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  • 01
  • Oct
  • 2015

【防滾籠特輯】PART.2人身安全的保障剖析!│車訊網

作者 T超跑

2015/10/01 16:14
像要徹底強化車身剛性,加裝一組防滾籠是最快速的方法,同時還是確保駕駛於碰撞時的安全保護,而一組好的防滾籠到底需符合哪些條件,將是本單元探討的重點。

首要保護車手安全 次要車身剛性補強

前述的點焊工程雖然有提昇剛性的作用,但僅針對「鈑件與鈑件之間」,以及「鈑件與大樑(ABC柱)等結構之間」,主要用意在於加強其緊密度,雖然剛性與強度都提昇許多,這只是提昇操控與車身反應,但是針對激烈操駕時隨時可能發生的嚴重撞擊時,駕駛安全保障提昇的程度有限,因此競技設定的車輛一般都會再裝上駕駛艙結構強化的部分,就是一般我們所說的「防滾籠」(Roll Cage),以保障車手於意外發生時的安全,故防滾籠的結構幾乎都分布在駕駛艙空間的周圍,依照品牌與製作方式的不同,以及針對不同賽事的屬性,有著不同的結構與型式。
如果您參加的比賽是這種需要讓車飛這麼高的賽事,防滾籠絕對是必備的保安部品。
防滾籠的打造最好能依據FIA的規範來設計,因為任何FIA的規範都是累積許多比賽經驗而產生,而根據FIA的規範,所有管對管接點,必需要以套管加多點螺絲來固定,且螺絲固定的角度也必需各自兩兩成九十度垂直,以確保其強度。
一般來說,每個賽事的主辦單位,尤其是FIA認可的國際性賽事,對於防滾籠的要求相當嚴格,FIA針對各級賽事需求在防滾籠的材質、管徑、接點數量、支撐點數量,以及型式上都有不同的要求與條件。例如FIA早就在1994年其規格書上就有明確的規範(FIA Homologation),規定十點式防滾架,B柱中籠主體結構必需要是50x2mm的無縫鋼管構成,而A柱側樑則需要40x2mm的規格,且各個彎曲點不可超過45度,以免降低防滾架的抗彎性能。如果撇開法令問題不談,這絕對是筆者最鼓勵的改裝部品,原因只有一個,保命部品;正常的一部車,車頂結構是最脆弱的部位,車輛發生意外造成翻滾時,車頂保證體無完膚,那駕駛者的頭呢?包準像顆破雞蛋一樣。其實防滾籠最大的作用即是人身防護,讓車手在激烈的賽事中有本錢放手一搏,而車身剛性的提昇雖然稱之為其附加價值,但是一組標準防滾籠所帶來的助益卻遠超過全車拉桿。

 

任何參加FIA旗下賽事的比賽車,其防滾籠皆須遵照該協會嚴格的規範來打造,一組做好精良的防滾籠看起來就工藝品一樣,令人賞心悅目且通過認證的車體,FIA都會貼上認證貼紙,以做為驗車之用。
 
 
以FIA規範為範本 實質效果大於美觀
一般來說,防滾籠的材質以鉻鉬合金為主流,質輕強度高是其最大特色,是目前製作防滾籠最主要的材質;早期此種材質僅在國外賽車上才看的見,一般無縫鋼管頗為盛行,但目前國內就連一般街車都採用鉻鉬合金製作之防滾籠,足見此材質的普及性。除了材質外,結構及點數同為一大重點,符合FIA賽事規範所規定的各項要求製作而成的部品才能真正有效發揮最大功能,一般來說,速度愈快、危險性愈高的房車賽事,例如Rally拉力賽事,所要求的規格愈嚴格,因為這些規範針對彎管角度、管徑、點數甚至接合方式都有明確的規則,而這套規則是經過數十年賽事考驗演進而來,絕非一般土法煉鋼隨便燒幾根鐵管就能了事,畢竟這玩意非得到意外發生才能驗證其真實效果,並非耍帥比炫的改裝部品,Tuner不得不慎。
正統超跑賽事的防滾籠,須在賽車椅背後方加裝一個橫桿,除用綁六點式安全帶外,更重要的目的在防止車輛被後方追撞時,支撐賽車椅背之用,防止椅背折斷傷害到車手安全。
至於防滾籠對剛性提昇之原理,其實與前述拉桿為異曲同工,但實際提昇強度卻是數倍之多,這也是為什麼筆者會說防滾籠是最值得鼓勵的改裝部品,裝上一組防滾籠絕對比您全車拉光光來的有實質意義,何況小命只有一條,防滾籠就是你盡情揮灑時的最後一道防線。以過去筆者試駕過加裝防滾籠的六代喜美廠車為例,透過防滾籠的加裝,不僅車體扭曲聲獲得有效抑制,最重要的是大幅強化的車身強度讓避震器及輪胎更加有效的發揮,路感回饋更加直接明確,而車重雖然多出40幾公斤,但相信有了防滾籠的保護,將能使車手為更加安心、專注於追求賽道速度上,單圈成績自然有所提昇。改裝防滾籠時最佳安裝方式乃為與車台焊接之一體成形式,但是一般道路用車不太可能這樣做,因需考量日後復原及驗車等等問題,所以固定的媒介-螺絲,就扮演相當重要的角色,且分解點愈少愈好。根據FIA規範,所有管對管接點,必需要以套管加多點螺絲來固定,且螺絲固定的角度也必需各自兩兩成九十度垂直,以確保其強度。
據專精於打造防滾籠的台中喬宇掌門人-曾增銓表示,打造防滾籠就像是在做良心事業一樣,許多步驟都須謹慎不能馬虎,只要車主預算足夠,絕對以最高規格的方式來打造防滾籠。
 
街車強化為目標 提供客製化打造
而為了一探防滾籠打造的真正過程,筆者來到了位於台中近幾年轉型打造防滾籠的喬宇汽車,透過掌門人-曾增銓的介紹,讓筆者對防滾籠的製作有更深刻的了解。據曾增銓表示,一組具備安全防護功能的防滾籠,至少須具備十點式設計,也就是不含A、B、C柱底部接點的話,防滾籠橫向與縱向間須有10個以上的接點才算是基本的防滾籠配置,當然如果面對是比較激烈的賽事,例如Rally拉力或Drift甩尾賽的話,建議需增加桿數與焊接點才能提供車手足夠的安全保護。
一組標準的防滾籠至少須為十點式設計,也就是不含A、B、C柱底部接點的話,防滾籠橫向與縱向間須有10個以上的接點,才算是基本的防滾籠配置。

至於喬宇所使用的鋼管材質,依據使用條件與車主預算,分成較高檔的鉻鉬鋼管與一般的鋼管兩種,前者是鉻、鉬的合金,擁有比鈦、鋁銲接容易、高溫焊接後脆性傾向少、高溫加工性好且美觀,因此較一般鋼管更優異的耐衝擊力與韌性,同樣的厚度能提供較鋼管更強的衝擊的吸收性,因此選擇上可以使用比鋼管較薄的厚度,不過由於鉻鉬鋼管的比重較一般鋼管高,因此即使厚度變薄也不代表重量會比較輕。

有時為了安裝方便,防滾籠支架的接點會採用鎖螺絲的方式來固定,此時螺絲的粗細就很重要,且有時為了進一步強化剛性,還會在支架交會處焊上三角板來補強。
 

至於焊接的方式與鋼管佈置方式,則會參考FIA相關規範來打造防滾籠,有時還會親自接觸從國外引進台灣的Cup Car廠車,例如WTCC或FIA N組比賽車,透過實際觀察國外廠隊打造防滾籠的方式,來作為實務上的燒焊技術來源。目前委託喬宇代為製作防滾籠的車輛,有一般街車也有大鵬灣的比賽車,前者多半為了日後復原與安裝方便,都會採用燒焊結合螺絲固定的方式來安裝,先將各個防滾籠的主要結構燒焊連接起來,再一一搬進車內利用螺絲將剩餘的接點固定起來,雖然強度不若整組用焊的強,但應付街車使用已足夠。

 
一般街車安裝防滾籠時,因考量到日後復原或預算問題,無法做到像比賽廠車般完整,例如緊接著A、B柱間的鋼管,都會額外透過鋼板與A、B柱進行連接,以徹底補強車身剛性,這樣才是正統的做法。

 
至於比賽車則接點都會全部採用燒焊進行打造,焊數也比街車來得多出許多,且在緊接著A、B柱間的鋼管,都會額外透過鋼板與A、B柱進行連接,以徹底補強車身剛性。最後曾增銓表示,防滾籠的打造關係到駕駛者的安全,算是屬於良心事業,只要車主預算足夠,絕對都是採用最高規格的方式進行打造。至於建議售價部分,目前街車用十點式防滾籠,如果是用一般鋼管打造的話,完工價大約2.8萬(含烤漆) ,如果採用鉻鉬鋼管的話則需4.8萬元(含烤漆) ,提供給大家參考。
如果想要強化前避震器塔頂的剛性,可以建議將防滾籠從車內延伸到此處,還能減少車頭側向撞擊時,避震器塔頂擠入車艙內的變形量。
結語
筆者建議如果真的有心加裝防滾籠的話,最好將價格因素摒除在外,市面上許多不到1萬塊完工的防滾籠,不但未依照FIA規範進行設計施工,就連材質都參差不齊,裝上後不僅安全、剛性沒保障,還徒增車重增加油耗、影響性能表現,此外其它搭配防滾籠之保安部品如賽車椅及安全帶更要確實使用,否則遇到意外時因頭撞防滾籠而受傷可就冤了。

 

如果參加的是車體拉扯比較激烈的賽事,防滾籠的密度就會更高,甚至駕駛座的Side Bar要燒成兩隻或X型,才能減少車身側撞時的車門擠壓程度,保護車手安全。
 
 

原文轉貼自:【車訊網】最多元專業的汽車網站
文章原始連結:車體剛性強化特輯-Part.2 防滾籠打造要點 人身安全的保障

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更新時間:2016/06/21 17:01
本文為作者評論意見並授權刊登,不代表TVBS立場。
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