SOLE 車狂之家手編輪工作室

2015年10月26日星期一

國產碳纖幅條

台灣真的是自行車王國，什麼奇怪的東西都有

上圖的上面是碳纖幅條，為一家台灣廠商的產品

該幅條為圓形，直徑有2mm, 3mm, 4mm

日前去拜訪他們，想試試這東西

今天就我對輪子的了解來做個解說一下這東西的優缺點

輪子的轉動是透過幅條，所以幅條的軟硬粗細決定了輪子一部份的剛性

簡單來說用的幅條愈粗、愈硬；輪子的剛性愈高

當然重量的增加也是我們必需要考慮的，所以可以試試碳纖的幅條

先摸了2mm的，跟單抽的鋼絲同樣外徑，雖然很輕，但剛性比起來跟一般的鋼絲差有夠多

基本就直接跳過 (除非想編個超輕的輪子來玩玩數字遊戲)

再來看看3mm的，雖然重量比較重些(跟超輕扁鋼絲比，但是硬度是有的)

所以就決定是它了；就等我確定長度

這幅條的好處頭尾接上鋁頭與不鏽鋼材，可以相容於現有的花鼓與輪框

尾端為鋁製，用配對的鋁頭即可固定在一般的輪框上(可能框鑽孔的角度要修正一下)

頭端可以接上彎頭或直拉頭(圖中為直拉頭)，即可搭配現有的花鼓使用

看到這裡，相信大家也猜的出來優缺點

優點：理論上可以提升輪組的剛性，扭轉剛性可透過花鼓來改善

但是更重要的側向剛性，應該會有明顯的幫助(尤其低框的後輪側向剛性往往是比較弱的)

缺點：看上圖也看的出缺點，就是很粗一支

而且頭尾還有更粗的鋁合金，所以就是 風阻極大，人在騎感覺沒這麼敏銳，但是一進風洞數據會嚇死人
基本上這東西很不適合用在平地輪上，用在低框的爬坡輪是最適當的

其實這問題，夠大的輪組廠都知道，所以粗粗的鋁幅條，碳幅條，絕對不會用在高框的輪子上 (我看過最高也僅到47mm 就是corima mcc )

這只要稍微動動腦就能理解~~~~~~

優缺點分析完了，就來說價格吧！台製的好處就是單價不會太高，但是要有點量

目前的想法是先用在後輪整個或是後輪的非傳動側編來試試；較高剛性與較吃風的前輪完全不需要也沒必要

如此一來，理論上即可增加側向剛性，又不會增加太多重量~~~

就等我的測試吧

2015年10月19日星期一

後花鼓比較 DTSwiss 240s, 180

上面兩顆花鼓是 DT 240S 與DT 180的後花鼓

由外型來看，我們可以發現比較明顯不一樣的地方是180的花鼓左耳比較小

而240S是左右一樣大

重量上方面，查的的數據約是：183g: 226g(or 210g)

另外180標榜著使用的是陶瓷培林

今天我們就以幾合、陶瓷培林，培林大小來討論

幾合：

兩者幾合非常相近，就差在180的左耳比較小，所以用同樣的材料編輪下，180編起來的剛性，肯定不會比240s來的好；不過差距只有一些些，所以頂多是沒差(打平)

陶瓷培林：

陶瓷培林這東西到底有沒有用，我可以跟你說，用手轉有差，人在騎沒感覺

當然講話還是要提數據的，所以我查了一下，在最愛搞速度的輪組(Speed Weaponry)提到，當把它們家的頂級原配不鏽鋼培林換成頂級小三Si3N4陶瓷培林，可以讓你在時速40KM下節省0.8-1W，均值是0.9W那是什麼概念呢？

若你的姿勢跟職業車手一樣非常的Aero，那在40KM/h，騎公路車所需要的出力就是300W左右

就是頂級小三陶瓷培林，可以讓你節省0.9/300=0.3%輸出功率

單車功率計的誤差都超過1%，簡單來說換上後差距連功率計也測不出來

再者，我們要考慮另一個問題，就是陶瓷培林的硬度

Si3N4的硬度其實非常的高，被包在鋼製內外圈中

經過路面的撞擊，會導至內外圈損傷；很快就有沙沙的感覺，失去當初有的順暢感~~~~

大家可以看一下Creamicspeed的測試影片，看起來真是有夠硬

不過反向思考，是否結果會變成我說的這樣(輪子其實是很容易受撞擊的)

培林尺寸

240s: 2 x 6802-2RS, 2 x 6902-2RS

180: 2 x 6702-2RS, 1 x 6802-2RS, 1 x 6902-2RS

比較兩者用的培林重量：(ENDURO鋼培林與陶瓷培林重量表)

240s: 15.7*2+6.7*2=44.8g

180: 3.2*2+6.4+13.9=26.7g

查詢到的動態負載力：

240s: 12.788KN

180: 8.268KN

差距還真不小只有240s的6成五

結論：

幾合差一點點，40km/h下省力0.9W，用更小顆的培林，換取更輕的重量

然後考量到最現實的問題 $$$，實在是天價~~~~

說真的叫我用我都用不下去了，更別說要賣人~

提外話一下：

BITEX R9花鼓

跟R13比幾合一樣就把培林改小為： 6802-2RS *4 (還是鋼培林)
查詢其動態負載力8.292KN (負載能力其實跟DT 180沒什麼差別)
價格多個幾百元，跟DT比起合藹可親多了

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)