摩托车车架钢管厚度多少

一般而言,我们可以把车架拆分为主车架及副车架,主车架是将摩托车的前悬挂、后悬挂以及发动机组合在一起的关键零件,副车架则是由主车架延伸出来搭载骑手坐垫及部分配件的结构。通常讨论所说的车架都是指的主车架。

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。

阅读全文

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。

人人都爱的铝合金车架

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)。

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。

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。

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。

Yamaha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。

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。

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。

普遍被人轻视的钢管车架

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。