動態參數與實測：彈簧、避震器與 50mm 行程驗證

彈簧、阻尼、運動比與可用行程

本章探討如何將靜態幾何轉化為動態頻率，並落實 2026 賽規的 50 mm 行程測試。

1. 槓桿比 (Motion ratioRatio) 定義與規則連動與 輪端剛度 (Wheel Rate)

的 FSAE 阻尼章節特別提醒：不同人對 motion ratio 定義不一，討論前應對齊定義。

本指南建議同時明確寫出兩個量：

• MR_w/s定義： = Δwheel\frac{\Delta /\text{Wheel Δspring(orTravel}}{\Delta damper)（輪端位移\text{Spring/Damper / 彈簧位移）Stroke}}$。
• IR_s/w輪端剛度計算： = Δspring / Δwheel = 1 / MR_w/s（安裝比/槓桿比）

若採 MR_w/s，則理想無損下：

Wheel rate：K_w = K_s /\frac{K_s}{MR^2}$ (MR_w/s)^2其中 $ 為彈簧剛度)。 所需彈簧剛度：K_s = K_w · (MR_w/s)^2

Kasprzak 設計準則：建議 FSAE$ 可從「MR控制在 接近1.0 1」起步，理由包含：較低彈簧剛度需求、較大 damper 行程與速度，且阻尼器在較高速度下表現更佳。

與規則的關係：你必須在駕駛就座時滿足輪端可用行程 ≥ 50 mm。MR 太小（例如附近（或 0.5）會放大彈簧剛度需求並壓縮可用 damper stroke，增加觸底與干涉風險。

Ride frequency 與 wheel rate 起始估算

Kasprzak 給出典型 FSAE ride frequency 範圍 2.5–3.5 Hz，並指出後軸通常比前軸高 0.2–0.4 Hz 以降低過凸點時的 pitch。

由 ride frequency 反推 wheel rate（簡化）： K_w ≈ (2πf)^2 · m_s（N/m），再換算成 N/mm（/1000）。

範例（起始估算）： 前輪單角 sprung mass m_s = 65 kg，f = 2.8 Hz：

~

(2πf)^2 ≈ (17.59)^2 ≈ 309.5 K_w ≈ 309.5 × 65 ≈ 20118 N/m ≈ 20.1 N/mm 若 MR_w/s = 0.9，則 K_s = K_w · MR^2 ≈ 20.1 × 0.81 ≈ 16.3 N/mm（≈ 93 lb/in）。 此為起始彈簧估算；實際仍需把 tire rate 串聯、aero load 與 damper 曲線納入。1.2），以確保避震器具備足夠的作動行程進行阻尼控制。

阻尼器選型與阻尼曲線2. 騎乘頻率 (Ride Frequency) 設定

• 建議區間：

  monotube

  工作原理（製造商來源）

前輪：2.5 的手冊指出其多數懸吊採高壓~ monotube3.5 結構，油氣以浮動活塞分離，並可搭配外置儲油筒改善散熱與抑制 cavitation。 亦以工程解說比較 monotube 的散熱與抗衰退特性。 Hz。 後輪：通常比前輪高

雙可調設定方法（motorsport0.2 手冊）~ 的手冊說明調整器一般以0.4 clicksHz，以實現 定義，且常見標註慣例為Flat compressionRide 先、rebound 後；也提醒從 full hard 退回指定 clicks 設定。

效應，抑制車體俯仰。

FSAE 阻尼核心觀念 Kasprzak 指出過阻尼與欠阻尼都會增加輪胎力變動、降低抓地；並強調阻尼器主要控制的是重量轉移速率（rate），而非重量轉移量本身。

damper

3. 選型表（FSAE50 角度）

mm 有效行程實測流程 選項 優點 代價 建議情境 單可調 成本低、調教複雜度低 低/高速區分能力較弱 新隊或測試資源少 雙可調（comp+reb） 可把低速平台與瞬態分開調 需要對 click-to-force 有一致理解 有基本測試流程、需要 setup map 外置儲油筒 monotube 散熱佳、抗衰退 packaging 更難，管路需保護 有 aero/長 endurance、熱衰退明顯

可用 wheel travel 的工程驗證與量測(V.3.1.1)

規則只說為了確保通過技術查核，團隊必須進行以下 “usable minimum wheel travel of 50 mm, with a driver seated”，未規定量測方法。 因此應使用可重複且Mock Tech 易接受的方法：測試：

1. 比賽狀態：含駕駛（或等效配重）、比賽胎壓、預期基準量測：設定車輛於標準乘載高度 ride(Ride height。Height)。
2. 在 wheel center（或輪框固定點）設量測基準，量測垂直位移。壓載模擬：由體重與車手相當的隊員就座。
3. 逐步壓縮直到第一個限制：bump stop 接觸、damper 觸底、球接頭角度極限、推桿/輪框干涉、輪胎碰車體。

記錄靜態到限制點位移 ≥行程驗證：移除彈簧後，手動移動懸吊至極限，量測輪端垂直位移是否確大於 50 mm。 同步錄影（能看到尺與輪端），作為 V.3.1.2 裁量條款的風險緩解證據。干涉檢查：確認在此行程內，輪胎、連桿、避震器與車架之間無任何物理接觸。

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對本章重點摘要：確保行程規範的量化驗證。 pushrod/pullrod：也要量測對應賽規編號：V.3.1.1 damper stroke，並保留額外行程作為 bump stop 緩衝（例如 10–15 mm），避免比賽中因路面/載荷變動觸底。

補充圖解：50 mm 可用 Wheel Travel

讀圖重點

規則要求的是Travel。 usableTech 查核警告點：緩衝塊 wheel(Bump travel，不是理論總行程。stop) 只要不得計入有效行程範圍。 bump stop 太早介入、球接頭角度先到極限、輪框或推桿先碰撞，實際可用行程就會縮水。 驗證時必須把駕駛重量、實際 ride height、輪胎與車殼包絡都算進去。