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[百問] 車體剛性強化六問-不是硬就好,還要有彈性(下)

2020.03.31  作者:OPTION   圖片來源:OPTION編輯部

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▲防滾籠是提升車體強度工法中,效果最明顯的方式,只是對街車來說,會遭遇到驗車與臨檢等困擾。

問題五:什麼是車內防滾籠?
同時強化剛性與安全

前述的點焊工程雖然有提昇剛性的作用,但僅針對「鈑件與鈑件之間」,以及「鈑件與大樑(ABC柱)等結構之間」,主要用意在於加強其緊密度,雖然剛性與強度都提昇許多,這只是提昇操控與車身反應,但是針對激烈操駕時隨時可能發生的嚴重撞擊時,駕駛安全保障提昇的程度有限,因此競技設定的車輛一般都會再裝上駕駛艙結構強化的部分,就是一般我們所說的「防滾籠」(Roll Cage),以保障車手於意外發生時的安全,故防滾籠的結構幾乎都分布在駕駛艙空間的周圍。


防滾籠是提升車體強度工法中,效果最明顯的方式,只是對街車來說,會遭遇到驗車與臨檢等困擾。


如果您參加的比賽是這種需要讓車飛這麼高的賽事,防滾籠絕對是必備的保安部品。

而如果您經常激烈操駕山路或賽道的話,防滾籠是筆者最鼓勵的改裝部品,原因只有一個,保命部品;正常的一部車,車頂結構是最脆弱的部位,車輛發生意外造成翻滾時,車頂保證體無完膚,那駕駛者的頭呢?包準像顆破雞蛋一樣。其實防滾籠最大的作用即是人身防護,讓車手在激烈的賽事中有本錢放手一搏,而車身剛性的提昇雖然稱之為其附加價值,但是一組標準防滾籠所帶來的助益卻遠超過全車拉桿。

一般來說,防滾龍的材質以鉻鉬合金為主流,質輕強度高是其最大特色,是目前製作防滾籠最主要的材質;早期此種材質僅在國外賽車上才看的見,一般無縫鋼管頗為盛行,但目前國內就連一般街車都採用鉻鉬合金製作之防滾籠,足見此材質的普及性。除了材質外,結構及點數同為一大重點,符合FIA賽事規範所規定的各項要求製作而成的部品才能真正有效發揮最大功能,一般來說,速度愈快、危險性愈高的房車賽事,例如Rally拉力賽事,所要求的規格愈嚴格,因為這些規範針對彎管角度、管徑、點數甚至接合方式都有明確的規則,而這套規則是經過數十年賽事考驗演進而來,絕非一般土法煉鋼隨便燒幾根鐵管就能了事,畢竟這玩意非得到意外發生才能驗證其真實效果,並非耍帥比炫的改裝部品,Tuner不得不慎,。


任何參加FIA旗下賽事的比賽車,其防滾籠皆須遵照該協會嚴格的規範來打造,一組做好精良的防滾籠看起來就工藝品一樣,令人賞心悅目且通過認證的車體,FIA都會貼上認證貼紙,以做為驗車之用。


正統超跑賽事的防滾籠,須在賽車椅背後方加裝一個橫桿,除用綁六點式安全帶外,更重要的目的在防止車輛被後方追撞時,支撐賽車椅背之用,防止椅背折斷傷害到車手安全。

至於防滾籠對剛性提昇之原理,其實與前述拉桿為異曲同工,但實際提昇強度卻是數倍之多,這也是為什麼筆者會說防滾籠是最值得鼓勵的改裝部品,上一組防滾籠絕對比您全車拉光光來的有實質意義,何況小命只有一條,防滾籠就是你盡情揮灑時的最後一道防線。以過去筆者試駕過加裝防滾籠的六代喜美廠車為例,透過防滾籠的加裝,不僅車體扭曲聲獲得有效抑制,最重要的是大幅強化的車身強度讓避震器及輪胎更加有效的發揮,路感回饋更加直接明確,而車重雖然多出40幾公斤,但相信有了防滾籠的保護,將能使車手為更加安心、專注於追求賽道速度上,單圈成績自然有所提昇。

而改裝防滾籠時最佳安裝方式乃為與車台焊接之一體成形式,但是一般道路用車不太可能這樣做,因需考量日後復原及驗車等等問題,所以固定的媒介-螺絲,就扮演相當重要的角色,且分解點愈少愈好。根據FIA規範,所有管對管接點,必需要以套管加多點螺絲來固定,且螺絲固定的角度也必需各自兩兩成九十度垂直,以確保其強度。


一組標準的防滾籠至少須為十點式設計,也就是不含A、B、C柱底部接點的話,防滾籠橫向與縱向間須有10個以上的接點,才算是基本的防滾籠配置。


有時為了安裝方便,防滾籠支架的接點會採用鎖螺絲的方式來固定,此時螺絲的粗細就很重要,且有時為了進一步強化剛性,還會在支架交會處焊上三角板來補強。

筆者建議如果真的有心加裝防滾籠的話,最好將價格因素摒除在外,市面上許多不到1萬塊完工的防滾籠,不但未依照FIA規範進行設計施工,就連材質都參差不齊,裝上後不僅安全、剛性沒保障,還徒增車重增加油耗、影響性能表現,此外其它搭配防滾籠之保安部品如賽車椅及安全帶更要確實使用,否則遇到意外時因頭撞防滾籠而受傷可就冤了。


一般街車安裝防滾籠時,因考量到日後復原或預算問題,無法做到項比賽廠車搬般完整,例如緊接著A、B柱間的鋼管,都會額外透過鋼板與A、B柱進行連接,以徹底補強車身剛性,這樣才是正統的做法。


如果想要強化前避震器塔頂的剛性,可以建議將防滾籠從車內延伸到此處,還能減少車頭側向撞擊時,避震器塔頂擠入車艙內的變形量。

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問題六:敞篷車剛性較差?
適度補強有其必要

敞篷車由於失去了車頂結構,車體如同開了蓋的四方罐頭一樣,其所失去的結構剛性可不是只有六分之一那麼簡單,說不定剛性只有原結構的一半而已。車廠為了使敞篷車有足夠的車體剛性,只得增加車體結構設計,來彌補因敞篷而喪失的結構強度;然而再怎麼補強,一部敞篷車和非敞蓬車,是難以共同對等的去比較車身強度,且因為敞篷車所補強結構所增加的重量,通常也比非敞篷車來得重許多,因此敞篷車的設計和其操控往往是魚與熊掌不可兼得。


由於敞篷車先天少了許多支撐車體的車頂,因此有些參與賽事的廠車為了提高車體強度,都會特別打造防滾籠來補強車體。

有些人會想,如果將軟篷蓋起來、或裝上硬頂,是否會達到非敞篷車的強度呢?很遺憾,這樣作一點幫助也沒有,軟篷和硬頂就和車門或車窗一樣,對剛性結構是完全沒有助益的效果。當然了,筆者這裡所說的婉拒敞篷車,是針對同時擁有硬頂及敞篷可供選擇的同一車型而言,並非拒絕所有的敞篷車;所謂世事無絕對,像Honda S2000、Mazda MX-5與BMW Z4等僅有敞篷車型之設計,因這些車款的原始設計便是以敞篷車為出發點,其結構強度便不會有問題產生。


如果參加的是車體拉扯比較激烈的賽事,防滾籠的密度就會更高,甚至駕駛座的Side Bar要燒成兩隻,才能減少車身側撞時的車門擠壓程度,保護車手安全。

[百問] 車體剛性強化六問-不是硬就好,還要有彈性(上)
[百問] 車體剛性強化六問-不是硬就好,還要有彈性(中)

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