短弹簧或将代替气压 线圈弹簧百科

   2017-08-07 14:44

山地车配件一波倒下一波再起,其中线圈弹簧便是最好的例子之一。受公制Rock Shox Super Deluxe Coil避震器的影响,在近两站世界杯速降赛中,选择线圈作为弹簧介质的车手又回升至较高份额,而令人意外的是短长度的合金线圈弹簧占到了多数,这其中就有名声显赫的Ohlins和第三方品牌SuperAlloyRacing的身影。

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为什么回到线圈弹簧?

通常国内车手把线圈弹簧拥有极好的线性挂在嘴边,但实际上车架的杠杆比 ( 车架行程 / 避震器行程 )是随着行程使用时刻发生变化,其中的Enduro和Hightower车架杠杆比变化率绘制的图表还是曲线,所以论感觉,实际感受到多数大是线圈弹簧避震器的另外一个优点——超底摩擦带来的高速响应。

尽管大负气室修正了空气弹簧的曲线,尽管气室垫块改变了后端空气弹簧的斜率,但这都改变不了空气弹簧的固有属性,因此对于空气弹簧绝对不像线圈弹簧仅仅换个弹簧这么简单。

举个例子,一个80kg的车手在空气弹簧为介质时,为保证预压SAG 30%和中段良好的支撑,psi必定是在较高的数值,而此时就类似线圈弹簧的存在预紧长度,加上空气弹簧运动需要克服活塞最大静摩擦力,另外还受滑动摩擦力的影响,导致启始力远大于零,因此空气弹簧为介质的避震器至少在行程的前15%响应速度是极低的,甚至避震作用是级小的。

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合金线圈弹簧优势何在?

最阻碍线圈弹簧普及的原因依然是重量,减轻重量无非就是内径、材质和长度。而内径受阻尼组件影响,一般很难改变。前几年很流行钛弹簧,而钛弹簧成本极高,从性能来讲钛弹簧也有明显缺点——钛弹簧末端效应严重,通常在初段行程会有比较低的弹簧磅数。

 合金线圈弹簧是另一种钢制弹簧,采用了更先进的热处理技术和特殊的表面处理技术,这令等长度的弹簧线圈数更少,从而达到轻量最大化。当然这并不造成任何材料拉伤和影响丝毫弹簧刚性。由于等长度的弹簧线圈数减少,因此等压缩长度的弹簧总长度自然就更短,结果总长度减小重量减轻。

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如何选择短长度线圈弹簧?

线圈弹簧的规格由内径、总长度、可压缩长度和磅数(K值)来确定,这确实比气压要复杂的多,甚至增加成本。

对于内径选择:

内径采用35mm的品牌有FOX和MRP。

内径采用36.5mm的品牌有DVO、CaneCreek、BOS、Ohlins、Marzocchi、Manitou Shocks和X-Fusion。

内径采用38mm的品牌有RockShox、Romic和Avalanche Racing。

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⬆︎SAR的合金弹簧105mm长度版本可提供63mm压缩长度,重量仅有265g。140mm长度版本可提供76mm压缩长度,重量仅有322g,另外它们都比钛弹簧要轻。

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⬆︎不兼容短弹簧的避震器法兰螺纹比较短少,对此第三方短弹簧一般都会提供垫片选择。

对于长度选择

过去选择弹簧多少长度由避震器的眼对眼决定,而选择短弹簧恰恰需要相反。如果短弹簧的可压缩长度大于避震器压缩长度,便是可以安装。当然了,老的避震器和不兼容短弹簧的避震器法兰螺纹比较短少,对此第三方短弹簧一般都会提供垫片选择,而新版本ohlins避震器的螺纹就很长,因而可以直接安装短弹簧。另外,如果避震器压缩长度大于短弹簧的可压缩长度,那避震器行程未完时,说不定弹簧材料已永久压伤。

以小编的Rock Shox Super Deluxe Coil为例,规格为230x57.5mm,SAR(SuperAlloyRacing)就可以选择最短105mm长度版本,因为SAR的105mm长度版本可提供63mm压缩长度。

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对于磅数选择:

网络上有很多磅数计算器可进行计算,不过车架行程多为英制尺寸(Ibs/inch),而Ohlins才用公制尺寸(N/mm)。建议预压SAG在26~28%之间,之后也可在弹簧预紧长度来调整,如果用在竞赛,预压SAG最大在25%。值得一提,避震器眼对眼不同,杠杆压缩比也不同,因此切勿相互对比,但也有例外。

以小编为例,预定的Ohlins TTX22 216x57mm 弹簧84N/mm(480Ibs/inch)与Rock Shox Super Deluxe Coil 230x57.5mm 弹簧450Ibs/inch,尽管不同的车架但避震器的压缩量几乎相同,因此需要的弹簧磅数也近似。另外小编也预定了475Ibs/inch的SAR弹簧用来接近480Ibs/inch,后续会有更详细的测试。


线圈弹簧的预紧:

法兰预先压缩线圈弹簧的长度称为线圈弹簧预紧,预紧长度最小值为1mm,以保证线圈弹簧不会在法兰内晃动。预紧线圈弹簧为调节预压SAG提供了便利,但它绝对不能取代更换不同磅数弹簧的作用。弹簧的线性来自Y=K(X+B)一次函数,K值为俗称的磅数,X为压缩行程,B为预紧长度,而Y为支撑力也可以等效为体重。以函数来看,预紧长度不可能改变磅数,尽管在预压SAR和体重不变的情况下,小磅数可以用大预紧长度来平衡,但启始支撑力远大于零,这导致初段灵敏度严重减少。

 

线圈弹簧的卸应轴承:

多少人因线圈弹簧压缩产生应力影响灵敏度而担心,实际上这种担心是多余,在线圈弹簧的法兰都是带有涂层,相比一般金属表面拥有涂层的部分摩擦系数要小很多。即便安装卸应轴承,今后也不必受蒙蔽,因为小编在大学研究方向就是轴承设计。

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 ⬆︎左为Ti Spring的卸应轴承,有35mm、36.5mm和38mm规格,但价格十分昂贵。右AXK3552平推滚子轴承,瑞典SKF、德国INA也不过十几元。

以最常见的FOX DHX2为例,FOX线圈弹簧内径为35mm,对应的平推滚子轴承就是AXK3552(35mm内径52mm),大小刚刚好。由于AXK3552在大一号就到了AXK4060(40mm内径60mm),因此无缘内径采用36.5mm、38mm线圈弹簧的品牌,这也再次证明了车店难以订到CaneCreek、Ohlins和RockShox能用的卸应轴承。值得注意,AXK平推滚子系列轴承工艺成熟,像瑞典SKF、德国INA也不过十几元。

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图:网络

文:杨震

ohlins fox Enduro

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