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风格与性能 闲话摩托车悬挂系统

作者:方云飞

口 文|方云飞

摩托车悬挂系统的作用,主要是两个基本功能:一是隔离、消化来自路面的颠簸、震动,保障骑手和乘客的舒适安全;二是为骑手的转向等操控提供支撑。现代摩托车悬挂系统的典型配置是前轮采用双前叉,后面安装单筒或双筒减震器。但是,真实情况远远超过这个“典型配置”,悬挂系统不仅为骑手乘骑和操控提供有力保障,而且与整车造型、格调息息相关,成为骑手标榜个性、彰显自我的重要依托。

1935年,宝马成为了全球摩托车厂家中首个“吃螃蟹”的品牌——推出了R12和R17,以液压阻尼伸缩式前叉替代了当时流行的片簧前叉。起先,这项技术只用于赛车,经受过公路赛道、越野、攀山赛等严酷考验后,宝马又将液压伸缩式前叉安装到量产型摩托车上。

随着摩托车的持续进化、悬挂系统自身的不断改进以及骑手审美趣味的变化,如今摩托车悬挂系统变得多彩多姿,演绎出正立式前叉、倒立式前叉、远程杆前叉、双杆前叉、BPF前叉、BFF前叉、电子悬挂、单筒减震器、双筒减震器、软尾……一个多姿多彩、个性鲜明的天地让人叹为观止!

宝马R 1200 GS ADV:远程杆前叉

提起探险摩托车,就不能绕过宝马的GS系列。从1980年引荐R80G/S至今,宝马探险摩托车已经超过了30年的磨砺,出落得成熟大气,成为喜欢野外探险、长途旅行骑手的忠诚伙伴!

远程杆前叉(Telelever)是宝马的另一面招牌。粗粗一看,远程杆前叉与常规正立式前叉没什么区别,其实结构大不一样。因为远程杆前叉内并没有弹簧或阻尼装置,功能主要是安装前轮以及转向;真正负责减震的,则是位于前叉之后的单筒减震器。换句话说,常规前叉兼顾减震和转向,而Telelever则将2个功能分离开来。而且,正立式前叉由上三角夹钳和下三角夹钳固定,而远程杆前叉只有一个上三角夹钳,因此允许将滑动管设计得更长,即滑动管与固定管的重叠部分更多,这有助于提高前叉刚性,增强了稳定性能。

总体而言,远程杆前叉增强了舒适稳定及安全。在制动或轧上路障时,远程杆前叉的弹性响应较少,固定管和滑动管之间不会相互挤压,这点与正立式前叉的性质很不相同。因此,远程杆前叉可以设计得苗条些,从而减轻了簧下质量并提高减震器的响应,优化了颠簸铺面的轮胎抓地效果。

远程杆前叉的另一个优点,是在猛烈制动时显著减少车头俯冲,这让防抱死制动系统工作得更顺畅。尽管ABS会产生脉冲式的制动力,但远程杆前叉不会让骑手产生前跌感,增强车体平稳性和骑手的掌控能力。




宝马K 1300 R:双杆前叉

BMW K 1300 R是一头宣扬暴力美学的“街头暴兽”,奔腾着一颗1293mL的并列四缸发动机,最大功率达127kW(9250r/min),最大扭矩则是140N·m(8250r/min),动力性能异常生猛。而且,由于传动比从2.82调整为2.91,K 1300 R的加速性能甚至比K 1300 S还出色,骑手加速时感觉后轮更加火爆!

虽然并列四缸发动机重心较高,但是宝马仍然追求低重心带来的平稳性,为此将K 1300 R的并列四缸前倾55°,并在发动机的最低处与车架固定,这种处理方式有效克服了重心过高的缺憾。同时,宝马工程师将汽缸设计得很苗条,并特意将V形散热器布置得很低;6速齿轮箱则采用了干槽式设计,允许发动机的位置再下降60mm;齿轮箱内的输入轴和输出轴采用了层叠式设计,实现了紧凑的结构。因此,虽然K 1300 R搭载的是并列四缸,但是重心很低,即使暴风骤雨式狂飚,仍能保持磐石般的出色稳定!

除了性能优异的并列四缸之外,K 1300 R的精彩之笔可谓俯拾皆是,最为吸引人的是那双杆前叉(Duolever),大大凸现独特品味,在车水马龙的公路和街道上显得特立独行!双杆前叉的前身是英国发明家诺曼·荷莎基(Norman Hossack)的发明,由宝马工程师在此基础上进一步深入研发而来。该悬挂有别于常规的正立式或者倒立式前叉,采用高拉力铝合金材料,能够提供非常明晰的路感,特别是在高速运行时方向感非常强烈给予骑手足够的信心;在高速猛烈制动时,Duolever的特性使得K 1300 R不会出现明显的车头俯冲效应,这点让习惯了常规前叉的骑手感到讶异。此外,与宝马传统的Telelever前悬挂相比,Duolever重量减轻了10%,净重只有13.7kg。




川崎KLR650:正立式前叉

KLR650属于沙场老将,最早于1987年问世。这款坚实可靠的大单缸两用摩托车持续热销,而且足足在20年内没有作出实质修改,可见设计之优良。

不少摩托车号称“两用”,但骨子里属于公路车。KLR650不搞这套阳奉阴违的“两面派”,而是拥有实实在在的越野能力,特别是最新一代更是着力强化车架性能,进一步提高了征服能力,让骑手履险如夷,轻松踏平坎坷之路!

为了有效提高翻越障碍能力,川崎工程师将KLR650的最小离地间隙设置成210mm,当骑手跋涉在破路、坑洼、小溪、砂土路、草地等特殊路段时,会倍感给力;同时,KLR650标配了发动机护罩,这样在通行越野路段时,曲轴箱和发动机就能免受飞溅砂石的磕碰了。

美中不足的是,由于追求高通过能力,导致座位“水涨船高”,座高达到了890mm。让骑手感到安慰的是,KLR650采用了越野车风格的平直车座,特别是前端收得很窄,弧线比较圆润,这样骑手的双脚比较容易撑到地面,从而增强了通过复杂路段时的信心。

悬挂系统方面,粗粗一看并没有太多改变,仍然是这套41mm正立式前叉+Uni-Trak单筒减震器,前后行程也维持200mm和185mm不变。但是,根据骑手的反馈信息,KLR650的悬挂系统内部设置已经作了大幅度强化,变得更加硬朗,让骑手充满自信地激情疾驰!按照川崎的说法,正立式前叉的弹簧硬度增加40%,回弹阻尼比上一代硬朗了27%;后部的单筒减震器与之匹配,弹簧硬度增加了63%,回弹阻尼增强了83%。此举让KLR650变得更具攻击力,即使双人乘骑、满载行李,仍然能在坎坷路面快速奔跑!




KTM Duke 125:倒立式前叉

倒立式前叉是相对于常规的正立式前叉而言,即内管安装在下部的前轮轴上,外管安装在上方的三角夹钳中。这种倒立式结构,主要有两个优点:一是降低了摩托车的簧下质量,操控起来更加轻盈灵敏;二是增加了抗扭刚性,同样有助于改善操控性能。不足之处就是成本比正立式前叉贵得多,主要用于跑车和运动型街车。

以KTM推出的Duke 125为例,尽管只是轻型街车,尽管只有区区125mL排量,但是绝对不可小觑!无论是在同级别中出类拔萃的发动机,还是规格媲美超级摩托车RC8的WP倒立式前叉,无论是超级轻盈而坚固的钢管空间车架,还是强有力的浮动盘+辐射卡钳,都致力于一个目标——为你创造弯道的兴奋刺激,以及去来如风、收发自如的爽快惬意!

尽管是街车设置,但是配置确是跑车规格,强大的车架让Duke 125具备过人身手。首先是武装了超高规格的WP悬挂系统,前轮安装的是粗壮的43mm倒立式前叉,规格与超级摩托车RC8 R相同。换句话说,无论是疾驰在公路和还是猛烈掠过弯道,你都可从Duke 125上期盼得到最佳的稳定表现和转向的精确操作!枢接结构的摇臂轻巧坚固,借鉴的是另外一位“兄长”Duke 690,而WP单筒减震器就直接安装在轻合金摇臂上。这一结构具有优异的抗扭刚性,襄助后轮实现了出色的循迹稳定性能。其次,KTM工程师设计了的铬钼合金钢管空间车架,单缸四冲程发动机稳居其中,结构既轻巧又坚固。再次,三腔消声器采取了类似布尔跑车的布设方式,直接安装在曲轴箱下面,非常靠近整车重心。这种布置方式,有助于提高质量集中化程度,让骑手操控起来随心所欲!




本田CBR1000RR:大活塞前叉

当骑手们聚在一起,谈及大缸径跑车时,如同孩童放鞭炮一般又爱又怕—这些强悍的机器,听起来令人激动,但是真的跨上车座之后,则让人心头颤栗。这些动力彪悍的“烈马”,对骑手提出了苛刻的要求,要想发挥它们的潜力,骑手得有驾驭它们的实力,否则就可能被掀下马鞍!

但是本田“火刃”没有这些问题。CBR1000RR贯彻得是“整体控制”的理念,努力寻求动力、操控、舒适之间的平衡,让骑手们惊喜地发现,超强的性能也能轻松驾驭,赛车的性能、乐趣和刺激唾手可得!

最新一代CBR1000RR武装了新的悬挂系统,实现了更加顺畅平稳的减震性能,同时提高了抓地和牵引能力,从而有效提升操控性能。“火刃”前端安装的是大活塞(BPF)前叉,内置大容量的阻尼室,从而在前叉伸缩时显著减少了所产生的液压,让整个减震过程变得更顺畅,特别是行程首段的压缩更准确。骑手最直接的体验,就是可以获得优化的操控性能,前叉能向骑手提供丰富细腻的反馈,猛烈制动时感觉前端更加稳定扎实!

与悬挂系统相得益彰的是铝合金双翼 梁车架。最新版CBR1000RR车架由四片组合而成,采用先进的印模压铸工艺制造,实现了理想的刚性平衡。同时,该车架还贯彻了质量集中化原则,进一步提升了“火刃”的操控性能,让骑手驾驭这匹“骏马”时,左右逢源、挥洒自如!




川崎ZX-10R:自由平衡前叉

2013年,川崎赛车队的骑手汤姆·赛克斯在赛道上表现神勇,勇夺WSBK世界冠军奖杯;

2014年,赛克斯尽管8次登上分站奖台,但仍然憾负阿普利亚骑手塞尔文·朱因托利;

2015年,川崎强势回归,骑手乔纳森·雷驾驶全新改进的ZX-10R,以总分高出第二名132分的绝对优势,再次夺冠!加上赛克斯又占据了季军位置,让川崎如愿以偿坐上了厂家冠军宝座!

立下赫赫战功,最新一代ZX-10R自然实力非同寻常。“忍者”搭载了排量998mL的并列四缸,爆发出强大能量,最大功率为147.1kW(13000r/min),比上一代提高了8.8kW,最大扭矩则达到了113.5N·m(11500r/min)。而且,当强制进气系统启动后,最大功率还有进一步飙升,最高可达154.4kW(13000r/min),确实令人倍感振奋!

除了挤榨滂沛动力之外,“忍者”还致力于另一目标,那就是让操控更稳定、更灵活、更准确!

ZX-10R的悬挂系统凝聚了川崎赛车队征战WSBK的成功经验和智慧。ZX-10R前轮安装的是自由平衡前叉(BFF),这是直接来自WSBK赛车的犀利武器,现在首次武装于量产型摩托车。在常规前叉中,由于液压平衡的波动,常常引起气穴现象,进而造成悬挂性能的不稳定;而这对由川崎和昭和联合研发的自由平衡前叉,能够帮助抑制压力平衡的波动,实现了诸多优势,包括增强制动稳定性,优化前端反馈,提高驾驶舒适,同时提供独立调节压缩和回弹阻尼。后端安装的水平背部连接式后减震器,同样采用了自由平衡技术,而且变得更紧凑、更轻巧。这只BF减震器提供强大的吸收冲击能力,兼顾了公路乘骑的舒适和赛道高速疾驰的稳定。

杜卡迪MTS1200S Pikes Peak:电子悬挂

2012年,杜卡迪在“登云之赛”派克斯峰国际攀山赛1205mL组中勇夺冠军。为了庆贺这一荣耀,杜卡迪随即推出了派克斯峰Multistrada 1200 S Pikes Peak。

派克斯峰的悬挂系统让人充满期待—塞克斯悬挂系统48mm倒立式前叉+单筒减震器中,配上了天钩悬挂系统(DSS),能够在骑行过程中,持续动态调整阻尼,从而实现最佳稳定性能。

在驾驶过程中,路面的坑洼坎坷,造成了垂直力冲击车体;同时,因猛烈制动、加速、减速而产生的纵向力,也时刻破坏车体的平衡。为此,杜卡迪研发出半主动悬挂系统天钩,假定在车辆上空设置一个固定控制点,按照这种特定算法,对输入的动态信息迅捷作出响应,持续优化调节阻尼参数,藉此维护车辆和假定控制点的恒定关系,保持车体平衡,让骑手获得更加流畅的乘骑体验。

向天钩系统提供动态信息的是安装在车架“弹性”和“非弹性”部分的传感器。安装在前面低位三角夹钳和后面副车架上的垂直加速传感器,负责提供“弹性”数据;靠近轮毂、安装在前叉臂低部和后摇臂上的传感器,则负责收集“非弹性”的数据。基于骑手设定的驾驶模式,根据输入的各类参数,DSS通过天钩算法,迅捷调整悬挂系统的压缩和回弹阻尼。相应增加或减少的阻尼力,有效抵消了坎坷路面以及制动、加速、减速而形成的冲击力,进而消化旅行路上的所有坎坷!




彻维森V-Rex:双摇臂+单筒减震器

史前巨兽般的怪异造型,刀削剪裁的鲜明轮廓,独辟蹊径的悬挂系统,“暴龙”看上去就像概念摩托车般酷炫。“暴龙”设计师提姆声称:“很多元素来自于科幻和太空。设计时我没有太在意要制造哪种类别的摩托车,我只是想设计不同寻常的东西!”

“暴龙”最出格的地方,在于独特的前减震,即前端安装了铝合金双摇臂以夹住前轮,同时在前轮的正后方垂直安装了可以调节的单筒减震器。这种由双摇臂和单筒减震器构成的前减震,更像是常规摩托车的后减震,让V-Rex呈现奇特的外观造型。这种独特的前减震,不仅能像常规前叉那样吸收震动和颠簸,而且赋予把手轻巧、灵活的操控性能,让骑手摆弄起这台净重超过300kg的“怪兽”得心应手。不过,“暴龙”鲜明的个性让骑手有时不得不迁就它—由于安装了独特的前减震,制动时不是象常规摩托车那样出现轻微的车头俯冲,而是感觉V-Rex好像是要“站起来”。

后减震则装配了单摇臂,双筒减震器近乎水平地安装在发动机的后面。为了突出“暴龙”定制摩托车的风味,V-Rex安装了超肥的280mm后胎和精美的轮辋,显得异常丰满性感;安装在前轮轮辋上的超大直径制动盘和6活塞卡钳,则是移植了布尔运动摩托车的零扭转载荷制动系统,可有效降低簧下质量,同样有助于实现轻巧的转向。




摩托·古兹V7 Special:双筒减震器

尽管现代摩托车的后部以单筒减震器为主,但是双筒减震器仍有市场,特别是对于追求格调、营造氛围的复古摩托车而言,双筒减震器简直就是标准配置。

摩托·古兹V7 就是这样的格调机器。说到V7,我们得将时光逆转到上个世纪60年代。1967年,摩托·古兹工程师朱里奥以横置V型双缸为动力装置,推出了意大利首款高性能摩托车V7,V是指横置V型双缸,7则是指703mL的排量。强劲的动力、高度的可靠性、独特的风格,让V7获得了巨大的成功,不仅在意大利广为流行,而且远销海外,在世界各地掀起声势浩大的V7旋风。1969 年,摩托·古兹又将排量从扩大至757mL,这样,在保持V7高度可靠性和耐用性同时,显著提升了动力性能。以这台新的757mL V型双缸为基础,摩托·古兹推出了动力强大的V7 Special,并在1969年6月~10月间的蒙扎高速赛道上无数次打破纪录,其中100km赛程的平均速度高达218.426 km/h,1000km赛程平均速度达到205.932 km/h!

摩托·古兹在2012年推出的V7 Special,则是向历史致敬的复古车型,不仅名字完全相同,而且内在气质精神高度一致,这就是旅行摩托车的设计理念。为了满足长途旅行的需求,V7 Special安装了容量更大的油箱,加满后汽油多达22L,续航里程多达500km,完全没有中途断油的后顾之忧。而且,油箱看起来更大更敦实,辐射出强烈的金属感,这是得益于先进的模铸工艺,让大容量的金属油箱也能获得复杂精美的造型,与之前的聚乙烯材质油箱比较,容量更多、重量更轻。为了增强复古味道,V7 Special特意配置了钢丝辐条铝合金轮辋和双筒减震器,古香古色的韵味大大添加。




哈雷Breakout:软尾减震器

哈雷的软尾家族的特征,就是模拟古典硬尾造型,呈现又低又长的轮廓,看上去比DYNA、旅行等其他家族苗条得多。

Softail系列的新成员Breakout自然继承了这一经典特征,造型简洁、又低又长,呈现古典硬尾的轮廓,但这不是真正的硬尾,因为安装了后减震器,只是水平安装在车体之内隐藏起来,很难被发现。为了强化修长造型,哈雷还想方设法降低前部的高度,车头上的仪表盘没有采用常规的布置,而是将单圆盘速度表直接安装在车把固定器上。同时还在油箱上安装了个镀铬的平板罩,里面隐藏了线束,从而获得了低矮简洁的前部造型。车把同样贯彻了扁平的思路,采用的是冲刺跑车式一字车把,且略微后掠,当你握住时,会有很强的攻击感!

Breakout风格激进火爆,而且采用了与众不同的喷涂和个性化零部件。最打眼的是超级肥硕的轮胎。“突围”的前端采用了粗壮的49mm前叉,前叉间距比此前的FX Softail宽了约1.5英寸,以便安装下较粗的130mm前胎。后胎则是肥满240mm轮胎,看起来异常性感。同时,哈雷工程师为Breakout设计了迷你型挡泥板,这样使得肥硕的轮胎充分暴露,丰满得令人心头撞鹿……

 

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