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【國王學苑】探索底盤絕對領域─《Hyundai Elantra Sport》
吳育安 吳育安Posted on Nov 24, 2017
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【國王學苑】探索底盤絕對領域─《Hyundai Elantra Sport》

加速性能
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乘坐舒適
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動態操控
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內裝配備
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物有所值
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先進科技
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油耗表現
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安全配備
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【國王學苑】探索底盤絕對領域─《Hyundai Elantra Sport》

圖片來源:King Autos

為了滿足不同取向的客層,現在許多汽車製造商都會在標準車型之外增加運動車型來滿足對於性能要求較高的客戶。這些「運動車型」和標準車型相比,通常除了動力輸出較大之外,在底盤設定也會有所差異。這次專題主角《Hyundai Elantra Sport》就是一例,而為了比較出所謂「Sport」車型和一般車型的差異,國王車訊也特地商借了一輛標準版的Elantra來做為對照組,讓讀者能夠更清楚的了解兩個不同車型在底盤的部分究竟有著什麼樣的差異。

底盤測試儀

在看測試結果之前,要先來告訴大家「底盤測試儀」的意義。底盤測試儀的原理是利用不同頻率的震動來量測輪胎的「接地壓力」,如果圖表越接近水平線,代表懸吊在各個震動頻率都能夠保持幾乎一樣的接地壓力,通常也代表著較為運動化、阻尼設定較強、著重抓地力與操控的設定。如果曲線呈現類似V字形,則通常代表較為舒適、或者阻尼設定較弱、懸吊能夠吸收較多的路面衝擊力道,而越深V通常代表著越舒適的設定。

另外,曲線上「點」分布的密集程度也代表著避震的反應,如果點的分布較疏甚至破碎,可能表示避震器在特定震動頻率的做動反應不足導致儀器判讀不到輪胎的接地壓力,或者是避震器有問題。因此底盤測試儀不僅能夠用以判斷車輛的避震特性,也能夠做為避震器是否異常的依據。

必須注意,底盤測試儀給的是一個「參考數據」來提供專業人士判斷避震器的特性或者檢測問題。事實上懸吊設計博大精深,有些測出V型曲線的車款依舊擁有非常優秀的操控感受,而測出近乎水平曲線的車款在行路品質上也可以相當舒適。因此不能完全以曲線形狀來斷定車輛的操控特性。

這次在進入懸吊結構的分析之前,要先透過底盤測試儀來看標準車型和Elantra Sport在懸吊阻尼設定上的差異。下方為Elantra Sport與一般Elantra測試結果的對照,可以看見Elantra Sport前懸吊的測試曲線呈現一個相當和緩的V形,而標準車型則在振動頻率8Hz至20Hz之間有著較為深V的曲線。

▼Elantra Sport的底盤測試儀前懸吊曲線。

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圖片來源:King Autos

▼一般Elantra的底盤測試儀前懸吊曲線。

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從這裡可以判斷出Elantra Sport的阻尼設定確實較為硬朗,能夠創造出較為迅速的車頭轉向反應,較為一致的輪胎接地壓力也代表著在不同頻率的振動下,這個車型也能夠維持較佳的抓地表現。至於標準車型則是相當普遍的「市場考量」,隨著振動頻率而有著較大變化的接地壓力代表著懸吊吸收了更多崎嶇路面帶來的衝擊,能夠讓標準車型擁有更好的乘坐舒適性,也較符合一般大眾對於車輛舒適性的要求,但是偏軟的阻尼設定當然也會在激烈操駕時有著較遲鈍的動態反應。這是車廠在進行大眾車款設定時的取捨,也因此才會有運動版本的出現。

▼Elantra Sport的底盤測試儀後懸吊曲線。

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▼一般Elantra的底盤測試儀後懸吊曲線。

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為了配合前懸吊阻尼的提升,Elantra Sport後懸吊的阻尼也有所強化。雖然和前懸吊的測試結果曲線相比,後懸吊可以看出更明顯的V形曲線來提升後座的舒適性,但是若是與標準車型的後懸吊測試結果相比,依舊是有著較平緩的V形曲線,而Sport車型曲線上點的分布也較為密集、完整。前後阻尼設定的同步強化讓Elantra Sport整體的操控感受得以比Elantra標準車型來的更加紮實,但是畢竟Elantra Sport並非相當硬派的性能車型,因此也沒有犧牲掉太多的舒適性。實際駕馭感受可以參考國王車訊先前的試駕報導: 無愧「Sport」之名─《Hyundai Elantra Sport》

前懸吊

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Elantra Sport在前懸吊採用相當普遍的麥花臣懸吊系統,而從結構與零組件的配置來看,Sport車型與標準版Elantra除了避震器彈簧與阻尼有所不同之外,其他部分皆維持相同。Elantra的麥花臣懸吊系統採用了相當傳統的設計,下支臂形狀為L形,黃色箭頭所指的支點會負責支撐車輪煞車與加速時產生的前、後縱向力道,綠色箭頭處則提供了側向力道的支撐性。

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另外,通常黃色箭頭處所使用的橡膠襯套材質會較軟,以利吸收掉車輛行駛時路面對車輪所造成的衝擊,提升乘坐舒適性。綠色箭頭處的襯套在多數情況下則會使用材質較硬的橡膠襯套,讓整個懸吊系統能夠抵抗較大的側向力,提高車輛轉彎時的穩定性。

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除了避震器的差異之外,Elantra Sport與標準車型的前防傾桿尺寸也有所不同。為了提供更好的側傾抑制,Sport車型使用了直徑較大的24mm防傾桿,而標準車型則只有22mm。

▼Sport車型的前防傾桿為24mm。

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▼標準車型的前防傾桿尺寸為22mm。

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後懸吊

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Elantra Sport與標準車型之間最大的差異就在後懸吊的結構。一般的Elantra在後懸吊是使用「Torsion Beam扭力樑」,這種結構極為簡單的非獨立式懸吊系統基本上就是由一支ㄇ字型的鋼樑加上彈簧與阻尼筒組成,由於構造簡單,在製造與成本上有著不小的優勢。但是非獨立式懸吊在懸吊動態幾何的變化與可調整性就相當侷限,基本上,扭力樑在做動時只會有輪胎上下的變化,Camber、Toe雖然可以透過墊片進行靜態調整,但是做動時這兩個角度都不會有所變化。這在車輛只有直行的狀態下,或許可以視為一種「穩定」的懸吊,但是車輛在過彎、遇到左右不平的路面等情況時,這種沒有幾何變化的懸吊就會難以維持輪胎與路面的接觸面積,進而降低輪胎的抓地表現。

▼扭力樑基本上就是由一支ㄇ型鋼樑所構成。

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或許對於一般人的用途,扭力樑懸吊已經足敷使用,但是這對於一款掛上「Sport」之名的車型可不是好事。因此Hyundai將Elantra Sport的後懸吊改為多連桿結構,利用這種獨立式懸吊系統來提升後軸的操控性與最佳化後輪與路面的接觸面積,另一方面,由於獨立式懸吊系統的左右側懸吊不會相互干涉,因此在行經左右不平的路面時,獨立式懸吊還會比非獨立式懸吊更舒適。這也是為何Elantra Sport即便後懸吊阻尼增強,但是舒適性依然不會比標準車型遜色太多的原因之一。

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圖片來源:King Autos

看到Elantra Sport的多連桿後懸吊系統,主要由黃色箭頭的Trailing Arm拖曳連桿、綠色箭頭的後下支臂、藍色箭頭的Toe連桿以及這個角度較難看清楚、紅色箭頭所指的上支臂,總共四支連桿組成。從這些連桿的位置可以很清楚的了解各連桿的「份內工作」,擺成縱向的拖曳連桿能夠輕鬆的支撐煞車與加速產生的力道,而過彎時的支撐性則是由後下支臂負責提供,單就這兩個部分來看,合併左右邊的懸吊,看起來就像是扭力樑的ㄇ形結構,只是拆解成左右獨立的做動方式。但是真正讓這套多連桿與扭力樑懸吊產生差異的部分在於Toe連桿與上支臂。

▼若是只把Elantra Sport獨立式懸吊兩側下臂的結構合併來看,就會有著類似扭力樑ㄇ形鋼樑的做動方式。

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藉由Toe連桿,Elantra Sport的後懸吊能夠調整其輪胎的Toe角度,利用不同的Toe角度來達成些微不同的車尾操控特性(穩定或靈活),增加車輛在底盤設定上的可調性。另一方面,上支臂則能夠讓懸吊在上下做動時產生Camber變化(壓縮時向負Camber變化,伸張時向正Camber變化),這讓車輛在過彎時輪胎有著較佳的貼地性,進而提高輪胎抓地力以及過彎極限。

▼原廠Toe連桿使用有刻度的偏心螺絲,方便進行小幅度的Toe角度調整。

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一般Elantra的扭力樑後軸並未配置防傾桿,而Sport車型的獨立式懸吊則有搭配一支14mm的防傾桿來協助抑制側傾。

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看完了Elantra Sport的後懸吊結構,有些讀者應該會發現這類後懸吊結構在之前介紹 《Toyota C-HR》的時候就已經出現過。沒錯,這種獨立式懸吊系統正是在許多歐系車上都已經普遍使用的多連桿懸吊結構。不過雖然「構造」上相同,各家車廠在懸吊的動態幾何變化量以及定位角度的設計上都會有些微的差異,以營造出不同的操控風格。

定位角度

在四輪定位這方面,消費者要建立一個正確的觀念。以市售車來說,強調數據上的「絕對精準」或「絕對對稱」意義並不大。除了每一台定位儀器的校準不同以外,每一次的定位數據也會因為市售車底盤的橡膠鐵套形變或者其他環境變因而有些微不同的結果,只要誤差在合理範圍內就有參考價值。這也是為什麼原廠給的定位數據通常會有一個建議數值與寬容值。
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調出Elantra原廠定位數據,雖然只有標準車型的數據,但是Elantra Sport經由現場定位儀器所測出的角度幾乎完全與標準車型的原廠數據相符。從不到5度的Caster角度以及大約負0.5~負1度的Camber設定來看,可以判斷Elantra車系(無論標準車型或是Sport)在定位角度的部分還是採取較為保守的設定。由此可見原廠應該還是將Elantra Sport定位在能夠兼顧日常駕駛用途與偶爾小熱血的運動化房車,因此並未在定位角度上做出過於激進的設定。

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後軸定位角度的部分,在與協力店家討論過後。店家表示在接觸了大量新舊世代車款以後,他們發現許多車廠在後懸吊Camber的設定上有著一個較為中庸的設定數值,大約負1.5度。研判這應該是各大汽車製造商認為能夠在操控性與輪胎壽命之間取得平衡的中庸數值,而回顧先前專題系列中的其他車款,的確在《Ford Mustang EcoBoost》、《Volvo V60 Polestar》以及《Subaru Levorg》,甚至是舊款的《BMW E36 3 Series》都能夠看到負1.5度±0.2°的後軸Camber數值,而Elantra Sport也有著接近的設定。

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結語

雖然Elantra Sport在車系當中擔任性能強化版的角色,但是與標準車型之間的差異並不會像是《BMW》之於《BMW M》或者《Mercedes-Benz》之於《AMG》。如果要與定位較為接近的品牌相比,一般Elantra與Elantra Sport的差異會更加類似《Honda Civic》車系當中Civic與Civic Si的角色,而不會像是Civic與Civic Type R之間這麼大的落差。整體而言,Elantra Sport在動力、懸吊以及配備上都有所提升,但是若要追求真正全面的「性能」,還是期待N Performance車系吧。

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協力合作:中壢人氣歐巴-洪小小

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