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譯者注：這一章篇幅太長，故拆分為兩篇分別刊出：前半部分講“力”、“能量”、“彈簧”，後半部分講“阻尼”。本人水平有限，尤其動手經驗很少，錯誤之處，還請各位摩友不吝指教

對於基本的騎行來說，原廠懸掛及其出廠設定就夠用了。但隨著騎士技術提升，其摩托車部件效能也需要加強。我相信，如果不先對摩托車懸掛的原理有基本的理解，討論騎行技術就沒有意義。本書所有的騎行技術，都是圍繞管理抓地力的。瞭解懸掛是如何發揮作用的、如何正確地調教懸掛、保養懸掛，結合正確的騎行技術，你就能提高管理抓地力的能力。

你在摩托車上的每個身體動作和操控輸入都會影響懸掛，進而反過來影響你自己。更好的操控，更好的抓地力，以及更好的平順性，會帶來更大的安全性，更多的舒適性以及更愉快的街道騎行體驗（Enhanced control， better traction， and more compliance translate into improved safety， more comfort， and increased fun on the street。）。此外，你還會在賽道里擁有更快的圈速。

摩托車懸掛是如何工作的呢？不幸的是，這方面準確且容易理解的資訊不多，摩托車製造商在這方面也沒給車主提供多少有用的幫助。實際上，很多車主手冊上關於懸掛的說明很可疑，例如“把懸掛調節到最舒適”，或是“順時針擰回彈阻尼螺絲，就會增加回彈阻尼”。很多代理商維修師傅也只學過怎麼拆卸、更換懸掛，而沒有學過如何正確地設定懸掛。我們先從理論的角度看一下懸掛是什麼，以及它是如何工作的。

為什麼需要懸掛？

首先，我們為啥需要懸掛呢？卡丁車沒有懸掛，照樣跑得非常快呀。原因到底是什麼呢？路面的凸起及凹陷。要記住，卡丁車是在賽道里相當平滑的地面上跑，而摩托車可能遇到各種各樣不平整的路面，這就需要懸掛發揮作用了。

懸掛的作用有三個：把平順性最大化，把抓地力最大化，把操控最最佳化

（The purpose of the suspension is threefold： to minimize harshness， maximize traction， and maximize control。）。完美的懸掛設定由若干因素決定，包括騎行型別（例如，賽道競速還是街道騎行），以及個人偏好（有人喜歡懸掛硬一些，有人喜歡懸掛軟一些）。

想象一下完美懸掛帶來的完美騎行。完美的懸掛帶來最大的抓地力，有足夠的支撐力，不至於打底，有良好的“路感”，同時也足夠舒適。此外，它在任何道路上表現都很穩定。每種型別的騎士都會想要這種理想化的設定——支撐性好，帶來易於操控的感覺，同時很舒適，因為沒人喜歡在騎車時被顛起來。“支撐性”和“舒適性”這兩個詞看起來互相排斥，實際也是這樣嗎？完美的騎行是硬還是軟呢？答案是：都有——足夠硬，以消除摩托車過度的“點頭”並避免打底；在透過路面凸起時又足夠舒適。雖然這聽起來不太合邏輯，有了現代科技的加持，支撐性和舒適性是可以兼顧的。在進一步說明之前，我們先要理解在任何懸掛系統中都存在的基本的力。

力

懸掛運動時，有三種不同型別的力：彈簧力、阻尼力和摩擦力。

其實，摩托車部件在加速時也產生力，但這次討論我們暫不考慮。

第一種力是彈簧力。

彈簧有兩種基本的型別：機械彈簧和空氣彈簧。機械彈簧按形狀可以分為三種：螺旋彈簧、板彈簧、扭杆彈簧，其中螺旋彈簧在摩托車上最常見。

螺旋彈簧的力取決於線圈直徑、螺旋直徑、螺旋數量以及材質。而空氣彈簧具有初始壓力、壓縮係數、有效活塞面積等特性。關於彈簧力，最重要的是要記住，彈簧力只與相對於懸掛整體行程的位置（即彈簧被壓縮的距離）有關。彈簧力與懸掛壓縮或反彈的速度無關。

阻尼力是由於液體被迫透過某種限制而產生的。因此，阻尼力取決於油的黏性、孔洞尺寸、活塞尺寸、閥門、墊片配置，以及最重要的，速度。油液透過阻尼線路的速度產生了阻尼力。這就意味著，只要阻尼單元在壓縮或回彈過程中沒有運動，減震就沒有產生阻尼力。阻尼不受摩托車的運動或摩托車的速度影響，它只受車輪垂直方向的速度影響。

第三種力是摩擦力。摩擦力取決於接觸面垂直方向的負載、接觸雙方的材質，以及潤滑（如果有的話）。負載越大，內管與附著在外叉管上的襯套、油封之間的摩擦力就越大。

關於摩擦力的另一個因素是，接觸面之間是否有相對運動。接觸面之間沒有相對運動，產生的就是靜摩擦力；接觸面之間有相對運動，產生的則是動摩擦力。你向下推車把，就能很容易感受到前叉的靜摩擦力。一般來說，最大靜摩擦力比有相對運動之後的動摩擦力大。

在有些情況下，摩擦力是懸掛最大的問題，比阻尼力和彈簧力加起來的問題還大。低摩擦材料、更好的表面拋光、更復雜的潤滑劑以及更好的設計，能將摩擦力減少到最小。關於摩擦力，你只需要知道“摩擦力越小越好”就行了。

能量

力是很重要，但更有必要理解的是：能量。彈簧被壓縮時，將動能（由於運動產生的能量）轉化為勢能。彈簧反彈時釋放能量。另一方面，阻尼把機械能轉化為熱量，然後散發到空氣中。摩擦力也將機械能轉化為熱量，但它的特點與阻尼力相差很大。為什麼對能量的理解很重要？有這麼幾個原因。從根本上說，懸掛的功能是對力和能量進行管理。當避震變熱時，騎士通常會很擔心。但從能量的角度講，阻尼的作用就是把機械能轉化為熱能，你就會意識到，避震發熱不是個問題。但是，避震會衰竭，即會失去阻尼作用，這不是我們想要的。設計得很好的避震會有高質量的油液，即便變熱也不會讓你感覺到衰竭。

理解了能量，解釋懸掛就比較容易了。當輪胎接觸路面凸起時，懸掛會壓縮。這時，彈簧儲存了部分能量，而阻尼將剩餘能量的一部分轉化為熱量。懸掛壓縮速度放慢，停止壓縮，然後改變方向，開始伸展即回彈。這時彈簧釋放能量，阻尼器施加回彈阻尼，又一次把機械能轉化為熱量。在理想狀態下，摩托車的重心保持在一條水平直線上運動，只有輪子上下運動，輪胎與路面保持完美的接觸。懸掛應該是這樣發揮作用的，不過理想狀態很難達到。

【圖3。1】

圖3。1展示了由懸掛支撐的摩托車系統。要注意，摩托車重心與車輪被彈簧、阻尼器分開了。每一個部件都有質量或重量。彈簧上方的所有部件都歸為“簧上質量”（sprung mass），彈簧下方的所有部件都歸為“簧下質量”（unsprung mass）。彈簧的一半是被支撐的，另一半是未被支撐的。阻尼器中，連線在“簧上質量”上的部分歸為“被支撐的”，連線在“簧下質量”上的部分歸為“未被支撐的”。在理想條件下，摩托車透過一系列路面凸起時，“簧上質量”重心的運動軌跡是直線，而車輪與“簧下質量”上下移動，與路面保持接觸，這樣就能提供最理想的抓地力。

彈簧

大家都知道彈簧是什麼，但很少有人完全理解彈簧是如何工作的，以及不同型別彈簧的區別是什麼。在設定懸掛時，選擇正確的彈簧比率（spring rate）和預載很關鍵，所以應該在對懸掛做其他調整之前把彈簧比率和預載確定下來。

關於彈簧，需要知道的最重要的一點就是，彈簧的力量取決於彈簧被壓縮的程度——即彈簧位移。例如，如果把一個彈簧壓縮1mm需要0。5kg的力，這個彈簧的彈簧比率就是0。5kg/mm，通常稱之為“。5彈簧”。因此，要把這個彈簧壓縮20mm，就需要10kg的力，以此類推。於是，彈簧向回推的力取決於它被壓縮的程度。因此，大家要記住，彈簧是位移（或位置）敏感的零件。

【圖3。5】

總的彈簧力度是機械彈簧和空氣彈簧之和

可伸縮前叉總共能產生多大的彈簧力呢？這更復雜一些。這是因為，叉管中密封了一定體積的空氣，就像一根額外的彈簧一樣發揮作用。當前叉壓縮時，叉管裡的氣壓會增加，即便這個前叉沒使用初始氣壓。前叉壓縮得越多，“空氣彈簧”的比率就越大（The more the fork compresses， the more progressive the “air spring” becomes。）。總的來說，前叉有2個彈簧力：1）機械彈簧力，以及2）空氣彈簧力。

【圖3。2】

我們再來定義一下彈簧比率和預載到底是什麼。彈簧比率就是指彈簧的“硬度”，以千克每毫米（kg/mm）或磅每英寸來衡量。測量彈簧比率的方法之一是，先測量彈簧未被壓縮時的長度，然後給彈簧施加一些重量，再測量彈簧的壓縮量，如圖3。2所示。透過施加越來越重的重量，並測量彈簧相應的壓縮量，就能畫出彈簧受力與位移關係的圖表。

彈簧比率的定義是，彈簧受力的改變數除以彈簧位移（displacement）的改變數。用資料公式表示就是，彈簧比率（K）=（受力的改變數）/（位移的改變數）。

【圖3。3】

圖中表徵了兩根不同硬度彈簧的受力與壓縮量的關係。

（譯者：原文似有誤，藍線彈簧的硬度是紅線彈簧的2倍，而不是相反）

摩托車的彈簧主要有三種，從左到右依次是：直線比率、雙重比率和漸進比率。

在設計中，彈簧有三種基本型別：直線比率、雙重比率和漸進比率（見圖3。4）

。直線比率的彈簧，在運動中保持固定的比率，在賽車中應用得很多。直線比率的彈簧中，其線圈是平均分佈的。這類彈簧在運動的整個過程中，每壓縮相同的量，就需要增加相同大小的力。

【圖3。4】

漸進比率彈簧隨著被壓縮的過程，力量增大得越來越快；雙重比率彈簧有一個明顯的交叉點，比率在此發生變化；直線比率彈簧則始終保持固定的比率。

相比之下，在漸進比率或雙重比率彈簧中，壓縮相同距離所需要的力量大小會發生改變。雙重比率彈簧通常有兩種不同的線圈間距——一段間距更近些，另一段間距更遠些。把兩根不同的彈簧疊加在一起，也能形成一根雙重比率彈簧。漸進比率彈簧，開始時線圈距離很近，然後每增加一根線圈，其間距就逐漸增大。剛開始時，相同的壓縮長度，彈簧力改變得不多。隨著彈簧的壓縮，線圈逐漸被擠壓到一起（相鄰線圈相互接觸，沒有壓縮空間了），使得彈簧比率逐漸改變。

哪種彈簧更好呢？這取決於應用場景，而且也見仁見智。我跟人建議，在大多數伸縮叉上用直線比率彈簧。原因是這樣的。在設定懸掛的彈簧比率時，最理想的設定是，彈簧比率有足夠的漸進性，同時漸進性也不至於太強（WHen setting up the spring rates on suspension， the ideal setup is one that is progressive enough yet not too progressive。）。漸進性不足的彈簧比率，在遇到小的路面凸起時會感覺偏硬，在遇到大的路面凸起時又容易打底。而漸進性太強的彈簧比率，會使減震在前半段感覺支撐無力，軟綿綿的，而在後半段又變硬得太快，給讓人感覺突兀。

還記得吧，在伸縮叉管中有兩種主要的彈簧力：機械線圈彈簧，和空氣彈簧。就特性而言，空氣彈簧是非常漸進的（very progressive），很容易透過油位（oil level）來調節。我的經驗是，直線比率彈簧與本來就具有漸進性的空氣彈簧的組合，能給前減震提供最好的漸進性（progressiveness）。實際上，如果需要更大的漸進性或防打底效能，只需增加減震油位即可。

直線比率的彈簧，很容易理解其彈簧比率。與此相反，要想知道漸進比率彈簧的彈力是怎麼變化的，必須用彈簧檢測儀來畫出彈簧力與壓縮量的關係。

在討論減震時，彈簧預載是被人誤解最多的概念之一。我們常聽有騎士說，要調節他們摩托車的彈簧預載，來讓彈簧更硬或更軟，這是一個誤解。實際上：

改變彈簧預載根本不會改變彈簧比率

。無論預載設定為多大，彈簧的比率都是相同的。我們來看看到底怎麼回事。

在安裝時，彈簧會被壓縮少許。這個壓縮被稱為安裝預載。預載是指，彈簧在安裝時與其自由長度相比壓縮的距離（Preload is the distance the spring is compressed compared to its free length when installed。），以毫米或英寸為單位。只要是減震中有彈簧的摩托車，都有預載，即使預載不可調的摩托車也有預載。在預載可調的摩托車上，即使把調節器設定到最小，減震也仍然是有彈簧預載的。不要以為把調節器調到頭，就沒有預載了。例如，預載的範圍可能是20mm到35mm，調節器可以調節的範圍只有15mm。需要指出的是，所有型別的減震，都能從內部透過改變彈簧墊片的長度，來調節其預載，不過有時候這需要特殊的墊片（It is important to note that all types of forks can have the preload adjusted internally by changing spring spacer length， although sometimes this requires special spacers。）。

預載力與預載長度不同，它是減震完全伸展時彈簧施加在叉管末端的初始力度。對於一根彈簧來說，增加預載的量（墊片長度），就會增加預載力。彈簧上的預載力意味著，讓減震從完全伸展狀態開始壓縮，所需要的力的大小。當預載增加時，要讓減震開始壓縮，就需要更大的力；當預載減少時，則只需要更小的力，減震就能被壓縮。要記住，當騎士坐上摩托車時，減震已經被壓縮了。當預載改變時，“簧上質量”會被彈簧支撐得更高或更低。這就意味著，當車身和騎士已經壓縮了減震時，增加預載，並不會增加讓減震開始運動所需要的力。

彈簧預載過多會導致減震過多地壓縮，結果就是，遇到路上有坑的時候，減震可伸展的行程不夠長。摩托車就會跳過路面的坑窪，可能會導致輪胎失去抓地力。相反，如果預載過少，會減小過彎時的離地間隙，導致減震容易打底。

彈簧預載調節的主要作用是，改變用於吸收路面凸起的減震行程、與用於伸展進入路面坑窪的減震行程的比例（The main thing spring preload adjustments really do is change what percentage of suspension travel is available for absorbing bumps and for extending into holes or dips in the road surface。）。調節預載的目標是，讓減震在彎中處於行程的中間位置，這樣就能更好地處理路面的凸起和凹陷。這樣，在彎道中，減震就能最大限度地保持輪胎與地面的接觸。要想理解預載是如何影響減震處理路面凸起、凹陷的能力的，必須先理解減震下沉的概念。請注意，減震下沉也影響車架幾何引數和操控性。更多細節，請看第十六章“車架調整”（Chassis Tuning）。

下沉的型別有兩種：自由下沉（free sag）和靜態下沉（static sag）。從完全伸展狀態到平放在地面上、只承受車身自重（騎士不在車上），摩托車壓縮的量就是自由下沉。這個數值，也叫車身下沉（bike sag），主要用於後減震的設定，這在第十五章“減震設定”中詳細說明。

靜態下沉是指，從完全伸展狀態到騎士坐在車上，減震被向下壓縮的量。這個下沉的量，取決於彈簧比率、被彈簧支撐的車身與騎士的重量，以及預載。當你擰緊減震旋鈕、增加預載、或改變墊片長度時，你實際上是增加了彈簧施加的初始力度。這讓摩托車避免更多地向地面“下沉”，或者說減小了彈簧下沉量。但是，這麼做並沒有增加彈簧比率。

【圖3。7】

看圖3。7，底部的橫線代表水平路面。路面上方可能有凸起，會被減震透過壓縮來處理掉。路面下方可能有凹陷，摩托車透過時，減震會伸長到其中。這張圖展示了一個三段預載可調的減震。

如最左側圖片所示，假設只有車身重量施加在減震上，減震幾乎完全伸直了，減震行程的95%都可用於吸收路面凸起。在這裡，三段可調的預載調節器處在中間位置。

左起第二張圖，騎士坐在了車上，減震下沉了一些。現在，75%的減震行程可用於吸收路面凸起，25%的減震行程可用於伸展進路面凹陷中。再下一張圖中，預載調節器被設定在最低也是最軟的位置。壓縮與伸展的分界點向下移動了，65%的行程可用於壓縮，35%的行程可用於伸展。（要注意，減震行程的總量一直是100%。）

在最後一張圖中，減震調節器被移動到最高也是最硬的位置。壓縮與伸展的分界點向上移動了，85%的行程可用於處理路面凸起，15%的行程可用於處理路面凹陷。

調整預載後，應該讓靜態下沉的量大約是減震總行程的30%左右。對大多數街車來說，下沉量大約是30mm到42mm。要注意，相差很大的彈簧比率與預載的組合，可能會產生相同的下沉量（見圖3。6）。

【圖3。6】

這張表展示了，在一根較軟彈簧上設定較大的預載（紅線），與在一根較硬彈簧上設定較小的預載（藍線）之間的區別。注意，兩條線在減震行程為30mm處相交。這意味著這兩種設定的靜態下沉相同。如果減震設定會紅線的騎士，經常打底，最好就換成藍線的設定。相反，如果騎士的減震行程基本用不完，就可以換根更軟的彈簧，把預載調大些。

如果彈簧太軟或者太硬，騎行體驗都會變差。如果太軟，彈簧在行程後半段無法提供足夠的支撐，就很容易下沉打底。相反，如果彈簧很硬，騎起來硬邦邦的，也不舒服。

【圖3。8】

要想獲得最佳的操控性，可以用這張表來確定你的摩托車應該用多大比率的彈簧。左側紅線是超級運動型摩托車的參考線，右側紅線是運動型摩托車的參考線。無論什麼彈簧品牌，都適用此表。圖片來自RaceTech。

你可以自己測量幾次，看看彈簧比率是否合適（圖3。8）。對於街道上的激烈駕駛來說，大多數街車的減震彈簧偏軟。與街道騎士相比，賽車手通常會用更高比率的彈簧和更低的預載。但是在調節減震時，個人偏好、騎行路況、騎行場景（街道或賽道）都會有影響。不要嘗試把你的街車調得像賽車一樣，否則遇到顛簸路段，能把你的牙套都給顛出來。想了解調節下沉量（sag）的更多細節，見第15章：懸掛設定。有疑問時，請諮詢專業減震調節技師。

預載調節器做的事主要是，改變摩托車在騎行中的幾何引數。如果一輛摩托車的設定得很好。當有更重的騎士騎這臺車時，可以用預載調節器抵消更大重量帶來的影響。如果預載不變，摩托車在使用時就會下沉更多——靜態或動態都如此。這就會影響離地間隙、前端的前傾角與拖曳距、以及後端防下沉的能力。預載是會影響減震防打底的能力，但如果你的下沉量是推薦值仍然經常打底，那就得換一根更硬的彈簧了。如果騎士重量的變化太大（更重或更輕），可能就需要相應地改變彈簧比率了。

我還想再聊聊對氣壓和油位的一些看法。對於空氣閥門內嵌在減震蓋上的摩托車來說，增加避震器裡的空氣對下沉量和平順性（harshness）都有很大的影響。我不推薦把空氣作為調節變數，因為防打底能力提高得相對不多，而平順性卻明顯下降。增加空氣量，更像是增加彈簧預載，而不是彈簧比率。例如，旅行車要雙人騎乘時，為了增加負載能力，增加氣壓是可行的。旅行車這樣的摩托車本不是為了高水平騎行而設計的，這雖然不是一個特別好的方法，但能達到目的。而改變油位會影響整體的彈簧力，其效果在減震行程的前半段幾乎可以忽略，效果在後半段才能體現出來。因此，改變油位，並不影響下沉量。

中英文對照表：

anti-squat 防尾部下沉

ballpark 大致正確的

bushings 軸襯；襯套；套管

coil 線圈，卷

coil spring 螺旋彈簧

compliance 柔順

damper 阻尼器

damping circuit 阻尼電路，阻尼環節，阻尼環路

damper unit 阻尼裝置

finish 拋光

firmness 支撐性

go-cart 卡丁車

harshness 平順性

kinetic energy 動能

leaf spring 板彈簧

lubrication 潤滑

masses 質量

mushy 糊狀的

orifice 孔，洞口

perpendicular 垂直的

plush 舒服的

questionable 可疑的，有疑問的

rebound damping 回彈阻尼

seal 密封，封條

shim configuration 墊片配置

spacings 間距

spring displacement 彈簧位移

spring rate 彈簧比率

spring spacer 彈簧墊片

sprung 裝有彈簧的，彈簧支撐的

squander 揮霍，浪費

suspension sag 懸掛下沉

torsion bar spring 扭杆彈簧

valving 閥門

velocity 速度

viscosity 粘性

版權宣告：

本文翻譯自《TOTAL CONTROL-High performanc street riding techniques》（Second Edition）

（《完全控制——高水平街道騎行技術》第二版）

作者：LEE PARKS

譯者：周卡納

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