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簡易大彈簧K值量測驗證

来源: ALF991 2021-7-4 22:56 顯示全部回文 |閱讀模式
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在今年三月的BOL騎士活動長途騎乘後,我的FNX傳動系統,開始會掉轉。

起初我並不在意,但是在跑山時卻發現,如果在上坡出彎時大補油,這掉轉現象會變成卡轉,引擎轉速會無法上升,導致車速提升緩慢,也不好騎。

這還滿惱人的…

那時想到的解決方案,是修改催油的方式,由原本油門全開的方式,修改為30%-50%開度,待傳動開始變速後再慢慢加大油門。

透過這種方式,的確可有效減緩掉轉現象,不過很不直覺阿!

所以,我開始有更換大彈簧的想法,想更換硬度與K值設定與原廠接近,但材質較為耐熱/耐用的改裝大彈簧。

不過,打開拍賣一查,各家改裝彈簧都是透過xxxx轉,來表示大彈簧硬度的等級。

簡易大彈簧K值量測驗證6117

這是什麼標示?彈簧的硬度我只有聽過K值,沒有聽過XXXX轉。這是以什麼作為標準下去標示的?

在Google後,眾說紛紜。

有些人說是以原廠車設定的轉速為800轉,改裝的1000轉就是轉速會多200轉。
有人是說原廠的彈簧為0轉,改裝1000轉為原廠轉速加1000轉。
有人表示,A改裝廠1000轉大彈簧與B改裝廠1000轉大彈簧的彈力都不同,壽命也不同。

最後,大家都說反正彈簧便宜,多買幾間來配就好。

…出現了,是感覺改車簡易大彈簧K值量測驗證3203

不過,我不想這樣。

所以,我自己根據網路上查到的資訊,建立了原廠/改裝大彈簧的K值表,作為FNX彈簧改裝時,選擇彈簧的依據之一。

簡易大彈簧K值量測驗證7613

[size=0.8125em]注意!此K值表僅供參考,實際每台車的普利設定都稍有不同(開閉盤行程、大彈簧外徑等),若要精確計算建議購買零件/拆下零件實際量測較為精準。

透過量測彈簧的線徑、外徑、有效圈數等計算出K值,再根據彈簧長度、與開閉盤預壓行程量與開閉盤全開行程量,可以看出大彈簧,對普利前組所施加的壓力變化曲線。

簡易大彈簧K值量測驗證5444

但是,我這樣計算去判斷彈簧壓力,真的沒問題嗎?畢竟我不知道,原廠/改裝大彈簧,製造時使用的鋼材種類(計算時用的G值)。

所以這篇文就來了,我想架設一個簡單的平台,量測大彈簧的K值。除了用於驗證計算彈簧時的K值是否準確外,也可用於實際彈簧K值量測,透過數據去了解,現在要裝上車的元件,可能會有什麼影響。

簡易大彈簧K值量測驗證7724
首先,傳動大彈簧使用的是壓縮彈簧,所以只要給予壓縮重量,使其壓縮到一定的長度,就可以計算出其K值。

計算方式非常簡單,K值(Kg/mm) = 負載重量 / 彈簧變化長度

所以,只要架設一個可以給予恆定負載的裝置就好。

以下是我準備的工具:
  • 竹筷子一雙
  • Ikea小木箱子板材兩片
  • 水線一段
  • 瑜珈墊一塊
  • 木椅子兩只
  • 8kg壺鈴一只
  • 待測大彈簧數只(架設用F91大彈簧示範)

簡易大彈簧K值量測驗證2406簡易大彈簧K值量測驗證2272實際上為8.2kg重

實驗開始,先量測大彈簧的各項數據:
  • 彈簧長度
簡易大彈簧K值量測驗證4417
  • 彈簧線徑
簡易大彈簧K值量測驗證1923

再來設置量測平台,首先將瑜珈墊放置底部避免意外產生。

再將水線穿過壺鈴、支撐底板、彈簧、支撐頂板(可不用)、最後用竹筷固定。

簡易大彈簧K值量測驗證7933

接下來,將支撐底板放到椅子上,調整水線的長度,讓壺鈴懸掛至半空中,將彈簧壓縮。

簡易大彈簧K值量測驗證1642

這時,再用游標卡尺量測大彈簧被附載壓縮時的長度

簡易大彈簧K值量測驗證9161

這樣就知道這只大彈簧,於8.2kg下的壓縮量了。

再將其套回公式計算:

K值:8.2kg / (126.7mm – 106.41mm) = 0.41

而透過壓縮彈簧的公式
簡易大彈簧K值量測驗證2822

可計算出,FNX的彈簧K值為

K = 0.40

簡易大彈簧K值量測驗證6593
這個結果,與實際量測的數據相當接近呢。

當然,我也不會只測一條大彈簧。

KOSO的超硬短彈簧(KOSO – FH239000)
簡易大彈簧K值量測驗證8030簡易大彈簧K值量測驗證1027
計算:K = 0.59

實際:K = 0.70 (強滿多的)

簡易大彈簧K值量測驗證3202

NCY GY6 1000rpm
簡易大彈簧K值量測驗證6039簡易大彈簧K值量測驗證659

仕輪 GY6 1000rpm
簡易大彈簧K值量測驗證1784簡易大彈簧K值量測驗證4332
可以看到,量測後計算的K值,與計算出的K值仍有一定的差異。

不論製造差異,於游標卡尺的量測與實驗環境的架設均有誤差,本來就不如實驗室等級講究。

例如竹筷子與繩子再吊掛壺鈴時,若與彈簧接觸點施力不平均,會導致彈簧輕微扭曲,影響游標卡尺的長度量測,誤差可能會高達1~2mm,這1~2mm會導致K值跑掉。

不過,即使如此,對我來說已經有足夠的參考與關連性。畢竟,這只是驗證彈簧的K值,是可透過使用琴鋼線、矽鉻鋼線的G值8000做為計算,並接近彈簧實際量測的K值。

比起精確度,更重要的是,在更換不同大彈簧時,彈簧K值對於前普利的負載變化曲線:

簡易大彈簧K值量測驗證6142

這是將不同彈簧安裝至開閉盤後,開閉盤行程與彈力的變化表(行程為57.5mm – 38.5mm)。

看上圖就可以知道,SYM的Jet SR與Fiddle 125共用同款大彈簧,這彈簧的參數與NCY的Dio大彈簧特別接近,所以Jet SR或者Fiddle 125需要改裝大彈簧時,可以朝Dio的改裝大彈簧方向去找尋。

像我的車是FNX七期,如果更換為仕輪GY6的1000 rpm,大約就是整體增加約5k左右的壓力,用另一種大彈簧標示法,大概就是彈簧彈力比原廠高出20%這種標示法。

簡易大彈簧K值量測驗證107

如果更換上,可預期的於開始變速至尾速所需的轉速,都會比較高。

另外,我也算了DRG 6期與DRG 7期的彈簧K值。

簡易大彈簧K值量測驗證8326
簡易大彈簧K值量測驗證1728
DRG 7期的彈簧,相較於6期,其K值變得更小,長度更長。

如果想將7期DRG的傳動更換至6期上,要注意除了更換普利盤、普利珠外,大彈簧也要一併更換。

否則,光只更換前組,後組大彈簧沒有換,可能會有起步高轉且尾速跑不上去的問題。

在這邊也推薦一下,如果你想自己設定並調整傳動,可以參考我另一篇文章:透過OBD2畫出變速曲線圖

透過觀察變速曲線圖的變化,可以得知更換不同零件後,騎乘時的轉速/時速的變化量,檢查更換零件後的配置是否是自己要的。

以上分享!

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本文最後由 ALF991 於 2021-7-4 23:09 編輯

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Wind0322 2021-7-5 00:37 顯示全部回文
感謝分享~~~簡易大彈簧K值量測驗證4750
kbk 2021-7-5 03:29 發文來自手機 顯示全部回文
之前也做過,很粗糙的拿機車廢電瓶壓在上面測量
後來發現只要有些微失常
像電瓶壓面不平
彈簧測量地基不平
電池位置不同,但電瓶重心同一點
都會有不小的誤差
誤差起伏就會很大 本文最後由 kbk 於 2021-7-5 03:31 編輯

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對阿,用壓的也要考慮重物的平衡。  發表於 2021-7-5 12:14
窮人150
dan0918 2021-7-5 03:36 發文來自手機 顯示全部回文

應該是唸工科的吧 哈
感覺改車 真的很不科學
用嘴巴說多棒多厲害的
我都聽聽而已

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是工科沒錯,不過是電子....  發表於 2021-7-5 12:15
8888888 2021-7-5 07:30 顯示全部回文
我的FNX開始會掉轉。起初我並不在意,但是跑山時卻發現,如果在上坡出彎時大補油,這掉轉現象會變成卡轉,引擎轉速會無法上升,導致車速提升緩慢。這還滿惱人的…所以,我開始有更換大彈簧的想法,想更換硬度與K值設定與原廠接近,但材質較為耐熱耐用的改裝大彈簧。不過,各家改裝彈簧都是透過xxxx轉來表示大彈簧硬度…

1. 個人有找店家改過幾次傳動,但改裝的大彈簧都太硬,實在是用不習慣,所以最後都是換回原廠大彈簧...而且我記得樓主的碗公也燒掉了,不知樓主有無考慮是因為傳動系統的溫度太高,所以大彈簧也提早衰退?

2. 既然樓主有能力DIY,我覺得樓主就定期DIY更換原廠大彈簧,問題不就解決了?而且根據小老婆的報導,Fiddle 150的大彈簧(線徑4.15mm)比FNX 125的大彈簧(線徑4.28mm)還要軟,也許樓主應該仿效原廠把大彈簧改軟,而非加硬?

p.s. 根據小老婆的報導,最軟的原廠大彈簧應該是Racing S 150的原廠大彈簧,線徑只有3.74mm
簡易大彈簧K值量測驗證6512
本文最後由 8888888 於 2021-7-6 06:46 編輯

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ALF991 2021-7-5 12:36 顯示全部回文
8888888 發表於 2021-7-5 07:30
1. 個人有找店家改過幾次傳動,但改裝的大彈簧都太硬,實在是用不習慣,所以最後都是換回原廠大彈簧...而 ...

1. 有,我認為燒碗公的熱也會傳到大彈簧上,但是溫度會不會高到彈簧衰退,就不確定了。

不過更換新FNX彈簧後,我拿舊彈簧重量一次K值。在7000公里使用後,量測出的K值幾乎相同,但是縮短了3mm。

2. 你講到了另一個點,其實原廠大彈簧一條200塊有找,換一條只要半小時不到,每5000換一次其實成本不高。

但是,換彈簧事小,滿足好奇心事大,哈哈。我其實最一開始只是想試試swosc-v(矽鉻)的大彈簧,想找一個K值與壓力皆與FNX相同的彈簧,做更換測試而已。

另外Fiddle 150用的彈簧應該與FNX相同。
[補:SYM原廠零件標籤]
簡易大彈簧K值量測驗證8396

但是引擎的出力與傳動的設定皆不同,放軟或者改硬應該不是絕對,要看騎乘需求做設定才行,目前我還在測試/蒐集相關數據中,會在慢慢整理放上來。

本文最後由 ALF991 於 2021-7-6 22:08 編輯

minicar 2021-7-5 14:38 顯示全部回文
真的,想找替代大彈簧,只能看幾轉與別人網路上分享的感覺,真的是憑感覺改車,大彈簧改裝廠也沒公布硬度資料,完全只能走浪費錢模式,就是多買幾條不同轉速跟不同廠牌的大彈簧來拆裝測試,試到自己可以接受的範圍感覺內才不再拆裝,然後下一次買這條一模一樣的來裝.....

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  發表於 2021-7-5 22:39
樓主有心了  感謝分享
其實義大利的改裝廠MALOSSI,他們現在大彈簧都已經改用K值來標示了。
MALOSSI大彈簧

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感謝分享,這超讚!  發表於 2021-7-5 22:39
saqas860208 2021-7-5 19:42 發文來自手機 顯示全部回文
睿飛大彈簧也很好用而且很耐用
硬度規格細膩!