自己沒事找事幹的- E9x 底盤強化拉桿

[rod]

之前, 在小惡魔看到有人找到一種日本製底盤件,
可以給BMW E9x使用, 如下面這個
http://www.macars.jp/shopdetail/019008000002/order/
想說這種東西, 要從日本買進來也太貴了點

所以, 某天, 早上吃太飽, 撐著了
爬到車底下去, 把原本的結構盤拆下來,
不小心量了一下尺寸,
結果悶得發慌, 想說順便來畫畫看好了
畫完之後, 估了一下重量 .. 用7075的航太鋁製作, 約2.2 Kg
把鋁板的厚度設計得比進口的厚一點(進口的約10 mm, 小的用16 mm)
強度好很多, 不過成本應該也比較貴了些
圖面上看到的排氣管跟我的 E90 320ED不太一樣, 猜想可能是 E9x 的汽油系列吧
一開始畫好的圖是這樣的...圖一

後來, 為了能夠確定一下應力分析, 擔心這個自行設計的底盤件狀況
所以, 跑了一下模擬分析,
一般市面開模的廠商, 能夠跑應力分析的...應該沒有幾家吧 = ="
選用7075 航太鋁材的特性, 就是夠硬, 也有韌性(日本也是同樣材料)
因為7075 抗拉強度為 540 MPa ,
鋼材抗拉強度約1050-1250 MPa
...所以, 那時候想, 如果真要拉斷的話, 底盤加裝件會先斷掉
至於6061 , 抗拉強度為 290 MPa, 但是強度差太多了 >< ...不過這個料錢便宜很多

花了點時間, 跑了一下應力分析與最大位移量(圖二與三)
左邊四個螺絲固定, 右邊螺絲每顆受力900N(總共合計3.6 KN ~367 Kg)
感覺, 跑出來的結果還不錯哩
沒有太大的應力集中現象, 也未超過最大 550 MPa 抗拉強度
第二張圖, 顯示受力後的位移量 也不超過 15 mm ..還好, 是OK的:L

後來, 又模擬了一下車身扭轉情形下的變化(圖四與五)
螺絲力量增加到 3600N/單顆 (真是吃太飽了 ><")
右上兩顆與右下兩顆的方向相反, 恰可形成扭轉現象,
代表車身行經坑洞時, 前後輪產生高低差, 所造成的現象
............
應力分析結果也還很OK, 扭轉下都還能夠低於7075的抗拉強度下
至於第二圖的位移量, 最大達到~5 mm ...
這個, 個人覺得, 應該有可能,
因結構盤是跟鋼樑固定住(螺絲固定)
所以, 應該在扭轉的時候, 結構盤會幫忙吸收扭轉的力量

後來, 請配合廠商幫忙加工
做出來的樣子是這樣子的 ...圖六

但是為了考量, 表面的維持與車底容易碰到地面的突起物
所以, 再加上硬陽處理, 這樣可以使得表面比較耐刮 (圖七)
加工完的成品, 感覺有點類鈦的味道 :D

找了一天空閒, 爬到車子底下
把原廠的底盤件拆下來, 圖八中為偶的結構盤
從圖可以看出, 看到原廠的鐵板,或者是碳鋼所製作出來底盤件,
也可看出本人的排氣管構造與某些E90的不同
原廠結構盤只用到四個螺絲孔位, 而且多以波浪折疊的方式, 增加本體強度
此法類似車身鈑金的褶線, 可以大幅提高鈑件剛性,
該鈑件"法線"抗曲力可以大幅度的提高

附圖九有改裝前與改裝後的底盤件比較, 上方是偶使用的扭力板手
使用市售的鉻鉬螺絲, 一般建議最大鎖緊扭力在30 N-m

由側邊厚度比較, 發現兩者相差不大(圖十)
所以無新底盤件較易觸底與異物撞擊的可能
最大的差別就是右邊的新底盤件變成實心的, 韌性與強度都好多些

因為考量原廠所預留的螺絲牙深可能不夠
自己鎖完之後, 大多到28~30 N-m之間,
需要特別留意的是, 為了避免產生不必要的應力(台語: 著角)
這種大平面的螺絲鎖附, 一定要像汽缸體(頭)的螺絲鎖附方式,
以"對角線" 依序鎖附
上車後的實照 ...圖十一

心得:
東西上車之後, 一定要去試車啦
剛好副駕駛座有空...一定要帶個人去試試
跑了一段快速道路與山路之後,
副駕的感覺比較簡單: 好像比較不會 "搖"
OS:要不然是"搖勒搖勒"...跳舞女嗎? :L

偶自己的心得:
1.快速道路上, 快速連續變化車道時(有點類似S繞錐)
車身回復的速度變快了, 車身搖擺的現象降低了
底盤件(或說下結構拉桿)不像防傾桿,
能夠像防傾桿"主動"的調整左右輪在離心運動時候,
適度調整左右輪下壓力
所以, 同樣的繞錐, 可以感覺到加粗防傾桿可以減少輪子浮舉現象
然而, 偶的感覺, 下結構拉桿對於這個部份幫助有限,
但是車身的回復速度加快
所以, 當以前在連續切換車道的時候,
常常會感覺尾巴還沒有著地, 又要拉到另外一個方向
車身就一直快速的左右扭擺, 而且扭擺幅度一次次的放大, 最後不得不放慢速度
但是現在,
在同樣的快速道路, 車身的回復速度快
讓自己在出彎前, 輪子能夠更快恢復抓力地

2. 山路上表現, 挖賽...明顯許多, 連偶副駕駛座的那個, 也感覺比較不會暈
偶自己明顯的感覺到上到10格以上的穩定性, 明顯增加許多,
"它" 感覺的確能夠幫自己更快速的攻克彎道
不敢說它有多麼如神兵利器
但是沒有像之前需要等一段時間差, 到"後輪"著地之後,
才能夠往下一彎道進行轉向運動
現在, 彎道的反應速度變快許多,
就如前提到的, 連續彎道的反應能力增加了,
比之前換上18" CSC2的圈胎還要明顯
之前換胎之後, 感覺反應快, 但是比較顛一些
而這個下結構拉桿明顯讓車身穩定許多,
因為, 當後輪快速回復抓地力的同時,
原本的滑移現象也減少(有的人是很愛這味)
但是, 過多的滑移(因後輪回復慢, 所產生的抓地力來不及,而產生的滑移),
讓偶要進入下個彎的時候還在滑, 我就不愛了 ><

經過這兩段簡單測試之後, 覺得頗不錯,
偶自己也僅用原廠運動版懸吊(320ED的懸吊與一般E90不同)與加大圈胎
有這樣的進步幅度, 小的覺得還OK,
但是不曉得大改的車, 有沒有如此明顯的功效就是了(改懸吊與粗扭力桿)

另外, 跟自己之前的日系國產車改裝的下結構拉桿(井字拉), 明顯有些差異,
日系車改了井字拉之後, 車身顛的頗明顯, 感覺有過於硬朗的味道
本來, 日系車的剛性原本就差, 車也輕 (1.15噸) ,
所以左右大樑與懸吊在做互動時, 井字拉太硬, 變得更喧賓奪主
但是, 歐系車本來車身剛性就好, 車重(~1.45噸),
也能夠與底盤件互襯與較撐得住拉扯, 感覺能相得益彰...

打完收工, 謝謝觀看