱:前底吧。)

  設計安裝於前橋與車架底盤前方的連接部位。主要作用是增強前底橫樑(前橋)與底盤的連接強度,減小離心力與車身扭曲造成的前橋位移形變,其主要作用同樣是改善過彎性能;

  3、後輪避震塔塔頂平衡拉杆(俗稱:后頂吧。)

  設計安裝於後避震塔塔頂的位置上。主要作用是增強車尾箱的強度,減小車廂後部由於離心力造成的橫向扭曲,減小過彎時車尾部的側傾度,提高車輛過彎性能;

  4、後橋懸挂增強平衡拉杆(俗稱:后底吧。)

  設計安裝於後橋與車架底盤後方的連接位置上。主要作用是加強後橋與車架的連接強度;

  5、車架(井字架)底盤增強平衡拉杆(組件)

  設計安裝於車架底盤的中間部位,主要作用是加強車架底盤的整體剛性。

2 平衡拉杆 -作用

  作用是當左右兩輪行經相同的路面凸起或窟窿時,平衡桿並不會產生作用。但是如果左右輪分別通過不同路面凸起或窟窿時,也就是左右兩輪的水平高度不同時,會造成桿身的扭轉,產生防傾阻力(Roll Resistance)抑制車身滾動。也就是說當左右兩邊的懸吊上下同步動作時平衡桿就不會發生作用,只有在左右兩邊懸吊因為路面起伏或轉向過彎造成的不同步動作時平衡桿才產生作用。平衡桿只有在作用時才會使行路性變硬,不像硬的彈簧會全面的使行路性變硬。如果要完全靠彈簧來減少車身的側傾那可能需要非常硬的彈簧,更要用阻尼係數很高的避震器來抑制彈簧的彈跳,這樣一來我們就必須去承受硬的彈簧和避震器所造成諸如行路性、行經不平路面時循跡性不良的後遺症。但是如果配合適當的平衡桿不但可以減少側傾,更不必犧牲應有的舒適性和循跡性。因此,平衡桿和彈簧的搭配是達成行路性和操控性妥協的最可行方法。 平衡桿和彈簧所提供的的防傾阻力是相輔相成的,而且防傾阻力是成對發生的,也就是說車頭的防傾阻力是和車尾的防傾阻力伴隨發生,但是由於車身配重比例以及其他外力的作用的關係會使得前後的防傾阻力並不平衡,如此一來便會直接影響車身重量的轉移和操控的平衡。假如後輪的防傾阻力太大會造成轉向過度(Oversteer),反之如果前輪的防傾阻力太大會造成轉向不足(Understeer)。

  為了改善操控我們不但可利用平衡桿來控制車身的滾動更可以用來控制車身防傾阻力的前後比例分配。 平衡桿最重要的功能就是達成操控的平衡和限制過彎時的車身側傾以改善輪胎的貼地性。過彎時彎內輪的懸吊伸長而彎外輪的懸吊被壓縮,這時平衡桿就會產生扭轉抑制這種情況。它會對彎外輪的懸吊施一個向下壓的力量,而對彎內輪的懸吊施一個抬起的力量,施予左右懸吊的作用力是大小相等方向相反相互牽制的。太軟的平衡桿在獨立懸吊的車會造成過彎時過多的外傾角,減少輪胎的接地面積,太硬則是會造成輪胎無法緊貼地面,影響操控性。對彎內輪來說,平衡桿對車輪施的力和彈簧對車輪施的力是方向相反的,彈簧產生的力可把車輪壓回地面,而平衡桿卻會使它離開地面。

  假如平衡桿太硬會減少把車輪壓回地面的力,如果這種情況發生在驅動輪,可能會使得出彎加油時彎內輪的抓地力變小,造成輪胎的空轉。這對擁有大馬力卻沒有LSD的車來說是相當危險的,最理想的狀態是把平衡桿所提供的防傾阻力控制在佔總防傾阻力的20%~50%之間。假如總防傾阻力太強的話可能會造成過彎時彎內輪的離地,如此會造成100%的重量轉移,這種情況通常發生在彎內的非驅動輪。

  我們常可看到Porsche 911過彎時前彎內輪離地的情況,同樣的情況也會發生在前驅車的后彎內輪。車輪離地並不是好現象,但有時為了整體懸吊設定上的需要卻也無法避免。 車身的滾動會降低循跡性或轉向的靈敏度。一部有最佳懸吊幾何設定的車就是有低的滾動中心、同時由彈簧所提供的防傾阻力可將車身的滾動限制在合理的範圍內。彈簧會影響輪胎的貼地性,同樣的彈簧所提供的防傾阻力對輪胎的貼地性也有很大的影響。對一部有既定的懸吊幾何、重心高度和車重的車來說,改變防傾阻力會改變極限過彎時車身的側傾程度。

  假如一部車過彎時最極限的車身滾動會導致懸吊系統產生超過2度以上的外傾角(CAMBER)變化,那麼表示部車需要較多的防傾阻力。車身滾動時有超過2度的外傾角變化,就表示至少需要增加負2度的外傾角,以便使輪胎在極限過彎時維持充分的輪胎貼地性。但是超過2度以上的外傾角設定會減少車子直進時輪胎的接地面積(Tire Contact Patch),並且會破壞所謂『瞬間循跡性』(Transient Traction),也就是從車子直線到彎道或從平路到傾斜路面的瞬間的循跡性。這對操控平衡、過彎速度、進彎和出彎的的轉向靈敏度都會有負面的影響,更會影響彎中的剎車和加速表現。

  限制車身滾動的另一個理由是要限制滾動中心(Roll Center)的縱向和側向的位移變化,這對任何型式的懸吊系統都是很重要的,尤其是對麥花臣支柱氏懸吊系統而言更是如此。滾動中心的位移會導致突然的車身重量轉移變化,造成車身操控平衡的破壞。對賽車來說把車身滾動限制在1.5到2度內就可以把滾動中心的位移變化限制在可控制的範圍內,但是對一般道路用車來說把車身滾動限制在4度以內就算是非常理想的。 對平衡桿的設定來說調整車身滾動的前後比例分配是很重要的,假如我們要完全靠彈簧來抑制車身滾動,那麼必須使用很硬的彈簧,如此一來便會減低行經不平路面的循跡性(請參閱六月號的養車經濟學),如果使用平衡桿則可輕易的調整車身的操控平衡而不影響循跡性。因此在賽車所用的前後平衡桿通常都是可調式的,以便調校出最佳操控平衡,而一般道路用的往往是不可調的。

  一般后驅車都將平衡桿裝在前懸吊,如此可增加前懸吊的抗側傾能力,減少過彎時后懸吊的車身重量轉移,這會延緩或消除過彎時驅動輪(彎內輪)的離地現象並增加轉向彎外輪的負荷,增強轉向不足的趨勢。而加粗后平衡桿會增強轉向過度的趨勢,對前驅車來說因為驅動輪在前輪所以需要增加后平衡桿的硬度,如此一來可增加驅動輪的循跡性並減少前驅車固有的轉向不足特性。但如果後輪過彎時會離地或是車身的側傾太嚴重,就應該考慮在前驅車的前輪加粗平衡桿以避免這種現象。但是對一部嚴重轉向不足的車來說,通常只要加粗前平衡桿就可大幅改善轉向不足的現象

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