職人解析前叉保養 你真的用對方式了嗎?

 

影響操縱安定性最關鍵的因素就是懸吊裝置的狀態,需要定期清潔內部並且更換前叉油才能維持良好的狀態。在修理且保養浮閥型的正立式前叉時也會拆掉座管(Seat pipe),為了避免白費工夫,在作業時一定要特別注意油鎖片(Oil lock piece)的安裝問題。

   

好像知道但其實根本不太懂?!油鎖片的作用

 

插在Ceriani型前叉內管(上)內部的圓管(下)搭載了在內管伸縮時能夠減輕衝擊的回彈彈簧(Rebound spring)。雖然這張照片中沒有拍到,但是油鎖片其實是安裝在圓管的尖端(左側)。

 

所謂的Ceriani型的正立式前叉是由內管、外管、內管內側的圓管(Seat pipe)、前叉彈簧等等零配件所組成。在更換前叉油時只要拆開上蓋、拿掉彈簧,將前叉上下顛倒之後,前叉油就會自動流出。如果保養程序要稍微正式一點的話,那麼可以先轉開前叉外管下面的六角孔螺絲,拆掉內管內的圓管,從外管拉出內管,這樣就能夠將裡面的零件拿出來。

 

收在內管裡面的這根短管名稱非常多,可以是圓管(cylinder)、座管(Seat pipe),有些摩托車廠則會稱呼它為阻尼棒,它的名稱甚至多到不同家避震器廠商還會有不同的稱呼方式。不過,不管名稱如何多變,它的結構都是一樣的,都是透過前叉油在外管、內管與圓管內部移動時所產生的抵抗來產生阻尼。

 

將圓管從前叉內管拉出來之後,可以看到圓管的尖端裝著一個非常薄,像是鋁合金製的零件,這個零件就是油鎖片(Oil lock piece)。油鎖片的尖端被加工成圓錐狀,它的外徑只比內管尖端的內徑稍微小了一點而已。當內管受到壓縮時,在外管與圓管外側之間的前叉油就會透過圓管內側與內管尖端的閥門流動到內管裡。如果內管再繼續壓縮的話,內管尖端就有可能碰到外管底部,不過在這之前油鎖片就會先擋住內管尖端的內側,強制阻斷前叉油的流動。因為前叉油並不會因為壓縮過程而影響到體積的變化,所以一旦前叉油停止流動的話就會變成鎖死的狀態,內管也不會再繼續收縮,整個「行程」的作動就會在這裡結束。

 

如果是在全行程的狀態下讓內管接觸到外管,就算沒有油鎖片的阻擋其實也不太要緊,但是這樣做的優點是能夠將液體的前叉油鎖死不動,避免零件之間直接發生碰撞。在騎乘行進間故意大力按下前輪煞車時能夠感覺到避震器直接縮到底,但是這種衝擊感卻可以透過前叉油來減緩。雖然我們也可以透過油鎖片來避免內管尖端直接碰觸到外管底部,但是這樣做卻也會導致部分行程變得無效。因此,在摩托車賽事等等,比起安全係數更加重視前叉有效行程量的少數情況下,有時候就會故意拆掉油鎖片。不過,這種案例比較特殊,在一般情況下還是使用油鎖片的優點更多。

 

以上雖然只介紹了浮閥式正立前叉,不過不管是倒立式前叉還是內桿(Inner rod)式,也都是採用油鎖片來避免零件在行程的最後產生接觸。

POINT

• 重點1・油鎖片安裝在浮閥式正立前叉圓管的尖端。
• 重點2・前叉在接近全行程狀態時,油鎖片就會塞住油路,減輕避震器縮到底時的撞擊感。

   

油鎖片的磨損可能會改變懸吊裝置的特性

▲將拆解下來的前叉組裝回去時,會先將內管套到圓管後,才將油鎖片裝在內管尖端,然後再插回外管。當內管下沉到油鎖片圓錐部位時,油路就會封鎖,行程也就無法再繼續增加。 在鬆開固定圓管的螺栓時,圓管會跟著一起轉動(co-rotation,簡單來說就是在轉動螺栓時,螺絲跟著螺栓一起轉動導致無法鎖緊的現象),這時候可以使用固定套筒扳手等專業工具直接壓住圓管上方,避免圓管跟著轉動。如果油鎖片沒有辦法順利收進外管螺栓孔位置的話,也可以使用這項工具來輔助。只不過,有時候也可能會出現因為圓管內徑大小導致四角錐套不上去的狀況發生。

 

▲如果是選擇自己DIY保養前叉的話,通常都會覺得裝在圓管尖端的油鎖片只不過就是一個鋁合金製品而已,但是如同上述所提到的一樣,它的作用非常重要。只不過,在將拆下來的圓管與油鎖片裝回去時,有時候也可能會出一點意外。其中最有代表性的例子就是油鎖片出現磨損。

 

在將拆解下來的前叉組裝回去時,內管會先套到圓管後才將油鎖片裝在內管尖端,然後才會再插回外管。當外管底部接觸到圓管時,就可以讓圓管一邊下沉,一邊從外管下方使用六角孔螺絲以指定的扭力值鎖緊固定。由於轉動螺栓時,圓管也會跟著一起轉動,因此可以使用固定工具插入內管將它壓住固定。

 

雖然這一連串的作業過程相當簡單,但是有沒有將圓管恰恰好固定在內管正中間其實非常重要。圓管尖端的母螺絲、外管底部的螺栓孔以及油鎖片的內徑與外徑,這些零件如果在製作加工時沒有出現任何誤差,都可以直接從中心貫串過去的話,那麼不用想太多,只要直接轉緊固定就好。但是現實生活中卻並非如此,任何零件在製作時都會先設定一個有一定容許範圍的公差值。像是上述舉例的零件,圓管雖然是放在外管的內徑與底部的螺栓孔、內管的內徑等等零件的正中間,但是嚴格來說它只是在這個正中間的容許範圍內而已,並沒有做到完全精準。

 

如果每個零件都出現一點誤差的話,那麼內管尖端與油鎖片的中心就會歪掉,在全行程時兩者就會出現物理上的接觸。雖然實際上並不是一定會發生這種狀況,但是這個問題的確有一定的可能性會發生。然而,如果在組裝時沒有多加小心的話,有時候就會造成油鎖片的底部與外管間沒有固定好,裝回去之後才發現圓管有些傾斜。另外,筆者在拆解前叉時也曾經見過有些油鎖片上留下了大力撞擊內管的痕跡。

 

即使內管與油鎖片因為摩擦造成耗損,但是因為前叉的彈簧與空氣彈簧的作用力比較大,所以實際上在全行程的狀態下並不會直接鎖死。只不過,內管與油鎖片的中心如果歪掉的話,在油路塞住(Oil lock)時阻尼的特性就不會遵照設計時的數值,而且還會因為物理上的接觸加速前叉油出現變質。

 

POINT

• 重點1・組成前叉內部的各項零件,各自擁有不同容許範圍的公差值。
• 重點2・如果每一項零件都出現些許誤差的話,就會導致油鎖片與內管產生碰撞。

   

組裝時向中間對齊,避免油鎖片歪掉

▲幫固定在圓管的螺栓換一個新的墊片,並且清潔與外管接觸的那一面之後再進行安裝。記得一定要將安裝油鎖片的外管底部清理乾淨! 將安裝T型把手的延長接桿直接套到圓管固定套筒,然後將前叉反過來倒立,這樣做除了能夠確認內管與油鎖片有沒有碰觸在一起以外,還可以很輕鬆地將螺栓轉緊。當螺栓轉緊時的扭力過大、油鎖片歪掉時,油鎖片就無法好好地收到外管底部,圓管也可能會稍微偏掉,這個時候請鬆開螺栓,重新調整組裝的位置。

 

▲雖然在一般騎乘狀況下,就算油鎖片沒有裝在內管的正中間其實也不會造成太大的問題。但是,少掉本來應該裝在正中間的零件,並不會因此讓騎乘感變得更好。直接看內管的話,根本找不到油鎖片到底在哪裡。那麼,到底我們要怎麼判斷它的位置是否正確呢?其實只要在安裝圓管時,讓內管作動就可以。

 

將固定圓管的六角孔螺絲稍微固定住,如果是在油鎖片歪掉的狀態下讓內管作動的話,就會在縮到最小的時候感覺兩者之間出現摩擦。一邊轉動內管一邊讓行程作動,不管怎麼轉動都沒有感覺到兩者接觸的話,就可以判斷出油鎖片並沒有碰觸到內管。如果是因為螺栓鬆緊程度導致這種接觸感消失的話,油鎖片的底部與前叉外管的底部就會無法完全密合,當螺栓轉緊時就有可能會增加油鎖片與圓管之間的傾斜程度。

 

由於這種現象只會在眼鏡無法直接看到的外管內側發生,因此我們其實沒有辦法簡單地找出問題真正的原因。不過,我們可以透過改變圓管與外管的位置關係或者油鎖片與內管之間的位置來改善零件接觸的問題。在拆解前叉時,如果油鎖片上沒有出現磨損的話,在裝回去時就能夠輕鬆地在兩者沒有接觸的狀態下重新裝回去。

 

油鎖片能夠發揮作用的前提是建立在避震器接近完全下沉的特定條件下,因此平常在騎乘時就很容易感覺到預載與調整前叉油面之間的不同。如果是久久一次進行大翻修,將每個零件都拆出來重新清潔保養的話,總會希望在組裝時能夠所有零件都能夠發揮100%才行。所以,大家應該最好都要清楚知道安裝在圓管尖端的油鎖片的作用以及它的重要性。

 

POINT

• 重點1・在將圓管固定螺栓真正鎖緊之前,請先讓前叉內管作動,並且檢查內管與油鎖片有沒有直接碰觸在一起,兩者之間是否會互相干擾。
• 重點2・如果因為螺栓鬆緊程度造成油鎖片磨損的話,請重新檢查零件組裝在一起時的接觸面上是否有異物或者是髒污。

   

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資料來源 「Webike magazine」
「Webike 台灣」編輯部編譯

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