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“流言終結(jié)者”輪組的慣性

2014-10-10 05:12
關(guān)鍵詞:輕量慣性剛性

從環(huán)法賽場(chǎng)到當(dāng)?shù)豤lub的明爭(zhēng)暗斗,每個(gè)騎士都在尋找更好的輪組,它要夠輕夠潤(rùn)夠順滑,跑得更快,像熱刀切開奶油般撕開風(fēng)墻,并包括所有最新的技術(shù),還要配上時(shí)下流行的25c甚至27c輪胎,而且不限重。

優(yōu)秀沒有止境,卓越無(wú)法定價(jià),而“更好”的東西永遠(yuǎn)只存在于商店櫥窗或網(wǎng)購(gòu)頁(yè)面。但這都不影響我們?nèi)タ陀^地思考—到底什么才是好的輪組?

輪組的重要性已經(jīng)毋庸置疑,俗話說(shuō)“窮玩架,富玩輪”,輪子就像鞋,感受直接,拖泥帶水或是云淡風(fēng)輕—直入心髓。所有這些令人心醉的感受,基本都由以下4個(gè)方面決定:

輪組硬指標(biāo)

1.重量

輕量是絕對(duì)的好。就像跑車圈里對(duì)軸上重量和軸下重量的看法—軸下減重1kg等于軸上減重10kg,自行車輪組的減重效果也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于車上其他任何部件的減重。

2.剛性

輪組的剛性包含軸向剛性和側(cè)向剛性,剛性是其他一切性能的基礎(chǔ),高剛性帶來(lái)的舒適性降低可以通過(guò)車架進(jìn)行中和。

3.破風(fēng)

破風(fēng)是指高速騎行時(shí)降低空氣阻力的能力,這是維持和提高速度的關(guān)鍵。就筆者個(gè)人的體會(huì),無(wú)需40km/h那么高的門檻,25km/h的時(shí)候低框和板輪的差距就已經(jīng)相當(dāng)明顯了。

4.慣性

慣性是使輪組從靜止到運(yùn)動(dòng)所需要的力,慣性永遠(yuǎn)是越低越好,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“輕快”。這就像穿鐵鞋的跑不過(guò)背鐵塊的。無(wú)論是大部隊(duì)的拉扯、沖刺加速、突圍追擊,還是爬坡,低慣性都能使力量傳導(dǎo)的損耗降低,更快地提速。

慣性對(duì)輪組的騎行表現(xiàn)有著舉足輕重的影響,雖然如此,我們討論它的時(shí)候還是必須把它和整車重量和騎手自重結(jié)合起來(lái)。當(dāng)我們從便宜的比較重的輪組升級(jí)到昂貴的比較輕的高檔輪組后,車輛行進(jìn)時(shí)所需的滾動(dòng)能量和直線移動(dòng)能量都減少了,這就意味著車的加速性和操控性更好了。

對(duì)于這個(gè)慣性的大小,建議你先簡(jiǎn)單感受一下,在沒有專業(yè)設(shè)備的情況下,可以用手測(cè)試。你先把車輛的前輪架起來(lái),捏著前輪的輻條,反復(fù)上下?lián)軇?dòng),讓前輪反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)、停止,感覺車輪在動(dòng)靜之間切換時(shí)車條對(duì)手指的壓力—沉不沉。如果你用29er大齒胎山地輪組對(duì)比公路低框碳刀,肯定是能夠感覺出很大不同的。使用專業(yè)設(shè)備測(cè)量也是同樣的道理,只是精確度更高了。

以下對(duì)輪組慣性的測(cè)量,是指輪組從靜止加速到時(shí)速30公里,記錄這個(gè)加速過(guò)程中所消耗的能量,作為本次橫向比較的基準(zhǔn)值。

基本上來(lái)說(shuō),一個(gè)輪子從0加速到時(shí)速30公里,所需的功被轉(zhuǎn)換成40%的轉(zhuǎn)動(dòng)能量和60%的線速度能量。輪胎選擇的影響也很顯著,使輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)的能量往往占了總轉(zhuǎn)動(dòng)能量的一半以上,因?yàn)檩喬ルx輪軸最遠(yuǎn):慣性是和到軸心距離的平方成正比的。

車輪的回轉(zhuǎn)慣性決定了輪組的加速性能。慣性基本上只與質(zhì)量有關(guān),而車軸附近的質(zhì)量則基本上不會(huì)對(duì)回轉(zhuǎn)加速度產(chǎn)生影響。但是,實(shí)際騎行中加速時(shí),除了轉(zhuǎn)動(dòng)車輪所需的能量外,我們還必須付出一定的能量使我們向前移動(dòng)。不過(guò),這里的加速所需能量中,不包括自行車架以及車手的部分??紤]到車手的體重遠(yuǎn)高于輪組的質(zhì)量,所以“使輪組轉(zhuǎn)動(dòng)并前進(jìn)的能量”只占“車手與車輛整體加速所需能量”的3%~8%。也就是說(shuō),體感上,我們可以粗略的認(rèn)為使用最輕的輪組可以節(jié)省最多5%的能量。

左圖標(biāo)示了一些有代表性的輪組從0~30km/h的“加速所需能量”,以及輪組的重量。大概可以分為3組,碳輪基本上屬于輕量組或中間組,鋁輪是重量組,最輕量組是一些變態(tài)的輪子—前后兩輪合計(jì)1000g左右—比如Lightweight。中間組中的成績(jī)優(yōu)秀的頂級(jí)輪有Mavic 的Cosmic Carbone Ultimate 和 Shimano 的C24 TU,以及Campagnolo的 Hyperon。這3個(gè)輪子極為接近最輕量組,體感上幾乎感覺不到差別。

很明顯,高端的超輕輪組,如: Lightweight和Zipp 202有著最小的慣性。它們需要最小的能量來(lái)加速。從94~99焦耳是第二集團(tuán),這些都是很輕的車圈,有的甚至是高框輪,卻有著比傳統(tǒng)輪子更優(yōu)異的加速性和操控性。

例如:一個(gè)70公斤的騎手和一輛5公斤的車,加上一對(duì)Lightweight和235克的管胎,總重量是76公斤。如果他換上Mavic Aksium Race,總重是77公斤。忽略風(fēng)阻、培林和胎的滾阻,第一種組合下騎手從0~30km/h要做功2649焦耳,如果耗時(shí)10秒的話大概是265瓦的功率。如果他騎重一點(diǎn)的輪子的話,就要做2720焦耳的功,或是272瓦。也就是說(shuō)Lightweight在低速加速時(shí)有7瓦的優(yōu)勢(shì)。我們選擇極端的對(duì)比只是想說(shuō)明我們的觀點(diǎn)。很明顯,如果我們從Campy Hyperon換成Eurus,差距不會(huì)那么大(約3瓦)。

由此比較我們可以得出一些簡(jiǎn)單的結(jié)論,基本上說(shuō)就是用兩套輪組來(lái)應(yīng)付不同的騎行狀況。第一套就是便宜的合金輪組,需要考慮的是可靠耐用,而不是卓越的性能。第二套是碳纖輪組,把從第一套輪組省下的錢花在這里,性能的提高是很明顯的,一套輕而高框的輪子可以幫你省下不少的功率。

不能忽視的,那些手編的輪組往往有最高的性價(jià)比,可以比同價(jià)位的廠輪更輕,并且根據(jù)你的體重和騎行習(xí)慣設(shè)置恰當(dāng)?shù)妮棗l張力,但前提是必須先找到一位可靠的技師。

最后,別忘了輪胎!它們對(duì)總體性能的影響是很可觀的:它的滾動(dòng)慣性占了輕量輪組滾動(dòng)慣性的一半,它還帶來(lái)了同樣重要的滾阻上的差別。如果把235g的輪胎組合升級(jí)成210g的話,可以省4焦耳,差不多是0~30km/h 10秒加速的0.4瓦,不壞吧?

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