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宝马3系论坛 >  宝马车改装基础知识之一:胶套和鱼眼

发表于 2016-09-05 14:47    IP属地:未知

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宝马车改装基础知识之一:胶套和鱼眼
BMW以运动性能好,适合改装著称,故买了BMW的车主往往是跃跃欲试的改装党。但是限于国内严格的法律法规,外观和动力改装受到了严格限制,而底盘改装因辨认度低,以前一直不为改装客所重视。近年来随着国内汽车文化的普及和发展,越来越多的人不仅单纯追求“快”和“拉风”,更开始对车辆操控性,转弯性能有更高的要求。而这些要求,则需要通过底盘改装来实现的。
底盘改装是不仅一门学科,更需要经验。一般来说,原厂技师调教的总是最平衡的,因为他们能够直接和开发部门合作,用数学和计算机工具去做精细定量的调整。而对于一般改装技师和玩家而言,缺乏如此高深的设备和团队,只能采取“试错法”,更换原厂的底盘部件,体验驾乘性能改变,然后再反复调整。因此,熟知一些底盘件物理性能,对避免盲目改装浪费钱财,实现定点定量改装,有很大的帮助。本篇的目的,就是阐述底盘改装件中,最基础的两类东西:胶套和鱼眼。
图一:玲琅满目的BMW E46后悬挂系统底盘改装件,其中大部分为胶套和鱼眼

1. 什么是胶套和鱼眼
胶套和鱼眼都属于悬挂装置的柔性连接体。
在汽车中,有两种连接方式,一种为刚性联接,两块刚体用焊接,铆接,栓接方式连接在一起。常见的如车体大梁和车身的连接,以及车轮和轮盘的连接。这种连接方式的优点是特别牢固,可以承受极大的载荷,除了金属疲劳以外不会有任何老化现象。缺点时无法削弱震动。其中一个部件的震动,会立刻无条件传递到另一个部件上。试想,加入悬挂件全部是刚性连接,那么路面所有震动将无选择直接冲进驾驶室,这是无法接受的。
因此,人们发明了柔性连接,两块刚体(金属)之间有一层橡胶或塑料垫。在震动的时候,橡胶或塑料通过微小弹性形变来缓冲震动。这就诞生了两类产品:
第一类俗称“机脚”,英文叫 mount。本质就是一个橡胶块,几何形状单一或者复杂,作用是让引擎或变速器坐在其上缓冲动力。总的来说这是平面对平面的缓冲
图二,E46所用的变速器“机脚”

另一类就是我们说的胶套(英文叫bushing)
图三:E46的差速器后部胶套

从图上E46差速器后方胶套的示意图看,可以看出胶套都是圆柱体,外表面为圆柱形铁套,内部有一个铝制孔道容纳螺栓经过,两者之间填充了大量厚实的橡胶。除了缓冲震动以外,胶套通常能允许中央螺栓少许转动,因此赋予了螺栓的一定的自由度。但是螺栓的偏心运动(即偏离圆心,向某一侧移动)却受到了橡胶的限制。
那读者可能为问:那鱼眼呢?
先别急,看外形,鱼眼和胶套差不多:
图四:E46后悬挂所用的鱼眼

鱼眼和胶套都是差不多的外型,都是外部一个刚性铁环用于安装,中央一个孔道用于螺栓通过,中间是橡胶缓冲层。但真的是这样的吗?为什么鱼眼要比胶套贵那么多?请看下一节:
2. 鱼眼和胶套的区别
鱼眼和胶套只是表面类似,一旦将鱼眼解剖,就会发现里面别有洞天:
图五:某鱼眼的结构设计图

看到了图中34代表的巨大的球体了吗?这就是鱼眼和胶套的区别。
鱼眼英文叫“Ball joint”,学名叫球窝关节。本质上和下摆臂,李子串,方向机上的“球窝关节”是一回事情。只不过人家的是单向的球窝,而鱼眼是双向的。因此在,鱼眼除了能和胶套一样,允许中央螺栓转动外,还允许螺栓以鱼眼球心为支点,周围略作摆动:
图五:摆动的状态下的鱼眼,但是摆动是围绕球心的:

但是鱼眼仍然不允许中心轴做任何的平移。当螺栓受力平移时候,还是会受到缓冲层46的强力阻拦。
3. 鱼眼和胶套在改装中的运用
经常可以听到在底盘改装方案制定时候,技师说道“加鱼眼”。
底盘基本上是没法做结构调整的。所谓的“加鱼眼”,就是把原来胶套换作鱼眼。那是不是所有的胶套都是可以换鱼眼的呢?究竟什么地方,什么部位可以换成鱼眼?换成鱼眼之后有什么好处和坏处?
1. 先回答第一个问题:答案是并不是!
鱼眼和胶套最大的区别在于胶套只能容许螺栓转动,而鱼眼容许其摆动。
在不允许摆动的场合,胶套的地位仍然是不可取代的。
举个例子,E46的差速器通过三个胶套将其固定在副车架上
图六:E46的后副车架

三个红箭头所指示的,就是三个胶套。差速器就通过两个前后方向,一个左右方向的螺栓,牢牢固定在副车架上。三个点将副车架的三维空间完全限制住,才能承受其传导的巨大的扭力。可见在这种近似固定链接的部位,鱼眼是不能要的。
另一个不能要的是副车架-车体连接胶套
图七: E46的副车架

蓝箭头所指的胶套,副车架就是通过这四根螺栓牢牢的固定在车体结构件上。倘若这四个胶套换成鱼眼,那么车辆在转弯时候副车架就会晃动,降低车身刚性,后果不堪设想。
可见,不是所有部位都可以换成鱼眼的。
2. 第二个问题其实和第一个问题答案类似,就是一些容许螺栓做一定摆动的部位,就可以把胶套换成鱼眼。
如塔顶,原厂的为胶套结构,而某些改装厂推出了鱼眼型塔顶。甚至可调阻尼式鱼眼型塔顶。这样能够兼顾胶套缓冲限制能力好,以及鱼眼容许其摆动的优点:
图八:改装的鱼眼型塔顶

还有一些悬挂部件如拖曳臂上也可以将胶套换成鱼眼。
3. 鱼眼的优点和缺点
鱼眼的最大优点在于能够提高部件的灵活性,增加一个运动方向上的自由度。鱼眼用的好,能够提高车辆的灵活性,带来操纵性能极大改善。但这个前提是技师拥有足够的经验以及客户的架势习惯和技术。否则改造过度会得不偿失。
鱼眼也比一般胶套要耐用。原厂胶套为了兼顾舒适程度和大多数人驾驶习惯。胶套缓冲层都设计的较厚,宝马的原厂制造商猫头鹰甚至不惜采用灌注液体方式获得极佳的缓冲性能。橡胶随着时间推移容易老化,灌注液体流失,造成胶套失效。对于宝马原厂注液胶套,一般4年就要全面更换。而鱼眼缓冲层薄,内部又有较厚的金属球体,寿命比原唱胶套要耐用不少。
说完了优点,就要说说缺点:
首先是贵!鱼眼加工复杂,通常价格为同类型胶套的3-4倍。特殊改造鱼眼件(如上文所述鱼眼塔顶)价格更加不菲。对于腰包不厚的改装客而言是一笔不小的投入。
其次是舒适度会降低。鱼眼中心球体挤占了缓冲层的空间,使得鱼眼的缓冲层很薄,缓冲地面震动冲击的能力不如胶套,舒适性较差。
第三是换用鱼眼需要细心调校。在新的部位使用鱼眼会改变原车的驾驶感觉,即可能往好的方向发展也可能劣化操纵。需要技师的经验,细心的驾驶者体验和两者沟通。

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发表于 2016-09-05 14:52    IP属地:未知

内容不错  

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来自 爱卡Android版 发表于 2016-09-05 14:56    IP属地:未知

技术贴,学习了
Evil prevails when good men fail to act

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来自 爱卡iPhone版 发表于 2016-09-06 08:36    IP属地:未知

干货,谢谢分享

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发表于 2016-09-06 10:52    IP属地:未知

干货,感谢分享

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发表于 2016-09-06 10:56    IP属地:未知


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发表于 2016-09-06 10:56    IP属地:未知

具有很强的实战意义

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发表于 2016-09-06 10:57    IP属地:未知

虽然看不太懂,但是不明觉厉

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发表于 2016-09-10 01:42    IP属地:未知


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来自 爱卡iPhone版 发表于 2016-09-10 06:01    IP属地:未知

技术贴,希望多些

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