【日常普及】轮组强度大起底

写在前面: 感谢校对! 万分感谢 本人第一篇不水的作品 水平稚嫩 真的难为你了 摸摸大!


轮组强度大揭秘!!!!!


是你的轮组不够硬?亦或是你每次大力出奇迹般的踩踏输出爆表功率但轮组给你的反馈却像是你在抖烂面条?刚性是不是和训练量一样越大越好?


我想用一个很简单的问题展开讨论:什么是车轮刚性?你知道吗?如果有人可以准确地用一段话或者更少的言语去描述它,你会得到一个幼儿园大班老师奖的一朵小红花……但是译者明显智商拙计到得不到那朵象征言简意赅内涵深刻的小红花,所以借着刚吃完脑白金的劲把这篇文章给译了……


轮组刚性是一个看似很简单的问题,但事实上牵扯到的方面太多以至于搞不清楚到底哪一方面才是最重要的。轮组刚性有几个方面,具体一点呢?具体是哪一部分太硬(或者压根倍儿软)?是辐条、圈或花鼓?还是哪一个特定部分的脑残设计【译者注:比如说ZIPP的花鼓】,导致了【译者注:刚性】问题?


在事情还没到弄不懂那么严重之前,笔者希望能够简(fu)洁(za)明(guo)了(tou)又不失深度的解释这个问题。接下来言归正传,来剖析其中的奥秘。

轮组刚性的类型


笔者将从基础概念的定义开始。我们确定了会对性能产生不可磨灭的影响的三种刚性:驱动刚性【扭力刚性】、顺向刚性【径向刚性】和侧向刚性。


驱动刚性:
驱动刚性起的作用是“驱动”一个轮子,例如,如公吧多数轮组贴所述 “在摇车冲刺的时候发力很直接,反馈很硬朗,毫不拖泥带水~”(感谢我们在MAVIC的朋友提供的如下示意图)

轮组刚性的类型


笔者将从基础概念的定义开始。我们确定了会对性能产生不可磨灭的影响的三种刚性:驱动刚性【扭力刚性】、顺向刚性【径向刚性】和侧向刚性。


驱动刚性:
驱动刚性起的作用是“驱动”一个轮子,例如,如公吧多数轮组贴所述 “在摇车冲刺的时候发力很直接,反馈很硬朗,毫不拖泥带水~”(感谢我们在MAVIC的朋友提供的如下示意图)
侧向刚性:
侧向刚性是车轮从横向负荷的一侧到另一侧弯曲的程度,例如,当你爬山或加速冲刺的摇车过程中车轮多少会出现横向变形的问题:
对于轮组刚性而言这些是最基本的理论基础。我们不会继续深入讲解这一点【译者注:轮组刚性的理论基础】,笔者宁愿把时间花在把这些概念应用到实际,事实上译者也的确智商不够来翻译这些看着就很死脑细胞的基础理论。

别人的轮组总是最好的


如果你是个刚入门的死飞菜鸟,我会尝试解释一下你的那些壕友大概可能会说的哪个轮组硬或是说哪个轮组软。


一般情况下,没有人谈论扭转刚性【驱动刚性】,就这么简单。几乎所有轮组的扭转刚性差别都没你能感受到的那么大。【译者注:我强烈不同意这点!神腿表示这点绝对是在坑爹!】


如果一个骑手在评论一个轮子是“太硬”,十之八九的他们指的径向刚性【顺向刚性】。你要知道,也许是他们给轮胎打气太多了,然后就指责轮组硬的菊部不适。但这就是问题的所在,如果一个轮组让人感觉很“跳”,替罪羊几乎总是径向刚性【顺向刚性】。


如果有东方神腿说,这个轮组太软了,十之八九,他们正在讨论横向刚度。比如说冲刺时擦刹车皮,或者干脆就是“感觉”软(当然这很可能是由于径向刚度不足或胎压不够)。那么,我们再一次表明我们的立场,抛开那些实际原因,“横向刚度”其实是轮组“软”的替罪羊。


难道这些东方神腿们真就吐槽吐到槽点上了吗?是否有些问题,可能会被他们忽视?还有什么可能会在除了圈、辐条、花鼓之外方面影响神腿们对整个轮组刚性的感觉?让我们罗列一些想法: 


- 轴心直径和厚度 【译者注:这里的厚度应该指的是轴心直径减去快拆杆空心直径】
- 辐条数 
- 编法【译者注:1X交叉、2X交叉等等】 
- 辐条粗细 
- 辐条材质 
- 辐条类型(弯头、直拉) 
- 框高(mm) 
- 框宽(mm)
- 框的材质
- 前叉刚性、前叉上管直径
- 后下叉和后上叉设计 
- 前叉、后三角的叉脚精度【译者注:两侧叉脚是否处于同一直线等等,我还是用图来解释一下好了……】


看到了吗?我真正得到的想法是这样的:影响轮组刚性的因素比你想象的多的多。就那么随随便便的评价一个轮子“太硬”或“不够硬”实在是太low了。

辐条刚性对于轮组刚性的贡献就那么几个方面:第一点也是最重要的一点,辐条数,还有他们有多粗。多又粗的辐条可以使这对轮子在横向径向都倍儿硬。在此借用一下Mavic的研究结果:不同直径的辐条对轮组刚性的贡献,1.8mm直径和2.3mm直径的感觉就是不一样……


辐条与轮圈的夹角同样会影响辐条刚性,其中框高和法兰距对辐条角度的影响最大。

更宽的法兰距和更高框的圈会加大辐条与框体垂直中线的夹角(假设我们讨论的都是条帽外置的圈)。通过一个简单的几何示意图来看,由两侧辐条和花鼓组成的三角形中,两侧辐条之间的夹角越大,这个三角形越稳定,这就是为什么650 c比700 c侧向刚性更高(在花鼓相同、轮圈结构相同的情况下)。明白了吗?

法兰高度也影响辐条角度:

你可能听说过一个很经验的说法, 越大的法兰直径造就越硬的轮子——确定一定以及肯定。 “hey~键盘~你的双飞燕~”, “不~是你的双飞燕!我的大罗技更硬!更坚挺!” 【译者注:脑洞大开的想,G3编法驱动侧法兰加大的理论依据应该出自于此,Campy实乃真·业界良心,那么……我们下回分解~】


这里,我得打断一下,Yooooooooooooooooooo~~~~~~~~~ 


上面这个理论,仅仅只在法兰距相同时有效,事实上法兰距比法兰直径要重要得多。如果你花鼓的法兰直径变态大 但是法兰距小的像泥哄人的小丁丁,导致的后果就是辐条角度比法兰盘小但是法兰距大的花鼓还要烂。此外,过大的法兰盘也会带来额外的重量,所以如何平衡重量和强度,是个很大很大的问题。


后花鼓法兰距最显著的限制因素是塔基,这货需要在后轮驱动侧占据大量的空间【译者注:洗马路的11速塔基宽了1.8mm,把这个问题继续放大了】,是一个限制后轮侧向刚性的主要因素。这也是后花鼓两侧法兰大小不等的原因,我们经常在后轮驱动侧上看到直径很大的法兰——为了满足那些神腿们对硬度超高轮组的需求,制造商只得不惜一切代价加大后轮驱动侧法兰换取较大的辐条角度从而得到更好的侧向刚性【译者注:接上回,脑洞大开的无责任脑补,Campy加大驱动侧法兰本意不是为了G3那可怜的侧面刚性,而是被洗马路11速塔基那多出来的1.8mm给逼的~就知道意呆不会那么好心的嘛~】。


最后,辐条刚性在某种程度上取决于辐条张力。你可以猜到,张力太低整个轮组就会送松,然后就会各种软。“正常”范围内的张力,轮组刚性是不受影响的。

既然我们已经把辐条刚性给摸清楚了,那让我们继续来看圈的刚性。 


第一个也是最重要的一点,不管这圈是钢的、铝的还是碳的什么的,只要框高或者框宽变大,横向刚性和纵向刚性就会加强。Mavic又说,框高对径向刚性【顺向刚性】刚性有不可磨灭的强烈影响,而框宽会给侧向刚性留下永恒的烙印。

如上图示,参考的基准圈是低框的Mavic Open Pro铝圈(框高18.4mm)。参加测试的Mavic CXP30框高30.5mm, Mavic MA3则是16mm。眼见为实,框高最高的CXP30最硬,不论径向还是横向。


除了框高,材料是决定刚性的另一大因素。大多数情况下我们有两个选择:铝和碳。一般来说,碳轮组比铝轮组更硬,横向、径向都硬。这一说法得排除米兰寨碳的干扰,所以现在我们只讨论良心的厦门碳。通过控制碳纤维的厚度和模量等等,可以控制轮框的一些属性(再说一次,米兰的寨碳不是我们该讨论的内容)。那么你的碳轮绝B比铝轮硬这种事,概率其实还是挺大的。

我们的话题变得越来越有价值了


多多考虑一下之前所有的points。在这里我们的所谓探讨变得多汁粘腻【译者注:充满被赞助成软文的价值。因为我在吃东西……挺juicy的所以这么译了】而又不乏趣味了。


当那些竞赛用轮让你感觉不那么硬的时候,最贴近的解释差不多是酱婶儿的:圈的侧向刚性太高了,而辐条的侧向刚性弱爆了。这才是所谓轮组刚性最大最大的秘密!你看到这也许会忍不住来一发“WTF!!!”


一个骑手到底有多频繁的抱怨他们的低框铝轮有多软?笔者在此无法预知键盘上的你是个什么情况,但是我几乎没听过铝轮辐条张力不够这种事。因为铝轮这个东西吧,几乎都是辐条很硬但是一般圈软。32根直径2mm粗的辐条穿在20mm高的铝框上:辐条用的材料比那么大个圈还多,你们自己感受下……


这个图很漂亮的解释了上面这个事情:


当你用个铝轮爬坡来回摇车的时候,以后下叉为界,你轮圈的下半部分与与路面之间的夹角应该会变成一个锐角,并随着你的踩踏一扭一扭的;而上半部分圈实际上应该老老实实夹在夹器闸皮中间。如果不蹭刹车皮那么有人一定说:我的轮组真的够硬,或者说也许你的车架和轮组都挺硬。实际上,不说别的,你的圈可能真的不是辣么硬滴。


如果是碳轮面临这个问题呢,那就会是个完全不一样的故事了。Zipp是这样解释的:

当你用碳轮冲刺或者爬坡的时候,刚性越大的圈越倾向于保持更小的形变。


听起来很美,但事情会因为绝大多数竞赛轮组都在用薄薄的而且严格限制数量的那气动牙签辐条而变得有点复杂。而造成这种复杂局面最重要的原因,是在最近几年,为了追求额外的横向和径向刚度而变的更高更宽的碳圈。


高框、宽截面的碳圈,数量有限的、跟粗大长沾不上任何关系的气动牙签,把这些因素整合到一起,就是现在碳轮界最流行的“完美的”、“硬的”令人发指的碳轮组。结合前面提到的理论,高框、宽截面的高刚性碳圈,在面对侧向压力的时候很有可能抵消掉辐条张力,如果你轮子蹭刹车皮,这就是原因。


其实译者现在也看得云里雾里的,为了阐述清楚这件事情,Zipp提供了一副示意图。图中使用了3种不同框高的管胎后轮,蓝线代表火鸟303,绿线是火鸟404,最后紫的是火鸟808,三个后轮都采用了20根Sapim CX-Ray辐条【译者注:顶级气动牙签,壕剔牙用的最新装备】。

如上图所示,后轮受力的那半部分的位移随着框高增加而减少,但是另半部分位移反而在增加,那么,圈就蹭到刹车皮上去了……


Zipp又说,对于框高一定的圈来说呢,圈越硬在一定程度上会减小受力侧的偏移量,但是硬过了头反而会导致另一侧被搞的不舒服——实际上另一侧的偏移量是随着圈的硬度增大而增大的。他们说,为了对广大用户负责,这得找个平衡,圈更硬并不总是更好的。于是Zipp就根据不同轮组辐条使用的数量,针对不同框高和框宽调整框的硬度,来避免圈的非受力侧位移增大。
Zipp还提到,轮组横向位移其实是个多因素作用的结果,并且会受到叉脚精度,以及后下叉和后上叉的刚性的影响。如果车架刚性不足,轮组一样会蹭刹车皮。 


不管怎样,采用更多更粗壮的辐条来同时减小受力侧和非受力侧的横向偏移,这是任何品牌碳轮都不能免俗的解决方案【译者注:这一大段绝壁是Zipp的软文,妥妥的……】。

刹车位置的特别设计技巧 
如果你的杀侧是在车架底部,而不是在后上叉会怎么样?越来越多的TT车开始采用这样的设计。 


为了便于讨论,我们还得继续把横向刚性分离成两个独立的部分——水平方向和垂直方向:



据Zipp工程师所述,车轮不会在下置TT刹车的位置有很大的偏摆,但这可更应该是车架组刚性高的表现之一. 如果你大力垂直向下踩踏你会发现,原来这车架子还是挺软的嘛。当然啦,你也可以认为是车架想跟着轮组一起扭来扭去的嘛。



生计所迫做出的妥协 


在过去,笔者参与了很多与职业队的修车工作,讨论蹭不蹭刹车皮是个永恒的热门话题。技师们经常会说“轮子还是软趴趴的啊!”。有时候,他们会拉高轮组的辐条张力来试图让轮组变得更像一个男人。但真正的解决方法,就是你所看到的许多轮组制造商正在做的,他们会按照专业队的要求定制轮组。你会看到更粗壮的辐条、更多的辐条数量和黄铜条帽(相较于铝条帽,铜条帽能够把辐条的张力拉的更高,并且对恶劣环境有着更好的适应性)。为了不给那些大环赛常客们的神腿一个吐槽装备的机会,让辐条变得更Man那是必须得。




那么,如果只是键盘们的神腿呢?比如说那些正常身高、正常体重,每天对着键盘YY的年轻壮汉……作者觉得随便什么样的成品轮组都够他们撸出高潮了……


就作者我本人来说,没有过铝轮蹭刹车皮的经历,但是我的碳轮确实有这毛病。你可以说80公斤的我是个胖子,【注意 是作者不是译者……我也就他一半多一点这么沉】当然啦是全身都是腱子肉的那种竞技型身材的筋肉男。我那旧的碳架带有下置式夹器,我常用的那个后轮是个框高标准【译者注:原作没有提到框高具体是多少,我猜是50mm,吧】带20根气动牙签【译者注:就是CX-Ray,Aerolite那种】的碳货。我每次像个Pro一样奋力摇车勇闯高峰的时候,后轮都会蹭刹车皮,就算我把夹器放到最松,松到把刹把拉到底刹车皮跟轮子都还离得十万八千里远,但每次就那么站起来轻轻一摇,刹车皮就被蹭秃瓢了……所以怎么办呢?我把那不争气的后轮给换掉了,圈还是那个圈,但是拉了24根辐条。然后呢,我继续站起来轻轻一摇,这特么实在是太神奇了,妈妈再也不用担心我的碳刀蹭刹车皮了!我怀疑,轮组和车架其实是对失散多年的好基友,只有面基成功才可以使整个系统的刚性表现可圈可点。于我而言,多拉4根辐条才是真爱啊喂~


难道辐条更多更粗更重就不会降低气动性能呢?



的确是这么回事,条越多越粗轮子就会越重越拖脚,怎么样,感受到了来自这个世界深深的恶意了吧~不过我们换个角度看待它,你摇车时候轮组变形小了,你就很少会蹭刹车皮了。我和很多制造商有过接触和沟通,对于增多辐条导致气动性下降的问题(比如说像我那样找到真爱),他们居然像接过头的我军地下工作者一样给出了一个完全一样的答案:那啥,其实这点风阻对你们这些神腿来说完全都是浮云嘛,重量嘛,反正你得满足UCI那6.8kg的最低限重嘛。再怎么说反正你的刹车皮是保住了,尽管这话看上去糙乎乎的,但你得相信我,话糙理不糙,特别是在某些极端情况下,这4根辐条可能会救你一命。


纳尼?!那些黑心商人还是会坚持使用更少的辐条?!哎呀,这当然是因为有够轻嘛、有逼格嘛。36根条的大铝刀帅么,那是彩色自行车才干的事,我们的目标是辐条越少越好~想想看,当你把这逼格满满的只有21根辐条还是G3编法的轮组往秤上一丢,“啧啧,这货真特么轻~”。这招很聪明不是吗,卖卖骚,让人觉得这轮组跟女神一样性感,那不就轻轻松松热卖了么,当然啦,作为一个有节操(拿到赞助了)的作者,这种放不上台面的销售伎俩我才不会揭穿呢~


关于定制特规轮组的争议


轮组上的技术是越来越先进了,价格也是越来越高了,可是我们发现能选择的却变得越来越少了。选择越多,库存量也就越大,生产线也越复杂,这对那些黑心商人来说那可都是刺刀见红的杀父仇人呢。


HED还在继续提供更高辐条数的良心轮组可供选择,这就是他们的种马计划【译者注:真的好少见HED的轮组哦】。Zipp嘛,之前也有相应计划,名为MAX,但是现在已经被取消掉了。



MAVIC 采取了稍微不同的方法,他们的技术和销售扯了好长一会淡之后,觉得他们的轮组就该是又气动又硬又轻传动效率还高,怎么说来着,恩,和谐,这才是高贵冷艳的法国货该有的样子嘛【译者注:其实都那么回事,但是真的挺好使】。举例说明一下,Cosmic Carbone SL直接把那粗壮无比的放大版气动牙签拉到了铝框上,在他们看来这种处理方法带来的刚性是那些直接把真·气动牙签拉在碳壳上的轮组无法比拟的。


在我印象里MAVIC把目标定在了那些在体重和/或是力量的正态分布曲线中靠右的人群【译者注:就是那种大体重大马力的那种人了啦】,并致力于做比较实用的轮组。可能会重一些,也许没那么气动,但是真的还算挺硬,而且不会各种蹭刹车皮【译者注1:很少有比Zipp更喜欢刹车皮的轮组吧】【译者注2:Mavic你确定你那稀烂的花鼓不会拖后腿么,这好像超出我们的讨论范围了(误)】。当然啦,友情提示,哪一对轮子都不是万能的,说个极端的,你总不可能给一个200多斤的胖子推荐那种限重85kg的全碳一次性货吧。


对你来说那个轮子才是Mr. Right呢?很不幸我也不知道,这需要大量脑细胞来考虑太多太多的条件和环境因素。我只能说,努力做一个大壕多买轮组多买车架,来个排列组合,再找到真爱【译者注:要喷别喷我,喷作者,我提供原帖地址】。我觉得吧,对于碳轮来说最合适的辐条数目应该是前18后24(假设我们说的是那些土豪辐条像神马CX-RAY, DT aerolite 那种牙签口的啦)。根据我的经验来说,大多数神腿都会满意的。


那你硬是要说前18后24不够骚,我们对前16后20更有爱怎么办,我会说上面那两种气动牙签就不大合适那些键盘神腿使用了。也许有人这么干了然后来喷我说我这是胡扯,拜托,这也取决于车架前叉的刚性、夹器的位置、叉脚对的齐不齐、踩踏画圆顺不顺blabla……如果你坚持认为16/20可以更好的体现自行车运动的静态美感,那么Sapim CX这种比CX-Ray长大了一点的顶级牙签才是你的壕伙伴。


谢天谢地还是有一群靠手艺吃饭的自编帝存在于这个世界上。就像wheelbuilder,他们提供很多辐条数和辐条类型的选择,如果你很难被成品轮组所满足,那么这网站就是你奇妙的归宿。


来源:fixedgear
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