铝合金车架和钢管车架的特点分别是什么？
车架的主要原料及分别： \x0d\x0a无论是摇篮式车架或双翼梁车架或是两者混合的新型车架，在用料上都可分成两大类：铝合金及钢管。\x0d\x0a\x0d\x0a 人人都爱的铝合金车架\x0d\x0a\x0d\x0a铝材本身是比较软，韧度及强度亦较低，不适合作工程用金属。但铝材比较轻身，及高度抗氧化的防锈特性。因此，为改善铝材较差的强度，必须混入其他金属制成合金才能够作车架之材料，一般被称为飞机铝(飞机机身同样使用铝合金为材)。\x0d\x0a\x0d\x0a铝合金之优点在于轻巧，高抗氧化能力，可塑性高，能于冷工(ColdWork)下塑型及加工，轻微变形车架容易拉回原状。但铝合金同样有其缺点。铝合金会有一种大部分金属的问题，便是金属疲劳。除此之外，因硬度较低，抗磨性不佳，部件较易磨损，不适合用于经常活动之部份。\x0d\x0a\x0d\x0a 因为铝合金硬度不足问题及金属疲劳特性，在铝合金车架某些部份上必须在表面加工(铝合金车架不平滑如磨沙般既表面便是其加工结果)，令表面有WorkHarden之情况，因此提高表面之硬度及产生表面横向压力以防止车架出现裂痕。\x0d\x0a\x0d\x0a 铝合金车架多数以注模(DieCast)制造，存在模具成本。由于有工序上及模具之需要，因此，一般铝合金车架造价较高，所以需然铝合金车架比较轻，但一般不会应用在平价或低性能的车种中使用，以免提高售价或造成浪费。以前铝合金车架只会跑车身上出现，但近年在高性能的街车、专业的爬山车甚至乎是高性能绵羊都有采用铝合金车架。\x0d\x0a\x0d\x0aYamaha摩托车在制造第三代Delta-Box车架时，采用了一种名为ControledFillingAllyDie-castingTechnology铝合金计算机印模锻造技术制造。\x0d\x0a\x0d\x0a该技术能制造更复杂的外型，并同时准确地控制车架的厚度，让受力支点厚一点。最重要是能有效减少气泡形成，利用计算机感应器控制模件内不同部份的吸力，让铝合金更准确和更快速地被注入模具内，令注模时间可以缩短了五倍之多。\x0d\x0a\x0d\x0a 所以温度控制更佳，令制成品的密度和刚性都得到改善，令新车架的横向刚性增强但重量却减轻。此外车架的焊接点也可以大幅减少。\x0d\x0a\x0d\x0a普遍被人轻视的钢管车架\x0d\x0a\x0d\x0a钢材同样是合金，主要由铁(Iron)做成，加入炭Carbon，铬Chromium，镍Nickel，钒Vanadium，磷Phosphorus，镁Manganese等等其他元素制成。\x0d\x0a\x0d\x0a由于钢材由小型炭原子及大型铁原子所合成，所以钢材有一种名为Cottrelllocking的效果，使钢材没有一般金属存在的金属疲劳现象。\x0d\x0a\x0d\x0a 但有利必有弊，Cottrelllocking会导致金属难以冷工加工，所以钢材塑型多数会加热后才加工(Hotwork)。钢材Hotwork还有其他好处，如红热钢材快速冷却(Quenching)会使钢材有纤维性结构，令纲材更加坚韧。\x0d\x0a\x0d\x0a 钢材的抗氧化力亦算高，但不及铝合金，因此，此类车架一般都会有漆油保护，防止氧化。因硬度较高，抗磨性佳，除车身外，引擎及波子盘等经常转动的地方都会用上钢材。\x0d\x0a\x0d\x0a钢管车架在外观上不及铝合金车架粗壮，也较为普遍，所以予人一种过时老土的感觉。其实钢管车架无论在硬度，韧度及强度都比较铝合金优异。\x0d\x0a\x0d\x0a意大利摩托车之皇Ducati的作品，包括登上世界竞赛颁奖台的超级跑车和最新的型号，都是一直使用捆杆式圆管车架。\x0d\x0a\x0d\x0a 钢材缺点是材料本身十分之重，材料本身价钱比铝合金贵，不过因为刚性高，可减少用料，及车架工序简单，车架成本因此反比铝合金更便宜。 \x0d\x0a\x0d\x0a摩托车的钢管车架，一般都是使用已成形的钢管，经加热后再拉出所需形状，然后再利用烧焊方法制成最后的车架。相比起注模式的铝合金车架，制造钢管车架所需的工序比较简单，所需要的注模规模比较小型，不像生产铝合金车架需要有大型注模的昂贵模具。所以钢管车架，在平价及低性能车种中被普遍采用。
钢管编织车架抗变形能力好，车架高级，但是焊接复杂，良品率低，成本高。
钢管编织车架采用钢管将转向头连接到90度V型双缸引擎上的四个点，两个分别在两颗汽缸之间的V深处，另外就在后汽缸后面的变速箱上，或者在两侧向下延伸以抓住摇臂枢轴。从任何一侧看，格子都是强壮三角形(如同一座桥梁)，以防止纵向弯曲，但从上面看，几乎没有任何斜撑以防止转向头的侧向运动。
省略这种对角支撑有两个可能的原因，一个是引擎的进气系统占据整个下部并且上部最大的可用空间必须放置进气系统必须，因此两个部分都不能被斜撑杆穿过，另一个原因也许是故意提供横向作动。编织车架的独特能力是否恰好是必要的，于是前车架制作得越硬，底盘可以提供给车手的路感就会大大减少，另一个促成编织钢管车架的原因是，日系四缸车因为引擎是直列的，所以车架可以直接环抱住整颗引擎，但是L型双汽缸的杜卡迪，前面汽缸几乎水平往前，所以车架设计就没办法跟日系车一样，也因此这样的设计让杜卡迪车辆前端更灵活。
由于钢管编织车架采用钢管将转向头连接到90度V型双缸引擎上的四个点进行处理，所以在制作的过程中需要的工序繁杂，成品率也低，生产的成本相对来说就高。
首先轮扣式脚手架稳定安全性能高，它没有任何的活动紧缩件，在使用中可以保证节点的拉力和压力合理分布，保证良好的刚度和稳定性，最大限度的防止传统脚手架上活动紧缩件造成的不安全隐患。
铝合金是目前市场上使用最普遍的材质，优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈，要轻可以把管材抽得极薄，要强也可利用cnc模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。缺点是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳，也由于其灵敏轻巧、高刚性的特性，因此很容易传达地面的振动，造成骑乘舒适性不佳。
钢材是使用在自行车上最久的车架材质，主要优点包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性（吸震）、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理，因此成本与价格相对较低。缺点则是重量过重，保养不当容易生锈，管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。
主车架是整个摩托车的支撑部分,因此其材料和结构必须有相当的强度和刚性,同时又要求重量轻巧,以便高速行驶。因此,两轮摩托车车架要尽量采用重量轻,刚性好的管材或板材。
主车架所要承受的力量有:来自于悬挂的力,和发动机产生动力时造成的力。
悬挂的力是最常见:
车辆减速时,轮胎的产生的力首先传至悬挂,悬挂又把力从车架的连接点传递到车架,最后由车架抵挡住发动机、骑手及大部分的车重,将整辆车加减速。
如果在减速时,车架产生了变形,必然会影响整辆车减速时的稳定性,因此这方面的材料刚性是不能妥协的。
车辆行驶时,悬挂会不断接受地面的反馈产生相应的动作,所有动作的力都会传至车架,车架也必然负载悬挂动作时的力。
发动机输出的动力时,后悬挂及车架都必然承受力,动力才能传至轮胎产生抓地力。
同时发动机产生的震动也必须由车架来吸收,通常用橡胶类的缓冲件吸收震动,不然多数的螺丝在长期震动下都有可能被震松脱落了。
如今的车架设计概念强调刚性及韧性并重,要求悬挂不能吸收的力,由车架来吸收,而不是造成轮胎失去抓地力。从前、后悬挂来看,都只是一个方向的作用力,只能吸收一个方向的力。
但车在直行或是弯道中,所需吸收的力明显地来自于多个方向,因此单单以悬挂来吸收是不够的。
因些,车架并非只讲究加强刚性才是好车架,也需要当刚性到达某个程度后,适当的减轻刚性反而能有效的吸收各种力。
看看世界大厂的车架技术,有些是普遍应用于各厂家特定车种的技术,有些则是厂家所偏好、专属的技术。
钢管环抱式车架
钢管环抱式车架普遍运用在许多日系街车上,其特色是将钢管弯曲、焊接而成,并且将发动机环抱住。
通常这类型的车架会搭配双减震器后悬挂系统,所以并没有所谓的副车架,因为车架必须往后延伸,负担两支减震器所传上来的力。
这种车架使用钢管作为材料,然后焊接做出车架形状,优点是其制造成本低,所需的技术水准也不高。
缺点在于钢材重量较重,容易受力变形,做出来的车架重量会较大,刚性会稍嫌不足。
双梁式铝合金车架
双梁式铝合金车架常见于日系跑车,其特点就是由两支粗壮的横梁吊起发动机,双梁的前端会结合支撑前悬挂,双梁的后端放入后摇臂,支撑后摇臂的旋转支点。此类车架由于采用铸造技术,因此在形状上的变化较多,
能轻易地制造出所需要的形状,可以节省许多材料及降低重量。就材料本身而言,使用铝材也能减少车重。
这类型车架将发动机吊起,并以车架的前端及后端分别支撑前、后悬挂,车架要求做得较为宽大。
如果车辆的发动机为直列四缸,则车架通常显得较为宽大,而如今的设计概念是要将车架缩小,这就成了此类车架的缺点。
栅式钢管车架
栅式钢管车架是意大利车厂Ducati的招牌之一,已是Ducati的特色,也使Ducati车款一眼就能被辨认出来。其特点是利用直条的钢管建构出许多封闭三角形的骨架,来加强车架的刚性。
栅式钢管车架并非如铸铝双梁车架般吊起发动机,反而像是以发动机作为基础,建构起车架,车架只是将前、后悬挂与发动机做个连接、支撑。由于车架所使用的材料较少,整体重量非常低。车架瘦窄也是其特点之一,这点在Ducati众多车型上可以看出来。
BMW车架
BMW摩托车除了以水平对卧双缸发动机出名之外,由此发动机所发展出的车架也与众不同。
车架是以水平对卧发动机作为基础,直接在发动机上发展出前悬挂结构,再分别往后发展出后悬挂结构及支撑座位的骨架,其实已经完全没有车架的概念了,完全利用发动机在支撑悬挂。
BMW的水平对卧发动机车款,可将发动机视为车架的一部分,这也造就了其特殊的骑乘感。
踏板车的车架
踏板车的设计初衷是轻便的代步交通工具,一切以实用为导向,所以在座位下方有相当大的置物空间,龙头与前座之间还留出了很大的空间。既然为获得空间,那就必然牺牲车架刚性。
也说明踏板车的车架设计不适合高速度与高动力负荷,尽管先天刚性不如骑式车,但还是可以通过改装强化踏板的车架刚性。
踏板车车架大致相同,从前往后看,固定三角台的部分为一根粗轴,到了脚踏板开始分为两边,
到了中央部位,车架下方连接发动机传动箱,之后是连结后避震器上端。
这类的车架一共有两大弱点。
1、龙头到脚踏板之间的部分最脆弱,L型单管设计,在发生迎面撞击的时候会断裂与变形。
2、与发动机连结的固定部分所承受的力量也不轻,但通常不会直接将发动机锁在车架上,而是透过发动机吊架将两者互相固定,其作用相当于生物的关节。
没有完美的车架,只有相对好一点坏一点。摩托车考验得最多的是发动机的动力以及质量可靠性,随着技术的不断发展,发动机已经不再是摩托车最大的瓶颈,摩托车三大件中的另外两个结构,车架、减震器变得越来越重要,这两个对于弯道以及刹车的稳定性起着至关重要的作用。
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