HOSSACK 前叉。HONDA MotoGP廠車的祕密武器?

2016/12/09

2016/12/09

HONDA 申請專利的圖紙上雖然沒有畫出引擎汽缸,但就曲軸箱來看則相當接近RC213V 的V4 引擎。

HONDA一向是大家熟知勇於嘗試的車廠,最近他們被眼尖的媒體發現有了新動作:用一套Hossack 前叉,搭配在疑似是RC213V (或量產版本)車輛上的設計圖,並已成功申請專利。

如果你對這套前叉有些陌生,Hossack 前叉是由英國工程師Norman Hossack 在七零年代發明的,整個結構由兩支A臂連桿,一組轉向機構,一個單體避震器,以及一支倒立Y字臂連接前輪和卡鉗所組成。

了解汽車結構的人很輕易就可以發現這和汽車的上常見的雙A臂懸吊結構相當接近。Hossack 的好處是將轉向和避震功能分開,因轉向機構通常是前懸吊中剛性最弱的部分,將之分離出來後避震結構便不須兼顧轉向得以強化,以達到最佳強度重量比的前懸吊系統。

相較傳統的Hossack 懸吊,HONDA 並沒有大幅度的改變基本結構,但將轉向軸心放置在較為靠近車架頸部的地方,車輛長度還能維持與過往使用套筒式前叉時的尺寸。

Hossack 前叉的零組件包含兩支A臂連桿分別由車架頸部上下方延伸出來,上方有一組由連桿轉向機構,把手便是安裝在此機構上。單體避震器上下端各自安裝在車架及下A臂,至於連接前輪的倒Y臂上端則是與轉向機構及雙A臂相接合。

這裡我們也簡單描述一下Hossack 前叉的作動情況:當車身因剎車而向下沉,車架會帶動雙A臂後端一同往下壓,單體避震器受到下A臂影響而壓縮,鬆開剎車,避震器回彈帶動下A臂讓車身上升。整個過程中Hossack 前叉有一個特點非常明顯,那就是軸距,拖曳距和前傾角皆維持相同,不會因為避震器壓縮而改變,這在車輛的穩定性上有很大的幫助。轉向時,把手帶動轉向連桿,而連接在轉向機構和前輪的倒Y臂就這樣讓前輪變換方向,倒Y臂與雙A臂連接的地方並不因為轉向而有任何影響。

Hossack 前叉的特點是將避震和轉向功能分開,如此一來前懸吊可以達到最佳的強度重量比。

和一般的Hossack 前叉相比,HONDA 的這套專利設計並沒有非常大幅度的改變,除了將轉向軸心改在雙A臂前端支點後方,如此緊湊的設計能讓車輛重心更集中。而由圖中可以看到降得更低的把手只需承載車手上半身重量,不會直接對前懸吊施加壓力。我們推測HONDA 選用這套系統還有一個可能原因,就是克服套筒前叉(Telescopic fork) 的橫向及縱向剛性問題。

Hossack 前叉複雜的機構卻也帶來更多彈性,車輛的前傾角,拖曳距,甚至前叉的縱向和橫向抗扭性皆能調整。

比賽時重煞的機會很多,過彎速度又快,即使是倒叉,在這兩個情況下還是會分別因受力而造成前叉縱向及橫向的些微彎曲,影響車輛的穩定度。為克服重煞時的縱向扭曲,套筒管壁必須要加厚,然而過彎時的橫向扭曲有助於吸收些微的震動,這兩者在圓形管壁的套筒前叉上無法兼顧。由於Hossack 前叉的倒Y臂斷面不需要是圓形,所以車廠可以透過設計來做到兩全其美,另也藉由更換不同的倒Y臂調整前傾角和拖曳距,以利做出最快圈速。

其實Hossack 曾經出現在量產車上,例如BMW 的Duolever 便屬其一。有趣的是,我們了解HONDA 也準備在下個世代的豪華休旅車Gold Wing 上採用Hossack 前叉,而且已經在設計階段,想當然是為了要提減少因龐大的車身在剎車時前叉不穩定情況,輪胎因路面起伏時的上下擺動也不會直接傳到把手上。想想這個類似汽車的懸吊系統裝在一台有音響,沙發椅,還有安全氣囊的摩托車上,應該是更能符合它的定位。

 

資料來源. Motorcyclistonline        by.Jeffrey

2016/12/09

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