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工厂探索 气压避震器Air Force

2020-07-08860

文、图/Grand

随着「低趴风」的流行,气压避震器似乎成了热门改装品,为了一探该项产品的製造过程,让大家对其有更深入了解,本刊经过一番沟通,终于让国内气压避震器製造大厂-Air Force同意进入工厂内参访,就让笔者透过图片与文字,让大家看看原来气压避震器的製造过程有这幺多的坚持与程序,才能提供安全、好用的产品。

工厂探索 气压避震器Air Force 
气压避震器结构
减震筒+气压包系统
说起气压避震器,相信对不曾接触过的读者来说,它是个陌生的产物,甚至对其功能与构造都不甚了解,其实气压避震器在汽车零件中,并非是很新的玩意,在许多游览车或是台北市公车上都可看到其蹤影,只是因为都安装在车底下,所以很难一窥全貌,只知道使用气压避震器的车辆,乘坐起来总是比较舒适,且公车进站时还可降低车高,方便乘客上下车,而这就是气压避震器的特点之一。

工厂探索 气压避震器Air Force为了确保品质,Air Force坚持成立完整的生产线,从最基本的CNC产线、到进一?的减震筒与气囊系统的组装,全都在自家工厂内完成,规模之大堪称国内少见。
将其与传统避震器相较,两者间的差异性其实并没有想像中来得大,两者同样具备控制弹簧用的减震筒,只是将原本用来吸收凹凸不平路面冲击的钢製圈型弹簧,改成内部充满高压空气的气囊而已,而且气囊上还设有洩气与充气的打气泵浦、管路与电磁阀等系统,如此便可随车主的喜好,随时调整车辆前后悬吊高度,因此气压避震器的结构,便可分成「减震筒」与「气囊系统」等两个部分。如何提供安全、耐久与好用的气压避震器,就需将这两套系统的製程与品管都控制好才行,其中一个系统出错,都会导致整组产品故障,而这也是为什幺Air Force坚持将两套系统都要自製的缘故。

工厂探索 气压避震器Air ForceCNC车床机的作用在于製作减震筒的圆管与所有金属切削加工品,透过自製的方式,完全掌握生产流程与品管,让产品品质更可靠。
关键零件坚持自製
减震筒製程大披露
在Air Force部门主管带领下,我们深入了其工厂内部,首先看到的是减震筒的製造与组装产线,据其表示由于所有的Air Force避震器皆为单筒构造设计,因此内部零件较少,大约可分成减震筒上油封、筒芯、筒身内壁、阻尼活塞、自由活塞等几种。「上油封」为承受内部强大油压与阻绝外界粉尘进入筒芯内部的重要零件,尤其是筒芯上下数万次的作动磨擦,也是必须由该零件所负责处理,因此如何维持与筒芯的密封性,又不影响筒芯作动的顺畅性,则成为该零件製造商的首要课题,针对此问题Air Force是透过耐磨性极佳的橡皮油封与绝尘上盖来因应。「筒芯」部分,则是以表面电镀硬铬的方式,来加强表面硬度以提高其耐磨性,如此才能受得住几十万次上下摩擦的挑战。

工厂探索 气压避震器Air Force此机器为减震筒圆管内壁的研磨机,透过此机器的加工,将筒身内壁分别进行「搪磨」、「抛光」与「真圆度/平行度测量」等三道加工作业,使内壁拥有基本的平整度与光滑度,大幅减少活塞运行的阻力,延长减震筒使用寿命。
至于「筒身内壁」,则是所有须降低摩擦力的零件中最被重视的一项,若是具备高光滑度的内壁,不仅能降低活塞运作的摩擦力,还能大幅降低因摩擦而产生的高温,使内部阻尼油的温度维持在合理的範围内,减少因油温升高而衰退的阻尼反应,使避震器的性能不因长时间使用而变软,且油温抑制理想的话对内部诸多油封的寿命,也能有效延长。为此该厂特别购入研磨机具,将筒身内壁分别进行「搪磨」、「抛光」与「真圆度/平行度测量」等三道加工作业,使内壁拥有基本的平整度与光滑度,目的都是为了在维持光滑度的情况下,还能赋予其「高硬度」的效果,如此才能应付减震筒内两道活塞,不断移动磨擦的使用环境。而负责控制减震筒阻尼表现的「阻尼活塞」方面,Air Force则是在不断摸索后发现最佳的油片组成方式,再使用含有铁氟龙与铜的複合材料製作而成的软带,包覆在活塞周围,目的同样在减少上下移动时所产生的摩擦力。

工厂探索 气压避震器Air Force筒芯的组装也是直接在厂内进行,而组装前都会透过放大镜进行表面毛细孔的检查,一旦发现不论孔洞大小一律归为不良品。
减震筒也要测试
通过规範再组装
而採访过程中,Air Force还进一?向笔者表示,虽然累积许多製造气压避震器的经验,但消费者要的是稳定的产品品质,工厂希望的是建立最小的生产误差率,这些都须仰赖的缜密的製造过程来达成,然而由于气压避震器本身得作用原理牵涉到油压与金属应力的过程,加上不同种类的小零件,其製造工厂也不同,为确实监控每一个零件在组装前的生产品质,皆可符合Air Force的品质标準,他们会在组装前进行科学仪器测试与各零件的逐项检查,让每组产品出厂时,都能符合ISO 9002品质标準,而这些测试过程都在自己厂内进行,例如大家所熟悉的阻尼测试机就是自行把关测试。

工厂探索 气压避震器Air Force 
这部机器相信只要是本刊的忠实读者都不陌生,它就是许多避震器厂商都会购买的测试仪器,目的在测试减震筒的阻尼係数表现。由于影响减震筒阻尼係数的部份,包含精密的活塞、连桿、阻尼油成分与填充气压压力等部分,只要有其中一项製造精度不足或掌控不确实,就有可能无法达到理想的阻尼作动反应,因此每一支减震筒在组装后都需进行阻尼测试,并将测试结果标示在减震筒上,唯有符合标準的成品才能继续进行的气囊系统的组装工作。

工厂探索 气压避震器Air Force此步骤为阻尼油的填充,透过不断注油的方式,来确保圆管内的空气能全部排出。
高压气囊系统
品质好坏关键
除了减震筒外,气压避震器最核心的气囊系统的组装与测试,也是Air Force相当重视的环节,说到气囊系统最需注意的项目为下列几点:分别是气囊耐高压强度、整套系统漏气测试与电控系统等,笔者就一一为大家说明Air Force是如何把关这些问题的。首先是气囊耐压强度部分,由于气囊在路上实际使用时,内部气体压力会高达15bar左右,相较于轮胎的2.5bar,可说是高出数倍许多,因此如何确保橡胶材质的气囊,能承受得了如此高的气压,不只是耐用度的问题,还关係到安全上的考量,因此Air Force除採用内部多层网纱结构,可承受28bar的高强度橡胶气囊外,每颗气囊组装前都会进行20bar以上的水压测试,使用水压而非气压进行测试的原因在于,水压爆破时所产生的声波较气压小上许多,且爆破时没有太大的杀伤力,因此可确保测试人员的安全与工厂内玻璃的完成度。

工厂探索 气压避震器Air Force为了将筒芯上下作动时附着在其上的沙尘隔绝在外,Air Force减震筒上盖採用两层设计,内层设有油封可将阻尼油挡在筒内,再透过外盖将泥沙阻绝在外。
至于漏气问题,则是在每个组装步骤完成后,就进行测漏动作,将空气打入气囊或管路内,静置数十小时后,观察压力錶的数值有无降低,数值没有降低才会再进行下一个阶段的组装工作,如此才能找出真正问题,如果将所有零件全部组装完成再测漏,万一出现漏气,又怎能知道哪个接头、电磁阀或气囊漏气呢?至于最常漏气的地方,大约会出现在气囊、接头、电磁阀座上,气囊会漏气是因为网纱再包覆橡胶时,有可能会出现连续气孔一直通道边缘处,而导致空气有地方可以从内部跑到外界,由于洩漏的空气量有时会少到无法在水里产生气泡,因此最后才会决定利用充气与压力錶的方式来检测。

工厂探索 气压避震器Air Force完整测试是确保品质的不二法门,因此包含阻尼测试机、耐久测试机与侧推力测试机等测试机台,Air Force厂内都有準备,随时进行产品测试。
而接头处之所以会洩漏多半是组装方式不正确所导致,而这此问题也是贩售时最常遇到的漏气问题,因为厂内测试虽没问题,不过安装时Tuner还是需重新接管一次,因此很难避免不会漏气,为此Air Force除了提供完整度高的套件,尽量降低安装难度,以减少安装失误外,针对内销市场还会针对安装店家进行教育训练,让安装时可能发生的问题降到最低。

工厂探索 气压避震器Air Force气囊包的强度与耐高压性能不只影响产品寿命,甚至攸关人车安全性问题,为了确保气囊包能承受15kg/cm2的标準使用压力,Air Force特别进行超高压的水压测试,一直到28kg/cm2气囊包才破裂,代表应付路上使用绝对没有问题。
电控系统分等级
车高Sensor高阶搭载
除了透过缜密与完整的产品测试,以确保气压避震器的品质无虞外,Air Force为让使用者真正体验到Air Force气压避震器便利的使用功能,特别电子控制系统上下了不少功夫,尤其是最高阶的黄金版本上,还用上了成本昂贵的车身高度感应器。气压避震器最让人感到特别的地方,在于随时可升降的车高调整功能,可是大家是否曾想过降到趴地后的车高,要如何快速回到原本初始设定的可行驶高度呢?很多国内外品牌都是利用气囊内压力值为纪录点,只要车主想要恢复记忆模式中的车高,电控系统就会自动将气囊内的压力充气到原本的数值,如此车高自然就会升起来,不过利用压力来换算车高的方式并不算正确,因为气体压力会因为温度而变化,同样压力值,温度高的环境下,车身高度可能会较低,尤其是一天中温差大的国家,影响可能会更大,为避免发生此问题,Air Force特别将车身高度感应器融入整个电控系统中,透过其回报的数值,就能準确调整车高。藉由以上内容,不难看出Air Force对自家产品的品质坚持,也会许是如此,才能在竞争激烈的市场中,逐渐崭露头角,深获消费者青睐。

工厂探索 气压避震器Air Force为了确保气囊包系统没有漏气问题,每个组装过程都会先进行漏气测试,才会进行下一个组装动作,包含气囊包、电磁阀控制模组、管路与高压钢瓶等,都是在测试项目里。
工厂探索 气压避震器Air Force 
工厂探索 气压避震器Air Force 
工厂探索 气压避震器Air Force 
工厂探索 气压避震器Air Force整个气囊包的组装都在一个完整的生产线中进行,而气囊包主要分成两种,会根据车重与悬吊空间来决定使用哪种气囊包。
工厂探索 气压避震器Air Force 
工厂探索 气压避震器Air Force从这张图中就可看出气压避震器与传统避震器的主要差别,就在于原本的圈型弹簧改成气囊包,当然减震筒内的阻尼反应,也要随着气囊包的作动特性进行调整。
工厂探索 气压避震器Air Force複杂的电磁阀控制模组,是用来调整车身高度之用,有些高阶产品每支避震器还可独立调整高度。
工厂探索 气压避震器Air Force据Air Force部门主管表示,旗下最高阶的产品还使用高度感应器,可记录最正确的车身高度,车高降低后只需按下遥控器按键,就可在短时间内恢复原本的车高,相较于以气压值为记忆点的其他方式来说,调整準确度高上许多。
工厂探索 气压避震器Air ForceAir Force所使用的打气泵浦,乃是经过多款测试后,最后决定採用的进口高速高压产品,可快速填充高压钢瓶内的气体量,随时供车主使用。
工厂探索 气压避震器Air ForceAir Force的电控系统主要分成三种等级,款式可从遥控器的类型来看出,由左至右分别为低中高阶款式,最左边的遥控器不具备记忆功能,中间为具备记忆功能,这两者只能前后昇降,最右边则为最高阶款式,四支避震器可独立昇降。