[其他] 簡介懸吊系統(以8674法拉利F1賽車為例)

9Show-lego

[前言]Technic系列偶爾推出擬真的機械結構零件，不僅外形相似，更重要的是功能上也不馬虎；
文章中將要介紹的是F1賽車級的懸吊系統，對這行的專家來說可能不稀奇，但用積木組裝且仿真的懸吊機構，算是很創新的設計，相信能顛覆一般人對積木只能堆砌出靜態模型的刻板印象。

在仿造之前，光看到現實中F1賽車照片中的懸吊系統，就很好奇為何時速300公里/小時的車輪，僅靠著數支纖細的懸吊臂跟車體連接而已？那麼樂高積木會怎麼設計這些零件、還要夠堅固以避免組裝時粗魯的舉動？會不會這些F1賽車系列只用來收藏而不是把玩的？

因此，藉著方便的Peeron線上資料庫，由零件回溯搜尋相關車系，找到8674這部法拉利F1賽車，因為其前、後輪均使用懸吊系統；此外，從說明書上也發現它的避震系統的組裝方式也很新奇，所以補齊零件後便開始嘗試。由於完整盒裝太昂貴，加上零件不足，所以只模仿主要車體中懸吊、避震、傳動等系統，其餘略過(多數是裝飾用)。

◎8674圖示與零件總表請參考下列網址：http://www.peeron.com/inv/sets/8674-1(資料來源：Peeron)

◎特殊的懸吊臂零件，正式名稱為「Technic Wishbone Suspension Arm」，圖示請參考下列網址：http://www.peeron.com/inv/parts/x136(資料來源：Peeron)；前、後輪均使用懸吊系統的車型，共計有：
─8458-Silver Champion / Formula 1 Racer(銷售時間：2000)
─8674-Ferrari F1 Racer 1:8(銷售時間：2006)
─8461-Williams F1 Racer(銷售時間：2002)

[解說]


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-1.jpg」)

(圖1)半成品圖，除了零件顏色與原來盒裝產品不一致外，車輪改用8297越野車的零件，這是手上現有最大的車輪，在8674中卻相對地微小；圖中車體長度相當於1又1/3個628灰色大底板，寬度相當於底板的84%，原廠盒裝車體更大也更高。


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-2.jpg」)

(圖2)俯視圖，可看到整體車身的配置概況。


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-3.jpg」)

(圖3)前輪俯視圖，展示出前輪所使用的轉向系統(轉向用連桿x2)、避震系統(避震用連桿x2)，以及懸吊系統(懸吊臂x8)等；仔細觀察可發現前輪與車身僅依靠連桿和懸吊臂連接，每個前輪共使用了2支連桿和4支懸吊臂，所以這些零件的強度必須足以支撐所有機械結構。
黃色箭頭代表方向盤轉向時的路徑、藍色箭頭則是避震系統動作的路徑，圖中可發現避震器零件採用水平方向的組裝方式，與傳統常用直立式運作方式不相同。


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-4mod.jpg」)

(圖4)前輪轉向系統運作圖示。轉動方向盤後，沿著藍色箭頭路徑將轉向動作傳遞到轉向用連桿上(參考圖3)；圖中2個淺灰色12齒齒輪是以傾斜角度連結，而非採用90或180等傳統角度。
圖中可顯示出避震用連桿是以傾斜方式，連接前輪與避震器零件。(以下感謝coaltit分享的知識)避震路徑如白色箭頭所示，其原理是將原本在前輪上的垂直運動，轉換為水平運動，再經由避震器吸收。


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-5.jpg」)

(圖5)後輪俯視圖。呈現後輪的避震系統(避震用連桿x2)與懸吊系統(懸吊臂x8)；同理，後輪與車身也只有依賴連桿和懸吊臂連接，每個後輪共使用1支連桿與4支懸吊臂，萬向接頭「Technic Universal Joint」用來同步2個後輪轉動，並連接底部齒輪組。
黃色箭頭表示後輪的避震系統運動路徑，淺灰色避震器零件與前輪同樣採用水平的特殊組裝方式。


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-6.jpg」)

(圖6)後段車身底部的引擎與齒輪組。藍色箭頭代表後輪轉動時，帶動引擎汽缸運動的路徑，以及齒輪連動的順序和關聯；仔細觀察萬向接頭彼此中間隔著差速器「Technic Differential New」，使得2個後輪可同步轉動卻又不相互干擾；萬向接頭則是因為輪子中心軸與差速器不在同一水平上，以及當避震動作時，中心軸也會偏離差速器中心位置，這時候萬向接頭確保彼此仍然連結運動。


(大圖請參考http://www.brickshelf.com/，網址後請再加上「gallery/9joeshow/8674-DIY/fig-7.jpg」)

(圖7)假設崎嶇路面狀態圖。前輪下方書本約530頁厚，後輪下方書本約800頁厚，其餘2輪約略平貼在紙箱上，沒有產生懸空情況；此時懸吊、避震系統均產生作用，後輪的萬向接頭則確保2輪仍可以同步轉動，不受崎嶇路面影響。

[結論]樂高公司所設計的仿F1賽車級懸吊套件不僅在8674上展露無遺，其可動性和堅固性也很適合MOC時練習和參考用。在仿造完成當下，也考慮到將來或許有機會改裝成可遙控版本，只是不知道馬達是否有足夠力量驅動這麼龐大的車體。
Technic系列之所以吸引玩家，除了享受組裝零件樂趣外(按部就班地將零件組合的DIY過程)，完成後的成品具備可動性，則是另一種把玩的趣味，有別於其他系列在組合後只有成就感。美中不足的是文章開頭中提到，前、後輪都採用懸吊套件的盒裝產品，均屬於6000元以上的高價位，可能只有重量級玩家才有能力負擔吧。

coaltit

很用心呦！光收集這些關鍵零件就要花不少功夫。
F1的懸吊系統特色是將輪胎的上下位移轉為水平位移，非常有特色。
不過樂高的這個設計印象中避震器行程偏短的樣子，用來越野稍嫌不足。

9Show-lego

謝謝coaltit分享的知識，我的才疏學淺，沒有發覺8674這部賽車中懸吊與避震系統的奧妙，您真是一語點醒了我。
不過，這部車並非是為越野而設計的，只是想不出來如何在靜態圖片中呈現懸吊的功能，所以在最後一張圖中設計崎嶇路面，
至於正好使用8297越野車的輪胎，則是因為我沒有原來8674盒裝所附的賽車輪，才找最相近的替代品。

您提到避震器行程過短，確實沒錯，抹殺了些許樂趣。
在仿造時採用的是淺灰色避震器零件(即下圖中標示著520g)，其係數可參考Brickshelf上高手「Philo」的簡單說明：


不知樂高公司的考量為何？或許使用更長行程的避震器，反而會讓車輪碰觸到地面了。
至於8674零件中，較難取得的懸吊臂零件還算不上稀有，卻因為同時用上16支(每個輪子搭配4支)才形成困難，組裝完成後倒覺得很值回票價呢，比想像中堅固耐用、為可動性加分許多。

coaltit

9Show-lego提供的避震器資訊十分充足正確。
之前BL外購時以為LEGO Technic 6.5L避震器只有soft和hard之分，後來才發現有更多種類，結果已經買了一堆430g的.....
對這機構熟悉其實也是因為想複製一組來玩玩，但說來慚愧，收集完了手也懶了，現在大多只用眼睛和嘴巴玩樂高。哈哈......

9Show-lego

coaltit，我也好不到哪裡去，買了一堆都是520g的；沒仔細看，以為顏色不同只是為了配色上好看而已，沒想到避震係數有差別。
這還不打緊，在改裝8674成為遙控車時，加上2顆M尺寸馬達和電池盒後，車體重量大幅增加，才發現避震器壓下去就彈不起來，
猜想如果改用高係數的避震器，那麼懸吊系統反而又失去作用了...

還有，重量增加後更能體會您提到避震器行程不足的缺陷(重車上、下崎嶇路面一點也沒效果)，偏偏8674的避震器埋得很深，更動很麻煩；倒是遙控版的F1 法拉利賽車很有成就感，加上這部車很大，小小滿足一下舒馬克的癮...

xray1974

樓主非常用心的解說和介紹
我都想買這台啦
當初非常喜歡它的設計
不過我掉入星戰的坑阿
:62::62:

mika

我都以為避震用連桿,是要防止輪胎飛脫打死人,有一點概念了,超愛f1

Oryx

F1賽道都超級平坦的，基本上所需的避震行程都不大吧，若是要越野，用8291的
會更為合適哦！在經典set 8880中就是用這種彈簧，避震行程對如此大台的房車來說都很足夠。