SOLE 車狂之家手編輪工作室

2015年10月15日星期四

如何提升輪子扭轉剛性-花鼓的選擇與編法的探討

在介紹之前可以看一下這篇.輪子的扭轉剛性

後輪的轉動：人踩動大盤，透過鏈條拉動鎖在花鼓上的飛輪；連帶花鼓轉動，透過幅條拉動輪圈

所以花鼓跟幅條決定了扭轉剛性

幅條用的多扭轉剛性就強(廢話)，重量也會跟著變重，這不是我們想要的，有沒有不增加幅條數提升扭轉剛性的方法呢？有的

上圖為24H 2交叉編法，外圈為輪圈，內圈為花鼓耳，紅色線為傳動側的一支幅條

把幅條在花鼓的起始點與花鼓中心做一連線 (虛色黑線)，可得一夾角，夾角成90度是最完美的狀態

若不能理解為何90度是最完美的，可以想像打開(關閉)一個鐵門，要怎麼施力才是最省力的

就是施力與門板成90度垂直，施力點距離門軸愈遠愈好

今天把一個花鼓耳放大，該角度就會趨進90度

但是，這花鼓也太大了，要做到這麼大，相信重量也重到沒人想用

其實花鼓耳只要放大些，而鑽孔盡可能做兩孔集中，自然耳不用太大，角度也可以快速的趨進於90度

基本的講解完畢，回到第一張圖，幅條的拉力可以分出三個分力

一、垂直分力

二、水平分力:水平分力直接跟花鼓軸心平行，在圖中看不見(不懂意思的話，請看這篇：為何前輪的側向剛性比後輪好)

三、X分力：(X分力) 乘上 (輪框的ERD/2)，剛好就等於 (扭轉分量) 乘上 (花鼓PCD/2)=花鼓拉動輪圈的扭矩(力矩)

所以當輪框、花鼓、編法決定時，求出的X分力，直接與扭矩成正比

X分力愈大即可以正向的提升輪子的扭轉剛性

把花鼓耳加大，鑽孔做兩孔集中，就是提升輪子扭轉剛性的最好方法，而且只要增加一些些花鼓的重量；若您了解這點就不會一昧的追求輕量化的花鼓

講了這麼多，也大概知道什麼編法對後輪是好的

所以為了達到好的驅動剛性，後輪就是兩花鼓耳用上最多的交叉編法

除非除非，你的傳動耳特別的大(Neutron Ultra)

除非除非你的驅動幅條比較多

好把，其實夾角有點大，看來還有很多改善的空間

講個例外的，MAVIC ELITE、SR、SLS……

傳動側放射狀，非傳動側2X

有沒有注意到，幅條用的很粗

你或許沒注意到，它的框是偏心框(增加非傳動側幅條張力)

你肯定沒注意到，夾角相當大，根本90度了(要不然為何傻傻的把耳做大，讓花鼓變重)

講個失敗的例子

看起來跟MAVIC的花鼓編法好像

轉過來一看，原來是天殺的地雷，幅條用這麼細，張力還不到100kg，當然也不是偏心框
所以~~~~也改款了！！

2015年10月1日星期四

後花鼓比較 DTSwiss 240s, Bitex R13 彎頭式

一般來說挑花鼓我會注重幾點：
一、耐用度；不能有致命的問題，否則後續的維修會很麻煩，也是個額外的成本支出

二、幾合；幾合影響到編起來輪組的剛性，在高框輪子上或許沒什影響，但低框的輪子就很要求

三、負重；培林的大小，太小不耐撞；撞壞了會有明顯的顆粒感

四、維修方便性；比方換培林換料是否方便

五、價格

今天拿很多人用的DTSwiss 240S 彎頭式跟我用了許久的 BITEX R13來比較

一、棘爪的穩定度：

花鼓會故障，很多情況是棘爪回彈力不足(通常是用久了、淋雨不清理，導致生鏽)，踩踏時有很大的金屬咬合聲，嚴重時甚至會空轉

DT 的棘爪咬合系統官方叫做 Ratchet System
運做的機制如下

這東西的穩定性理論上是很好的，不過它有個最大的缺點就是齒比的密度 = 20°

公路車的齒比較重，所以影響不大；但登山車齒比輕，當變速或空轉再接合時，比較容易有踩空的感覺

齒比改密18 to 36T造成崩牙(希望是個案)

而BITEX是傳統3爪變形成6爪

傳統提供回彈力道的彈圈

新增齒爪下的一個彈簧

兩種機制來提供棘爪的回彈

有別於Novatec, campagnolo僅有一個彈圈來的更穩定、耐用

六爪專利，分為兩組作動，可以提升齒比咬合密度= 7.5°

二、幾合
上一篇文章中有介紹，前輪的側向剛性比後輪好
原因就出在後花鼓右側有搭載飛輪
http://good886mylove.blogspot.tw/2015/09/blog-post_22.html

因為受限，所以特別要求ー中心到右耳的距離要盡可能的寬
(這個值從14-18mm我都看過，後花鼓很重要，要挑也不要挑到最差的)

由下圖可見，Bitex這個值是略寬於DT (16.5:16.2mm = 1.85%)

妙的是DTSwiss的原廠網站本來有載明花鼓的幾合，後來反而拿掉了(原因……)

左右耳PCD的大小分別是：

DT 240s 45/45mm

BITEX R13 38.5/50.5mm

耳距是：

DT 240s 33.8/16.2mm

BITEX R13 38.3/16.5mm

互有勝負

三、負重
負重跟培林的尺寸與軸心的粗細有關
所用的培林同為6802-2RS，6902-2RS各兩顆，也代表軸心粗細同為15mm；兩者打平
查詢動態負載力為12.8KN≈1300kg

而重量上來說，BITEX R13比DT240S來的輕一些約10g

四、維修方便性

DT的花鼓要拆到看見棘輪，號稱不用工具(就用力往外拔)
不過就我的經驗，有的很好拆，有的卻很難拔開

而BITEX是傳統的2支5mm內六角板手即可轉開(若有需要再多準備一支10mm)

工具是一般五金行都買的到的

若是要拆培林的話

DTSwiss的花鼓本體右側的培林需要有個殊工具把環移除，培林才拆的下來

而BITEX的不用，就準備一般拆裝培林的工具即可

五、價格

基本的比較完了就來講實際面，DT的牌子很大所以賣你很貴

同樣的，BITEX近期也說我賣的太便宜，要求我提高價格……

其實兩家都台製的，但是價差卻好幾倍

值不值那個$$$$，各位看官就自行評估了！！

之後再介紹我手上的兩款花鼓，幾合更優於DT與BITEX花鼓

玩家會推薦你CP值高的東西，而商人會叫你買利潤高的東西

2015年9月22日星期二

為何前輪的側向剛性比後輪好

不知大家有沒有發現，絕大部份輪組的前輪側向剛性都比後輪好
即便是有的前輪的幅條比較少，甚至是有的輪組前框高比較低

這其實跟幅條走的角度有很大的關係，下面來圖解
首先來看前輪的部份(以下請忽略比例上的問題)

這是一個公路車700c的輪框，框高34mm，下面是前花鼓
耳至耳(F to F)的距離是70mm
紅線是幅條

因為是前花鼓，所以中心至左右耳的距離相同為70/2=35mm

單究花鼓而言碟形深度愈深，側向剛性愈好 (可以想像成是三角形的底，底愈寬愈穩)

為何叫做碟(Dish)，因為像個盤子

其實就是幅條的夾角要大，側向剛性就好

當框高更高時，夾角也會加大

依照夾角可以推得另一種說法就是側向分力
下圖幅條張力為100kgf ，垂直分力為99.17kgf
側向分力為12.86kgf
垂直分力愈大，輪子的縱向剛性愈好(就是承受車+人的體重)
側向分力愈大，輪子的側向剛性愈好(當車身歪斜時，比方說過彎，就要有好的側向剛性)

另一側的幅條張力當然也是100kgf，因為公路車的前花鼓是完全對襯不分左右的(碟剎的例外)

前輪的情況看完了，我們來看後輪的

框一樣是34mm高，後花鼓要搭載飛輪
所以花鼓的中心位置(藍色虛線)，"並不在左右耳的中心點"
該花鼓中心至左右耳的(Center to Left flange/Center to Left flange)的距離是33.8/16.2mm
紅線是幅條

先看後輪右側的幅條：張力拉比較高為120kgf ，推算得垂直分力為119.49kgf
側向分力為7.07kgf

輪框需編在花鼓的中心(就是所謂的正心)，所以右側的幅條產生的側向分力與左側幅條產生的側向分力"相等"

由側向分力可以反推回垂直分力為57.27kgf，而幅條的張力為57.84kgf

OK，回到我們的主題來；為何前輪的側向剛性比後輪好

我們把前輪每一支幅條產生的側向分力加乘起來為：12.86*20=257.2kgf(假設前輪為20孔)

而後輪的每一支幅條產生的側向分力加乘起來為：7.07*24=169.68kgf(假設後輪為24孔)

即便後輪的右側幅條張力比較高用的幅條比較多，所得的側向分力仍有不小的差距

當然輪子的側向剛性牽扯很多，比方輪框重量、寬高度，幅條用的數量、形狀，甚至是編法

還有很多方法改善後輪側向剛性的不足，有機會再說~~~~~~

提外話一下：

後輪左右側幅條的張力比57.84/120 = 48.2%

該值的求得只跟花鼓幾合、輪框、編法有關當這三者決定時，即可推算出張力比

跟你用的幅條外型、粗細、材質是完全無關的

2015年8月23日星期日

輪子的扭轉剛性

輪子的扭轉剛性

上圖是後輪的轉動結構，發力產生力矩(Toruqe)，帶動輪框做轉動(Rotation angle)

人踩動大盤，透過鏈條拉動鎖在花鼓上的飛輪；花鼓轉動，透過幅條拉動輪圈

最完美的情況是：一發力，輪框就跟著轉，不會有任何的延遲與力量損耗
當然不會這麼完美，畢竟輪框與花鼓間是由幅條跟鋁頭接起來
所以伴演著傳動的幅條與花鼓有絕對的關係