[空力套件五問特輯] 五問-5:目前製作空力套件的材質,除了常見的碳纖維外,似乎還分成FRP、PP與ABS這三種,請問這三種有什麼各自的優缺點嗎?

▲FRP就是俗稱的「玻璃纖維」,擁有容易成型、重量較輕、成本與價格較低的優點,缺點是製造出來的產品材質偏硬且不具韌性,加上模具與手工披覆製程的關係,產品精緻度、表面平整度都會比較差。

A5:FRP就是俗稱的「玻璃纖維」,擁有容易成型、重量較輕、成本與價格較低的優點,且在製造過程中若要修改也是相當方便,而日後若發生破損,也可就小面積的損壞進行修補。此外,由於玻璃纖維不需要開發專用的鋼鐵模具便能製造成型,因此若有消費者想要訂做特殊造型的外觀套件,FRP會是店家打造時最好材料,因此FRP玻璃纖維也是目前國內外使用最多的空力套件材質,讓FRP玻璃纖維成為外觀改裝的主流。而FRP的缺點是製造出來的產品材質偏硬且不具韌性,加上模具與手工披覆製程的關係,產品精緻度、表面平整度都會比較差,若遭受微小的撞擊便相當容易破裂,好在玻璃纖維有著修補容易的特點,也讓消費者不是很在乎容易破裂的這項缺點。
 

由於FRP適合手工開發訂做,後續修改也不難,因此是目前國內外使用最多的空力套件材質,包含很多寬體套件都是FRP材質製造而成。
 
而PP材質大多用在大量生產的場合,原廠的前後保桿幾乎都採用PP為材質,較大的改裝廠推出熱門的空力套件也通常會採用PP為原料。其最大優點是具有極佳的彈性,且韌度也相當足夠,可承受一定程度的變形或撞擊而不會損壞。此外,由於PP材質的空力套件生產時是透過金屬模具射出成形,因此整體密合度與表面平整度都會比手路差的FRP套件來得好,安裝前不須經過手工研磨與修改,就能烤漆使用。至於缺點在於原料與製作成本相當高,這是因為使用PP材質製作車體零件需開發專車專用的金屬模具,並透過超大型射出成形機來製作,因此會採用PP材質製造的空力套件,都是以能大量銷售以量制價的原廠造型前後保桿為主,或是通用款的改裝用空力套件。


原廠的前後保桿幾乎都採用PP為材質,最大優點是具有極佳的彈性,且韌度也相當足夠,可承受一定程度的變形或撞擊而不會損壞。
 
ABS材質的話也是與PP一樣,須透過射出成形才能製作出來的部品,優點在於材質硬度較高,因此擁有相當優異的表面平整度,通常不需研磨就能相當光滑,常被使用於車門外把手、品牌Logo、鍍鉻飾條、燈殼、水箱護罩與中控檯飾板,因此跟PP材質常被新車原廠當做市售車的零件原料。至於其缺點則是彈性與耐衝擊性較FRP佳,但比PP材質較脆,因此很少會用來製作於前後保桿上,且同樣有著價格較高、不易修復的問題。


ABS材質擁有相當優異的表面平整度,通常不需研磨就能相當光滑,常被使用於車門外把手、品牌Logo、鍍鉻飾條、燈殼、水箱護罩與中控檯飾板,其缺點則是材質較脆。
 

[空力套件五問特輯] 五問-1:很多性能車或改裝車都會加裝大尾翼,除了看起來很霸氣外,還有其他的功能嗎?

▲許多GT3賽車上都會看到大型尾翼的設計,目的在加強高速行駛與過彎時的後輪下壓力,讓後輪可以牢牢抓住地面,不會因摩擦力不足而滑動失控。

A:車輛加裝尾翼的目的除了好看外,還可以增加車尾的下壓力,讓後輪在高速過彎時,可以穩定不甩動,不過車速要夠快才可以,至少要超過100km/h的速度才會明顯。
 
大家都知道汽車在行駛過程中會遇到空氣阻力,這種阻力大多來自於車頭往後的縱向作用力,且空氣阻力與車速平方成正比,也就是說車速從20km/h提高一倍到40km/h時,空氣阻力對車輛的影響則是提高4倍,所以車速越快,空氣阻力就越大,一般情況,當車速超過100km/h時,空氣阻力對汽車的影響表現得就非常明顯了。
 
爲了有效利用這股空氣力量,提昇高速行駛車尾的穩定性,讓後輪可牢牢的壓制在路面上,因此很多GT3賽車上才會設計後尾翼,其作用就是使空氣對汽車産生下壓力作用力,即對地面的附著力,使汽車後輪能緊貼著道路行駛,從而提高行駛的穩定性。
 
這點從F1賽事中也可發現,所有的F1賽車的前後都安裝有定風翼,它們爲車體提供了近60%的下壓力,保證了300km/h以上的高速下,輪胎具有足夠的抓地力來保持車身的穩定性,使車輛能穩定的切換車道進行超車,一旦後尾翼撞飛,通常很快就會失控。不過老實說,不太建議小排量的汽車加裝尾翼,除非為了好看,這是因爲尾翼高速行駛時會產生極大空氣阻力,反而會拖慢車速,並產生耗油的不利影響。


車輛行駛時,會因為車體穿過空氣而產生氣流,速度愈快,氣流愈強,如果能善用這股從車頭往後的氣流,就能讓車輛獲得額外的下壓力,但不建議動力不足的車輛,使用太大的尾翼,因此高速行駛時會產生加速無力與耗油的問題。



對於F1賽車來說,尾翼是很重要的空力系統,一旦尾翼撞飛,車輛幾乎很難高速過彎。
 
而在一些旅行車或掀背車的車頂後部,反倒可以加裝小型尾翼,這些尾翼除了能增加車尾穩定性外,也能使車尾的空氣渦流向後延伸一些距離才倒捲,可有效減少附著於車尾門上的灰塵,尤其是後擋玻璃不會每次下小雨就髒的要命。
 
值得一提,既然尾翼對車速與穩定性有著顯著影響,因此許多新型超跑都會改用電動可調角度的尾翼,視車速高低主動調整尾翼高度甚至角度,如此將可減少中低速時尾翼造成的風阻問題,且若翼面夠大片的話,煞車時還可整個掀起,達到空氣制動的效果。


五門車款建議可以加裝一隻小尾翼在尾門上方,可以讓車尾倒捲的氣流向後延伸,減少沙塵附著於尾門與後擋風玻璃上。
 

[空力套件五問特輯] 五問-2:有些超跑後保險桿的下方中央處,都會看到一條條的隔板,看起來非常明顯,有些車型還會向上延伸,這是做什麼用的呢?

▲許多賽車的車尾下方都可看到明顯的隔板造型,這就是所謂的擴散器(Diffuser),目的在加速車底氣流排出速度,讓車底的氣壓變小,如此就可把車輛吸在地面上。

A2:問題所提到的這項設計,正式的名稱叫做擴散器(Diffuser),其外型就像一塊向上彎曲的板子,其上還設有許多垂直的隔板,且由前向後逐漸擴大,產生一個需要被流經的空氣填滿的廣大空間。

擴散器之所以能產生作用,主因在於它可以讓通過車底的混亂氣流,利用整理好的軌道加速流出,相當於一個抽風機,不斷將從車輛前部進入車底的空氣向後抽出,由於車底尾部的氣流快速流出,因此會在此區域產生了一個相對於車頂的真空低壓區,既然車頂氣壓比較高,因此車輛在高速行進時就會被車頂的氣壓牢牢按在地面上。


車輛高速行駛時的車尾會產生繁亂的氣流,有時還會出現真空帶拖住車輛,因此需要透過專業的空力設計,將負面的力量轉為正面力量。


擴散器的設計需延伸到車頭,將整個車底包覆起來,這樣才能發揮真正的效果,即使是改裝品也會盡可能符合此設計。
 
不過擴散器要發揮作用,除了車輛須擁有平整化底盤外,車體上方的空力設計也須相互搭配才行,前者須負責導引氣流到擴散器,擴散器才能發揮作用,後者須讓氣體流經的長度變長,才能讓車頂的氣壓比車底高,進而產生下壓力,最好的方法就是加裝一支尾翼,就像F1賽車一樣。
 
一般來說,由於擴散器產生下壓力的效率非常高,所以現代F1賽車擴散器負責產生總下壓力的40%左右,使得F1賽車研發部門都會將提高擴散器效能視為重點工作,所以不同賽車最重要的空力設計差異,有時在我們看不見的車輛底部。


這張圖顯示了車尾擴散器的氣體壓力分佈情況,顏色愈深壓力愈低,藍色代表最低壓力區域,紅色表示最高壓力區域。從圖中我們可以看出,在擴散器的前部(喉部)是氣流速度最快也是壓力最低的地方,可將整部車吸在賽道上,之後隨著擴散器空間放大,壓力與氣流速度逐漸恢復正常。


需要大型尾翼的配合,才能使車尾底部的擴散器發揮功用。
 

[空力套件五問特輯] 五問-3:這幾年開始流行的寬體改造技術,其目的除了讓車子看起來可以低趴外,是否有實質上的效果呢?

A3:寬體改造過的車輛看起來確實很兇悍,如果再搭配切齊輪框的大輪圈,與可以讓車高降低下來的氣壓避震器,即時是一般的房車,也可以變得很不一樣,不過這項技術其實原本只存在於賽車場上,且還是一種不得不的車身加寬手法,其改造目的主要有兩種,其一是藉由左右加寬的輪距,使車輛的重心得以更低,藉此增加高速過彎時的穩定性與極限,尤其在面對高速賽道,更寬的左右輪距,確實能提升高速行駛的貼地性與過彎時的操控性。


寬體改造車輛如果再搭配切齊輪框的大輪圈,與可以讓車高降低下來的氣壓避震器,即使原本已相當霸氣的超跑,還可以變得更好看。
 
而另一個目的則是用來避免輪胎磨擦到輪拱,由於賽車都會使用胎面較一般市售車更寬的輪胎,或是增加輪胎轉彎時的舵角範圍,如果沒有適度增加輪弧內的空間,輪胎可能在轉向或過彎下壓時,掃到輪弧與葉子板,增加輪胎的耗損,因此才會藉由外擴葉子板的暴龜或寬體鈑件來解決上述問題。
 
而這樣的外觀改造風格,時至今日似乎已成了增加車體霸氣的重要改裝方式,原因無他,外擴的葉子板搭配上低平的車身高度,遠遠一看整部車輛似乎趴在地上般行駛,很容易讓人聯想到一隻專門用來吞食路面的怪獸,其性能感便油然而生,此時若再加上超大尺寸的華麗胎圈,開在路上想不讓路人多看幾眼,似乎也很難,而這就是寬體改裝的魅力所在。

寬體改造技術原本只存在於賽車場上,其目的主要有兩種,其一是藉由左右加寬的輪距,使車輛的重心得以更低,藉此增加高速過彎時的穩定性與極限,並提昇高速行駛的貼地性。
 

[空力套件五問特輯] 五問-4:路上很多改裝寬體套件的車輛,如果要定期驗車時,有辦法驗過嗎?

▲寬體改造雖然霸氣好看,不過卻有後續的驗車問題要注意,不難只要掌握重點即能克服。

A4:針對這個問題,依照交通新法附件15,第4條第1項規定,空力套件(含汽車裙部、擾流板、尾翼)變更得不經公路監理機關辦理變更登記,但變更(或改裝、加裝)後應符合:不得突出車身兩側及前、後方,致影響行車安全。不得有銳利邊角。不得阻礙駕駛人的視線。
 
簡單來說,如果只是加裝空力套件,而此套件沒有改變車體原本登記的長寬高等規格的話,原則上驗車時是可以驗得過,不過如果有加裝寬體套件的話,那就是另外一回事了,原則上是如果不拆的話是無法驗過,因此目前很多寬體套件都採用螺絲固定於車體鈑金上,遇到需要驗車時,將寬體套件拆下再去驗車,如果使用J數小的大凹輪圈的話,也要換成可以讓胎圈縮到葉子板內的尺寸才行,感覺起來有些麻煩,不過對於喜愛酷炫的玩家來說,拆裝也是一種樂趣。


有加裝寬體套件的話,如果不拆的話驗車是無法過關,因此目前很多寬體套件都採用螺絲固定於車體鈑金上,遇到需要驗車時,將寬體套件拆下再去驗車。
 
此外,如果沒有改氣壓避震器的話,降低過的車高也要進行變更,不過車身高度只能比原廠低,且排氣管高度需離地10公分以上,也就是說車高要降多低只要按照規定至監理站辦理變更及可,只要排氣管離地10公分通通沒問題,另外若未至監理站變更車高者,還有原車高正負3%的寬容值,也就是說假設100公分的車高,降低3公分內是不需辦理變更手續。
 
車色部分,車身顏色與車輛行照上登載顏色不同時,必須至監理站辦理車色變更,並換領新的行照,至於車身彩繪的部份則由監理單位判定顏色種類多寡註記在行照內,曾經有人行照上註明5種車色,甚至出現過「迷彩」(綠、咖啡、黑)的例子。值得一提,過往在引擎蓋、車頂或是車尾貼膜改變車色,只要面積不超過車身的三分之一都能過關,但現在法令變嚴格,只要是在這3個車身位置的顏色有所變更,就必須登記變更車色。


車高如果降低過的話,也需要按照規定至監理站辦理變更,除非是改裝氣壓避震器,就可免除這個困擾。


像圖中這部以貼滿痛車彩繪的車款,就必須至監理站辦理車色變更,並換領新的行照,至於車身彩繪的部份則由監理單位判定顏色種類多寡註記在行照內。