自行车各类前叉的工作原理

麻烦分别说一下弹簧叉,油叉,气叉的工作原理。感谢!
2025-04-06 18:44:21
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回答1:

  说道工作原理 首先要了解的是,所有的前叉的避震动作都是依靠弹性部分。这个部分可以定义为:能够压缩和回弹,给前叉提供支撑力的部分。

  这部分的主要部件就是弹性介质。常见的有弹簧,阻尼胶,和压缩空气。这3种介质。

  其中低端前叉采用弹簧或阻尼胶来实现弹性 就是常说的弹簧叉

  高端前叉采用空气做为弹性介质 就是常说的气叉

  那么油簧叉是用油来做弹性介质的吗?那就错了

  油簧叉 很多人叫它液压前叉。其实是错误的叫法。
  液体很难被压缩。这是它的物理特性。所以可以做成液压千斤顶 液压刹车。可是实现很好的力量传导
  因此前叉弹性,怎么可能用液压的呢?其实这里边的油。是阻尼系统里的油 ,用来辅助弹簧来实现一些特殊的功能。比如 锁死 阻尼等调节功能。原理也简单。就是控制里边油的流动速度来实现的。
  这才是他叫“油簧叉”的真正原因
  而“油簧叉”的弹性介质 其实还是弹簧

  (而高端气压前叉也都用油来实现阻尼锁死等调节
  因此 其实气叉的标准叫法是 “油气叉” )

  说到这里 就要了解叉的阻尼系统
  阻尼系统就是对前叉的动作进行控制的系统
  任何人都知道 弹簧的弹跳都是 直上直下的 压下多大力就弹起多大力
  这样是没办法实现避震的
  避震的过程就是把弹力介质吸收的力转化为热量散发掉
  那么 前叉压下去的力量和他弹起的力量是不一样的
  这就要需要阻尼系统来实现

  阻尼机构有机械式,也有液压式。机械式阻尼一般用在低档前叉当中, 也就是弹簧叉中
  机械阻尼的工作原理是 :使用摩擦力来提供阻尼,效果比较差。

  而油簧 气叉使用液压阻尼系统

  液压阻尼系统又分两部分,压缩阻尼,和回弹阻尼。
  高档的前叉能提供高速压缩阻尼,低速压缩阻尼和回弹阻尼三项阻尼调节。无论是压缩阻尼还是回弹阻尼,其原理都是通过限制流体通过活塞的速度来调整阻尼的大小,以达到控制前叉的压缩速度或回弹速度的目的。顺便说一句,锁死机构其实也是阻尼机构的一部分,并且在很多前叉当中是与压缩阻尼系统结合在一起的。当压缩阻尼足够大的时候,前叉就处于锁死状态(关闭压缩阻尼活塞)。

  那么 现在就能很明确的区分总结各类前叉的工作原理了

  弹簧叉:使用弹簧实现弹性(重量重 不可调节 )
  使用机械结构来实行锁死和阻尼 (生硬 功能单一)

  油簧叉:使用弹簧实现弹性(重量重 不可调节 )
  使用液压系统来实现阻尼 锁死 回弹速度 等功能(可实现回弹 阻尼 力度 等大量 功能调节 )

  气叉 :使用气体实现弹性(重量轻 可调节)
  使用 液压系统来实现阻尼 锁死 回弹速度 等功能(可实现回弹 阻尼 力度 等大量 功能调节 )

  另外还要说的是润度问题
  使用气体做为弹性介质的气叉 其润度肯定优于使用弹簧为介质的 弹簧叉和油叉
  那么低端弹簧叉和油簧叉的润度区别何来
  这就要说来润滑结构的工作原理:

  任何活动的机械结构都需要润滑,以达到更佳的工作效果,前叉也不例外。目前主流前叉的润滑方式主要有两种,
  一种是油脂润滑,
  一种是半浴式润滑(开放油路润滑)。
  油脂润滑一般使用在档次不高的入门级前叉中。这种润滑方式不需要特别的密封设计,就是使用较粘稠的油脂,以其本身的附着力,覆盖行程管表面,以达到润滑的目的,结构简单,成本低,可靠性高是它的优点。而半浴式润滑(开放油路润滑)一般使用在档次较高的前叉中。在经过特别设计的外管中,加入液体润滑油,在前叉工作的同时自动将润滑油压到尘封下的储藏结构中,并自动涂抹在行程管表面,以达到持续润滑的目的。这种润滑系统结构要复杂些,可靠性依赖于零配件的质量和精度,制造成本也要一高些,但是润滑效果要好得多。

  因此 低端弹簧叉和高端油簧叉实际的润度区别,很大的原因是润滑结构的区别

  另外要补充的是气叉中的单气室和双气室 单气室就是叉管内有一个实现向上弹力的气室
  而为了提高灵敏度 在叉管内 还有一根实现向下弹力的小弹簧 ,这个弹簧叫负压弹簧 。
  在上文中提过了 弹簧的弹力不可调节 并且重 ,那么就出现了双气室(代表是ROCKSHOX的REBA) 用一个向下作用力的气室来实现负压 ,
  因为正负气压都能调节 ,因此双气室叉就可以进行非常复杂多样的调节,模拟各种性能特点

  写了这么多 基本够了
  希望对你有帮助

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