小零件有大作用,看膠套和魚眼兩大懸掛改裝神器

小零件有大作用,看膠套和魚眼兩大懸掛改裝神器

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寶馬車改裝基礎知識之一:膠套和魚眼

BMW以運動性能好,適合改裝著稱,故買了BMW的車主往往是躍躍欲試的改裝黨。但是限於國內嚴格的法律法規,外觀和動力改裝受到了嚴格限制,而底盤改裝因辨認度低,以前一直不為改裝客所重視。近年來隨著國內汽車文化的普及和發展,越來越多的人不僅單純追求「快」和「拉風」,更開始對車輛操控性,轉彎性能有更高的要求。而這些要求,則需要通過底盤改裝來實現的。

底盤改裝是不僅一門學科,更需要經驗。一般來說,原廠技師調教的總是最平衡的,因為他們能夠直接和開發部門合作,用數學和計算機工具去做精細定量的調整。而對於一般改裝技師和玩家而言,缺乏如此高深的設備和團隊,只能採取「試錯法」,更換原廠的底盤部件,體驗駕乘性能改變,然後再反覆調整。因此,熟知一些底盤件物理性能,對避免盲目改裝浪費錢財,實現定點定量改裝,有很大的幫助。本篇的目的,就是闡述底盤改裝件中,最基礎的兩類東西:膠套和魚眼。

玲琅滿目的BMW E46後懸掛系統底盤改裝件,其中大部分為膠套和魚眼

. 什麼是膠套和魚眼

膠套和魚眼都屬於懸掛裝置的柔性連接體。

在汽車中,有兩種連接方式,一種為剛性聯接,兩塊剛體用焊接,鉚接,栓接方式連接在一起。常見的如車體大梁和車身的連接,以及車輪和輪盤的連接。這種連接方式的優點是特別牢固,可以承受極大的載荷,除了金屬疲勞以外不會有任何老化現象。缺點時無法削弱震動。其中一個部件的震動,會立刻無條件傳遞到另一個部件上。試想,加入懸掛件全部是剛性連接,那麼路面所有震動將無選擇直接衝進駕駛室,這是無法接受的。

因此,人們發明了柔性連接,兩塊剛體(金屬)之間有一層橡膠或塑料墊。在震動的時候,橡膠或塑料通過微小彈性形變來緩衝震動。這就誕生了兩類產品:

第一類俗稱「機腳」,英文叫 mount。本質就是一個橡膠塊,幾何形狀單一或者複雜,作用是讓引擎或變速器坐在其上緩衝動力。總的來說這是平面對平面的緩衝

E46所用的變速器「機腳」

另一類就是我們說的膠套(英文叫bushing)

E46的差速器後部膠套

從圖上E46差速器後方膠套的示意圖看,可以看出膠套都是圓柱體,外表面為圓柱形鐵套,內部有一個鋁製孔道容納螺栓經過,兩者之間填充了大量厚實的橡膠。除了緩衝震動以外,膠套通常能允許中央螺栓少許轉動,因此賦予了螺栓的一定的自由度。但是螺栓的偏心運動(即偏離圓心,向某一側移動)卻受到了橡膠的限制。

那讀者可能為問:那魚眼呢?

先別急,看外形,魚眼和膠套差不多:

圖四:E46後懸掛所用的魚眼

魚眼和膠套都是差不多的外型,都是外部一個剛性鐵環用於安裝,中央一個孔道用於螺栓通過,中間是橡膠緩衝層。但真的是這樣的嗎?為什麼魚眼要比膠套貴那麼多?請看下一節:

二. 魚眼和膠套的區別

魚眼和膠套只是表面類似,一旦將魚眼解剖,就會發現裡面別有洞天:

圖五:某魚眼的結構設計圖

看到了圖中34代表的巨大的球體了嗎?這就是魚眼和膠套的區別。

魚眼英文叫「Ball joint」,學名叫球窩關節。本質上和下擺臂,李子串,方向機上的「球窩關節」是一回事情。只不過人家的是單向的球窩,而魚眼是雙向的。因此在,魚眼除了能和膠套一樣,允許中央螺栓轉動外,還允許螺栓以魚眼球心為支點,周圍略作擺動:

擺動的狀態下的魚眼,但是擺動是圍繞球心的:

但是魚眼仍然不允許中心軸做任何的平移。當螺栓受力平移時候,還是會受到緩衝層46的強力阻攔。

. 魚眼和膠套在改裝中的運用

經常可以聽到在底盤改裝方案制定時候,技師說道「加魚眼」。

底盤基本上是沒法做結構調整的。所謂的「加魚眼」,就是把原來膠套換作魚眼。那是不是所有的膠套都是可以換魚眼的呢?究竟什麼地方,什麼部位可以換成魚眼?換成魚眼之後有什麼好處和壞處?

1. 先回答第一個問題:答案是並不是!

魚眼和膠套最大的區別在於膠套只能容許螺栓轉動,而魚眼容許其擺動。

在不允許擺動的場合,膠套的地位仍然是不可取代的。

舉個例子,E46的差速器通過三個膠套將其固定在副車架上

E46的後副車架

三個紅箭頭所指示的,就是三個膠套。差速器就通過兩個前後方向,一個左右方向的螺栓,牢牢固定在副車架上。三個點將副車架的三維空間完全限制住,才能承受其傳導的巨大的扭力。可見在這種近似固定鏈接的部位,魚眼是不能要的。

另一個不能要的是副車架-車體連接膠套

E46的副車架

藍箭頭所指的膠套,副車架就是通過這四根螺栓牢牢的固定在車體結構件上。倘若這四個膠套換成魚眼,那麼車輛在轉彎時候副車架就會晃動,降低車身剛性,後果不堪設想。

可見,不是所有部位都可以換成魚眼的。

2. 第二個問題其實和第一個問題答案類似,就是一些容許螺栓做一定擺動的部位,就可以把膠套換成魚眼。

如塔頂,原廠的為膠套結構,而某些改裝廠推出了魚眼型塔頂。甚至可調阻尼式魚眼型塔頂。這樣能夠兼顧膠套緩衝限制能力好,以及魚眼容許其擺動的優點:

圖八:改裝的魚眼型塔頂

還有一些懸掛部件如拖曳臂上也可以將膠套換成魚眼。

3. 魚眼的優點和缺點

魚眼的最大優點在於能夠提高部件的靈活性,增加一個運動方向上的自由度。魚眼用的好,能夠提高車輛的靈活性,帶來操縱性能極大改善。但這個前提是技師擁有足夠的經驗以及客戶的架勢習慣和技術。否則改造過度會得不償失。

魚眼也比一般膠套要耐用。原廠膠套為了兼顧舒適程度和大多數人駕駛習慣。膠套緩衝層都設計的較厚,寶馬的原廠製造商貓頭鷹甚至不惜採用灌注液體方式獲得極佳的緩衝性能。橡膠隨著時間推移容易老化,灌注液體流失,造成膠套失效。對於寶馬原廠注液膠套,一般4年就要全面更換。而魚眼緩衝層薄,內部又有較厚的金屬球體,壽命比原唱膠套要耐用不少。

說完了優點,就要說說缺點:

首先是貴!魚眼加工複雜,通常價格為同類型膠套的3-4倍。特殊改造魚眼件(如上文所述魚眼塔頂)價格更加不菲。對於腰包不厚的改裝客而言是一筆不小的投入。

其次是舒適度會降低。魚眼中心球體擠佔了緩衝層的空間,使得魚眼的緩衝層很薄,緩衝地面震動衝擊的能力不如膠套,舒適性較差。

第三是換用魚眼需要細心調校。在新的部位使用魚眼會改變原車的駕駛感覺,即可能往好的方向發展也可能劣化操縱。需要技師的經驗,細心的駕駛者體驗和兩者溝通。

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