近年摩托車熱潮興起,新車型層出不窮,一輛新車上市,關注的重點大部分集中于價格,發動機缸數排量,性能,配置規格高低和顏值,卻少有人去關注一輛摩托車的車架。
車架相當于是一輛摩托車的骨骼,是連接和承載一輛摩托車的發動機和傳動系統、懸掛制動系統、行走系統、附屬設備和駕乘人員的關鍵部件,行駛當中還要承受行駛時加速制動時的縱向慣性力,以及路面帶來的沖擊和彎道行駛時帶來的形變。
對騎手來說,車架的好壞帶來的最直接的感受就是——關系到一輛摩托車的騎行質量,沒有好車架,參數再漂亮,配置再豪華都是徒然。
常見的摩托車車架大約有十幾種,從低端車型較常使用的菱形跨接車架,T型一體式車架,單搖籃車架等等,到大排量車型經常使用的編織鋼管車架,鉆石型車架,鋁合金雙翼梁車架,再到極端奢侈的碳纖維一體式車架等等
不論是何種形式的車架,都能滿足以下要求。
第一,承受摩托車直線行駛時制動和加速帶來的縱向慣性,以及抵抗彎道行駛當中的橫向扭力形變,要求具備一定的剛性。
第二,抵抗來自發動機振動帶來的沖擊,避免與發動機的振動頻率產生共振,否則車架的整體強度和可靠性會不斷降低,造成舒適性變差,發動機噪音和抖動增大。
第三,抵抗來自路面不平帶來的動應力累計,設計不良的車架往往使用時間不長就容易產生金屬疲勞,進而導致車架開焊脫焊。
第四,盡可能地輕量化設計,減輕車輛重量,提升駕駛質感。
第五,良好的耐酸堿耐腐蝕耐氧化銹蝕能力,涉及車架的表面處理工藝是否達標。
但是摩托車受成本因素的影響,并非每款摩托車的車架在以上幾個方面都能做到盡善盡美。
例如小排量摩托車,動力小加速性能一般,也不具備強大的運動能力,因此在保證耐用的基礎上會在抗扭曲性能上做出取舍,采用更簡單的鋼板沖壓焊接工藝來制造車架,造價低的同時便于大規模大批量生產,例如本田幼獸。
大排量高性能摩托車上使用的車架,則對于車架性能的追求更迫切,例如川崎的H2R使用的編織鋼管環抱式車架。H2R當然是一匹真正的性能猛獸,228KW的最大輸出功率罕有敵手。
如此兇猛的動力當然就需要車架有足夠的剛性來抵御來自于縱向橫向的抗扭曲性能,H2R采用的這種鋼管車架,如同一張漁網將發動機緊緊包裹住,發動機作為車架強化單元也使得車架的重量減輕。
作為一輛摩托車上面最關鍵的部件之一,車架的設計制造是一個極具專業性的領域,光是眼花繚亂的各種專業設備就能讓你嘆為觀止,例如各種數控銑床、磨床車床沖床、滾絲機、摩擦壓力機、焊接切割設備、熱處理設備、各種夾具、金屬表面處理及噴涂設備。
還要再加上各種檢測設備,例如抗拉強度試驗機、三坐標CMM、投影儀、光譜儀、探傷儀、化學分析儀、扭矩試驗儀、鹽霧試驗箱、洛氏(或維氏)硬度測量儀、鍍層測量儀等等。
還要使用各種專業分析計算軟件來輔助設計,避開發動機與車架的共振關聯,例如使用MSC. Nastran的有限元軟件,通過復雜的公式計算以及智能設計,使得車架制造避開上述這些雷區。
輕量化的設計也不是一拍腦門就能動手的,同樣需要經過大量的復雜運算和試驗來論證設計成果。
車架設計定型之后,如何將設計成果轉化為實物,也是門道很多,焊接質量會直接影響車架的廢品率高低,表面處理工藝如何會直接影響使用壽命,所以說,設計制造一個合格的車架所要求具備的技術和投入資金不小。
例如國產地平線們一般都是外購車架,因為自己做的話不劃算,那就市面上有什麼就買什麼,無法做到根據自己產品的定位來量體裁衣。
而國內一線品牌大多都是自己設計制造車架,有的放矢,能根據自己產品的定位來研發制造適合自己的車架。
例如賽科龍RX6的車架。
RX6的車架采用環抱式雙翼梁編織鋼管車架,發動機作為車架強化單元與車架連接,既減輕了車架重量,又使得車架剛性得以提升。
前后輪的定位更靠近發動機,這樣的設計能得到更優異的前后輪重量分配比,騎行時的操控更自如,這也是歐洲主流機車品牌的設計趨勢。
中空的鋁合金后搖臂作為車身主要支撐和車輪動力傳遞的關鍵部分,RX6使用的是工藝更復雜的多部件焊接方式來制造。后搖臂重點部位受力結構更科學合理,可靠性和整體強度優秀,缺點則是成本會比一體鑄造的單面鏤空后搖臂更貴也稍重一些。
車尾部分使用的是雙層鋼管加強設計,這是考慮到RX6作為一款休旅車,后座使用率較高,并且還會加掛三箱等重物,強度上是沒有問題的。即便如此,RX6的車架也僅僅只是27KG的重量,這個數據與一般小排量通路車的車架略重一點。
RX6的車架采用高強度錳鋼材質(Q355型號鋼管),而非普通碳素鋼管,錳鋼材質的特性就是強度大,耐磨性好,抗形變能力強,不易銹蝕。同樣厚度下Q355的各項性能,如抗彎折和抗剪切能力都比普通的Q235鋼高出了約三分之一。
車架制造能看出一輛摩托車整車企業的制造實力如何,RX6采用日本DAIHEN集團的OTC工業焊接機器人完成切割和焊接,精確度高,對車架焊接產生變形的影響小。
看看車架焊接之后的效果。
再看看RX6的車架細節實拍。
看過RX6實車的人,都對RX6的做工表示了認同,車架自然也是他們觀察的重點,就RX6的車架來說,我認為足夠體現國內一線整車品牌的設計制造實力,如果能在整車減重方面再下點功夫,RX6完全當得起國內同級別休旅車天花板的稱號。