摩托车简析车架刚性

三多

　　摩托车在行驶过程中，地面与车轮之间存在着驱动力、制动力及转弯力等力的相互作用，前轮所承受的地面作用力通过前叉作用于车架前立管；后轮所承受的地面作用力通过后摇臂（发动机）和后减震器作用于车架平叉枢轴及后减震器上固定点。由此可见，车架作为摩托车的支撑骨架，其性能在很大程度上影响着整车的性能。刚性便是车架的重要性能之一。
　　摩托车车架刚性分为扭转刚性、横向弯曲刚性和纵向弯曲刚性。扭转刚性是指将车架的前立管固定，在平叉枢轴的两端分别施加上下方向的作用力时，车架抵抗扭曲变形的能力，以使车架扭转1度所需的扭转力矩表示，单位为N.m/度。横向弯曲刚性是指将车架前立管固定，在平叉枢轴处施加横向力时车架抵抗变形的能力，以使平叉枢轴处产生单位横向位移所需作用力的大小表示，单位为N/mm。纵向弯曲刚性是指将车架前立管固定，在平叉枢轴处施加横向力时车架抵抗变形的能力，以使平叉枢轴处产生单位横向位移所需作用力的大小表示，单位为N/mm。纵向弯曲刚性是指将车架前立管固定，在平叉枢轴处施加上下方向的作用力时车架抵抗变形的能力，以使平叉枢轴处产生单位位移所需作用力的大小表示，单位为N/mm。
　　摩托车的发展史同时也是车架刚性逐步提高的历程，与发动机性能的提高密切相关。20世纪80年代以前，大排量赛车的问题往往是车架刚性不足，无法充分发挥发动机的性能。以750ml－1000ml的车为例，1980年前后的双摇蓝式车架的扭转刚性为1500N.m/度左右，而现在的双管式铝合金车架则高达4500N.m/度。从最初的单管式车架到最新的双管铝合金车架，提高刚性的基本思路为：
　　1、车架上梁管由一根变为两根；
　　2、适当加强前立管和平叉枢轴部位；
　　3、尽量使联接前立管和平叉枢轴的上梁管接近直线形状；
　　4、增大车架上梁管的截面积；
　　5、采用不同截面形状的结构，调节车架各部分的刚性，实现整体平衡。
　　此外，发动机的安装方式也会影响到装配状态下车架的刚性。如果发动机直接固定到车架上，发动机作为刚性部件，能够在一定程度上提高车架刚性，特别是钻石式车架效果较明显。但往往由于减轻振动等原因，有些发动机采用浮动安装方式，这对车架刚性的影响就很小了。
　　如前所述，摩托车的高性能化要求车架的高刚性化，但在行驶过程中，驾驶员必须了解摩托车的瞬时状况，据此作出相应的反应，从而很好地控制摩托车，而驾驶员对摩托车状况的了解是由身体感知包括车架在内的各部分受力后的变形来实现的。因此，车架刚性并非无端地越高越好，必须与该车的具体使用状况相应，如果车刚性过高，受力时变形不足，驾驶员无法感知车辆状态，车辆会变得难以控制。
　　此外，车架刚性要相互平衡。首先在不同变形方向上的刚性要平衡。不同方向上车架所承受的作用力不同，刚性也要有所不同，但作为同一个部件的不同性能，不同方向的车架刚性是紧密相关的。纵向弯曲刚性不足时，容易产生弯道中前轮跳动，而提高纵向弯曲刚性后可能因为横向弯曲刚不足导致操纵安定性差，因此各方向的刚性必须达到一定的平衡。其次，车架刚性要求的是整体效果，不管其他部位刚性多高，只要有一个部位刚性不足，车架的整体刚性也得不到提高，因此车架的各部位也要实现刚性平衡，但并不是说要完全均匀一致。前立管和平叉枢轴处的变形容易传递到前轮和后轮，使车辆运动不稳定，因此将前立管和平叉枢轴加强，使变形集中到影响较小的中间部位，这对提高车架刚性和保持刚性平衡较为有利，车辆的操纵安定性也较好。
　　车架作为摩托车整车结构的一部分，不仅车身刚性要达到平衡，与前叉和后平叉的刚性也需要达到平衡。通常，车架刚性要高于前叉和后平叉的刚性，否则受力时车架先产生变形，该变形传递到前后轮时，前后轮产生的偏移会过大，车辆运动也不稳定。
　　只有当车架具有适当的刚性，又与车体其他部件的刚性达到良好平衡时，才能充分发挥摩托车所具有的性能。

AceFace

好帖！关键说得很到位啊，佩服

yangzhenkun

学习了。。。。。。。。。。

ziqidonglaifei

好帖子，不哦错