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自行车轮组的重要特性与选择

轮子的几个重要的特性:

1: 重量:

A:单纯的轮重只是一个静态指针参考,对于爬坡较具参考价值。一般较好的前花鼓重约80-110g,后花鼓200-270g,钢丝每根约9- 12g,轮圈变化较大,纯碳纤维约在210-300g(窄框) 280-420g(大板框),铝框350-500g,钢丝头,铝的约重0.5g,铜的1g。整组重介于1100-1800g间较常见。

B:相对旋转重量 (rolling weight):比较重要。想象链球就较清楚,一个一公斤链球,链条一公尺来旋转,要将它转起来所需力量,与重量及链条长成正比。轮子也是同样的道理,但是轮子的重量分布并不像链球般单纯,钢丝、轮圈分布从内到外都有,不过以轮圈与轮胎,所占比例最大,因其位最外缘,重量也最高。而花鼓的旋转重量几乎不用考虑。

2: 强度:轮子的强度决定于几个因素,轮圈强度,钢丝数目,钢丝张力,花鼓强度。轮圈越宽,强度越强,需要钢丝数目越少。刚丝数越多、编的张力越大,强度越强。花鼓强度越够,强度也更好。强度越佳,传动效能越佳。

3: 顺畅度:主要在于花鼓的培林数目、大小及品质。越顺畅则培林磨擦力越小,越省力。很多轻量化的花鼓除了用上钛的飞轮座,铝合金甚至碳纤的轴。有些为减轻重量,用较小的培林,或少用一两个培林,但赔上了耐用度与顺畅度,并不是很理想。目前顺畅度最好的培林是陶瓷的滚珠,因它可以做的更圆,号称在40km/hr时,减低 0.8-1.0 watt功率损耗,不过代价也很高,如果有兴趣,Zipp与Campagnolo都有此消金的选择。

4: 煞车性能: 铝框的煞车性能较碳纤佳,散热也较好,如再加以CNC或陶瓷边-处理,连雨天都不用怕。碳纤轮框散热较差,需用专用煞车片,煞车时较易有异音,吓到路人,长下坡时较令人担忧。 ( 想想看4-5万的轮子,发出快毁灭的声音,多令人心疼;若速度不够快,还可以看到路人惊惶闪躲) 有些碳纤轮框会在煞车面胶合上铝片,又重个100多克,而且胶合面在煞车的高温下易有问题,也会需要的技术层面就更高了。

5: 耐用度:通常是煞车面磨平了,碳纤的则可以看到碳纤维裸露,不过这与每个人煞车习惯与路况有关。有些则是培林先挂了。

6: 方便性: 碳纤需用专用煞车片,且以管胎为多,换胎较麻烦。

7: 空气动力特性: 以板轮为佳,且越宽者越佳,碟轮当然使最好的了。钢丝数目越少,钢丝越扁,也越佳。不过空气动力特性越佳,也是要付出代价的,通常是逆风时,破风如箭;侧风时,挡风如墙。你就开始蛇行,看到警察当心酒测被扣车。另外每家各有设计独特之处,有些是理论派,有些是行销手段,消费者要多比较。

轮组对于自行车行进的助益

大约有下列几种: 降低空气阻力,减低踩踏施力,增加惯性使踩踏平顺。

1: 降低空气阻力: 减低风阻也就减低耗能,以板轮破风性较好。

2: 减低踩踏施力: 通常是上坡时,经由减轻轮组整体重量帮助最大。

3: 增加惯性使踩踏平顺: 相对旋转重量越高者,惯性越高。

轮组的惯性

轮组的惯性取决于轮子的相对旋转重量,我们有提到这个数值是无法直接测得,不过最重要的是轮圈与轮胎重。可以用一5-10公斤的秤锤,以一条1公尺的线缠绕于花鼓上,利用秤锤下坠来驱动,此种方法下,相对旋转重量越大者,加速越慢,可达到的最高速度也较低。相对旋转重量越小者,加速越快,可达到的最高速度也较高。相对旋转重量,整体轮重也比较重。

这惯性有什么用处呢?其实,这就相当于自行车上的蓄电池。

当你踩到车速40㎞,开始滑行,整车的储存的动能有 (车重+体重)×速度平方+轮子的相对旋转重量×车轮转速的平方。一直都不踩的话,这些能量将会被阻力所抵消,车速也就变慢下来。储存的能量越高,可滑行越远,车速下降也就较慢。所以体重越高的车手,轮子的相对旋转重量越大者,越有利。