SONIC 2017款轮组技术介绍

SONIC2017款轮组技术介绍
SONIC自2012年创立以来,以超轻量、高刚性的轮组获得车手们的认可。秉承更轻、更强、更可靠的信念,SONIC不断投入大量时间和资金,开发独立自主的专利技术,通过大量高强度的测试和不断改进后,取得多项突破性的技术进步。现在SONIC信心满满的带来了 2017款轮组系列。
TSS(Twin-Spindle Structure)
双轴结构
轮组中的外部可见部分,比如法兰距、法兰直径、辐条倾角、辐条张力值等都是直接影响轮组侧向刚性的因素,而这些因素也已经为广大车友所熟知。然而SONIC认为:对轮组的刚性、可靠性起决定性作用的的关键因素存在于轮组中看不见的地方——花鼓内部结构。现今市场上很多轮组品牌都在致力于提升辐条张力,加大法兰盘直径和法兰距等外部结构的改进,却忽略了潜伏与花鼓内部的结构性问题。
花鼓内部结构的不合理对于轮组的负面影响就好比一座大楼的楼体部分建造的十分坚固,可是地基却不够坚固的话,还是会造成整幢建筑物摇晃甚至倒塌的严重事故。
  
正是基于上述对于轮组结构的深刻理解,SONIC在进一步优化轮组外部几何结构的同时,还针对花鼓内部结构开发了革命性的独家技术——TSS双轴结构,其创新之处在于从花鼓壳体沿驱动侧方向延伸出一段非常粗壮的虚拟主轴,并与主轴一起形成一个超强的双轴结构。凭借这一技术,SONIC重新定义了轮组的刚性、耐用性。

与目前大部分采用单主轴结构的后花鼓相比,SONIC  TSS双轴花鼓拥有以下普通花鼓无可比拟的优势。
UWBS(Ultra WideBearing Spacing)
超宽轴承间距
普通培林结构后花鼓中的右侧承载轴承非常靠近后轮中心线,以至于它承受了90%左右的负载和冲击力,导致了右侧承载轴承处于极大的工作负荷而经常损坏。

与此同时,由于承受了极大压力的右侧承载轴承也处于主轴抗弯曲能力最薄弱的中央位置,所以当受到负载和冲击时,主轴会因为承受了极大的弯曲力矩发生微量形变(图中为效果放大示意图)。
        当车手在骑行时,主轴处于弯曲的状态,虽然这一弯曲非常细微,但还是足以降低承载轴承间的旋转同心度,从而增加了花鼓旋转阻力,耗费了一部分车手宝贵的输出功率,。
而当车手以较大功率摇车骑行或者高速过弯时,会更进一步增加主轴承所受的压力,导致主轴的弯曲进一步扩大,从而使得花鼓旋转阻力更大,同时主轴的形变会成倍的放大到轮圈上,使轮圈横向偏摆偏摆甚至刹车边蹭到刹车皮,这个问题在大体重的车手中发生的比较多。

遇到这个问题,车手们通常第一直觉都会认为是辐条张力不够导致的,所以会去请技师拉高辐条张力,但是很大一部分后轮在拉高辐条张力后这一问题依然存在,而这一问题正是由于普通培林花鼓不合理的轴承布局所产生的。
SONIC  TSS花鼓通过优化轴承布局彻底解决了这一“顽疾”:通过巧妙的-将承载轴承对称的排布于花鼓两端,使得承载轴承均衡的共同承担了所有负载和冲击,并且因为远离了轮组中心线,避免轮圈受到瞬时冲击后对承载轴承造成的直接冲击。这一结构成倍的提升了承载轴承的使用寿命,延长了轮组的保养周期。

同时因为承载轴承置于主轴的两个末端,大幅降低了主轴所承受的弯曲力矩,主轴的形变也随之显著减少,这一结构不仅提升了轮组的整体刚性,同时也确保了承载轴承之间的旋转同心度不受影响,从而降低了花鼓的旋转阻力,节省了车手宝贵的输出功率,使得车手骑行更顺畅。

下图是运用有限元分析软件EFA分别模拟普通培林结构花鼓主轴和SONIC  TSS花鼓主轴在受到70kg的负载下的受力形变图。

可以看出,普通结构花鼓的主轴的最大形变位置在轴的中央位置,型变量为0.0561mm,而SONIC  TSS花鼓的主轴的最大形变位置在轴的末端位置,形变量为0.00547mm,两者差距为10倍之多!
OVS(Oversized Virtual Spindle)
大尺寸虚拟主轴
SONIC  TSS花鼓的利用大尺寸的虚拟主轴承担了原本作用于主轴中间的负载和冲击力。该虚拟主轴轴径达到了25-23mm,而普通后花鼓主轴轴径仅有17mm或者15mm,甚至还有更细的12mm。从下图就可以很明显的看出,更粗壮的轴径赋予虚拟主轴有着比主轴更强的抵抗弯曲形变的能力,从而从根本上提升了轮组的整体刚性。

UWFS(Ultra Wide Flange Spacing)
超宽法兰距
2016款SONIC前、后花鼓的法兰距分别为78mm和58mm。2017款SONIC前花鼓的法兰距加宽9.6%至85.5mm,采用2:1编法的TSS后花鼓法兰距加宽24%至72mm。超宽的法兰距意味着轮组拥有超强的侧向刚性。超强的侧向刚性即使面对最激烈的大力摇车冲刺也一样稳若泰山,相信冲刺型车手一定会爱上这款轮组。

HGM(High Grade Material)
高等级原材料
除了开发出革命性的TSS双轴结构之外,SONIC对花鼓原材料也非常重视,SONIC并没有沿袭当下大多数花鼓所采用的6061铝材,而是采用了更高强度的7075铝合金作为制造花鼓的原材料,从以下对比图表可以看出,在各项材料力学性能指标上,7075均是大幅优于6061的。领先业界的原材料为SONIC制造出更轻、更强、更可靠的轮组打下了坚实的基础。

DDT(DirectionalDrilling Technology)
定向铣削技术
在正常开孔的情况下,普通内置条帽结构的轮组的条帽是垂直于圈的内侧表面的,而这导致了辐条在进入车圈辐条孔的那一段是弯曲的,从而形成了应力点,采用放射编法的前轮辐条是单方向的弯折,而采用交叉编法的后轮是双方向的弯折。如下图所示:红色段即为应力段

在经历长时间的高强度骑行后辐条容易在应力点断裂。针对这一情况,SONIC开发出了定向铣削技术,确保条帽与辐条的角度保持一致,消除了应力点,大幅延长了辐条寿命。

DBS(Durable brake surface)

高耐久型刹车边

自全碳开口胎轮组诞生至今,始终萦绕着一个挥之不去的阴影:爆框。这里说的爆框主要指因长时间刹车引起的高温导致碳纤维刹车边软化,其实因刹车引起的刹车边温度升高的问题也同样存在于管胎碳轮上,但是对于开口胎碳轮而言这是一个致命的问题,这是因为开口胎完全不同于管胎的固定方式所注定的,如下图所示,开口胎是通过内胎充气之后将胎边撑开到刹车边内侧凹槽来固定的,刹车边是受到了由内向外的侧向力;而管胎是通过胶粘的方式呈环箍状固定在在轮圈表面上的,因此轮圈只是受到了由外向内的径向力。正是因为这两种安装方式的差别才导致了刹车边迥然不同的受力特性。

如下图所示,黄色箭头为开口车胎施加于车圈上的由内向外的侧向力,在常温下下刹车边的强度是足够应对这股侧向力的,但是在经历长时间刹车后,刹车边会因为温度升高而导致局部碳纤维软化引发的强度下降,从而被侧向力向外撑开,而这就是所谓的爆框,而管胎碳圈则不用太担心这一问题。

为了解决这个问题,SONIC运用了玄武岩纤维技术(BFRP)制造刹车边,大幅提升了刹车边在高温下依旧保持强度的性能。

而SONIC认为要从根本上解决开口胎碳圈爆框的问题,还需从结构上做出改进。因此SONIC开发出了在刹车边内嵌钛合金加强条的制造工艺,这一技术就好像在原本只有水泥的建筑物中加入了钢筋大幅提升了强度一样,从根本上增强了刹车边的结构强度,彻底解决了开口胎碳圈爆框的问题,这也是SONIC的开口碳轮的核心技术。


来源:SONIC techman SPEEDLAB
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