墨陽車主問我:
扭轉剛性對輪組會有甚麼影響?
問得很簡單，但要回答卻很複雜
因扭轉剛性的設計是很複雜的一件事，從踏板受力往下轉動，帶動鏈條與飛輪的瞬間就開始產生扭轉剛性的需求
扭轉剛性是棘輪座到車圈這一段距離內的零件損耗測值，損耗越少測值越高
也可以用""力傳遞的有效率""來解釋
墨陽在開發階段時，我與設計師共同開發了5顆不同造型的花鼓
下圖為一號(黑色)跟二號(金色)花鼓，一號花鼓已測得超過160Nm/︒
當時為了追更高扭轉剛性做了二號，主要變動為更放大花鼓耳徑(二號花鼓耳距更大4mm)
但二號花鼓扭轉剛性實測數據卻反而掉了，關鍵問題出在傳動側的傳動與制動鋼絲配置角度
本不想講這事，想靜靜的看網路高手裝逼就好
既然是墨陽的車主提問，那我就點一下
我隨手拿了一顆花鼓，以墨陽的設計概念搭配模擬車圈框高為例畫了下面這兩張圖
當傳動鋼絲在內側時與傳動鋼絲在外側時，花鼓碟深會差1度
而這看似小小的1度差異，我的扭轉剛性實測值差20Nm/以上，相當驚人的差異
我粗淺的列舉幾個影響扭轉剛性的設計元素:
1.花鼓耳切線角
2.花鼓耳碟深
3.扣合方式
4.鋼絲長度+規格
5.車圈框高+徑向剛性+造型
6.棘環+棘爪+棘輪座
7.力的傳遞路徑
實務經驗:有90度切線角但卻沒將扭轉剛性數據表現出來，不外乎上述條件出狀況
有90度也不用高興得太早，沒實測只是在耍嘴皮
傳動側的傳動鋼絲與制動鋼絲配置跟扭轉剛性與側向剛性有直接關聯性
傳動側越往外推，可以得到更高的側向剛性(想追側向剛性的往這發展沒錯)
但傳動鋼絲越外推，代表碟深越寬，分量越大，扭轉剛性的損失就越多，因為力的傳遞路徑越不直線(解釋一部份就好，講太多很辛苦)
所以側向剛性跟扭轉剛性有衝突這樣的講法有一定的合理性存在
除了花鼓是力量傳遞路徑，鋼絲+銅鋁頭與車圈也扮演一部份的角色
下面我舉兩個比較經典的案例類型
1.新舊版本MAVIC CCU輪組
2.REYNOLDS RZR輪組
我廠內自檢數據舊版CCU的扭轉剛性多了新版快一倍，關鍵變因在車圈
因為新版CCU車圈偏心量較大於舊版，力的傳遞分量出現在這，導致扭轉剛性測值下降
而這也是我不喜歡用偏心框來做輪組的主因，除了兩邊張力比值比較漂亮外
我自己實際路測使用過幾款碳纖偏心框做的各品牌輪組心得:恩災嘞騎三小...
RZR輪組兩邊鋼絲都是直拉設計，理論上所有直拉鋼絲設計的輪組，扭轉剛性都要很低才是
但這組不同，它的扭轉剛性頗高，關鍵RZR輪組後花鼓的正心有一組90度正切角設計的輻條
偏心損耗近乎於零，因而在無張力+直拉輻條的設計下有了高扭轉剛性
曾經有一個天兵跑來我技研嗆聲:高扭轉剛性要用高張力來提升
要看車圈強度撐不撐得住，我差點笑到內傷
不念書成天只會在網路上看一些瞎掰的文章，被唬得一愣一愣的還幫人家抬轎
來，藉這機會我點一下
大多數金屬都是延性材料，都適用下圖的應力應變斜率圖
我用市售常見4大廠牌的同規格鋼絲作說明
協達1422/中南424/DT AEROLITE/SAPIN CX-RAY為例
協達斷裂強度最高，超過300Kgf，DT最低(我的測值約270~280Kgf)
""安全強度""或""工作強度""的概念麻煩記清楚
材料要長時間工作的安全範圍，大約是材料斷裂強度的30-40%
280Kgf x40%=112Kgf
310Kgf x40%=124Kgf
這也是為何常聽有人說:輪組張力設定範圍110~120Kgf的主因與源由
從下圖可以清楚，張力太高反而會讓鋼絲的剛性下降(我用150Kgf實際測過扭轉剛性的變化)
那麼，為何高張力帶來的硬調路感從何而來?
材料進入應變硬化區間
曾經有個業界故事，某輪組品牌主導人:鋼絲斷裂要200多Kgf以上才會斷，那我張力設180~200應該可以
結果貨還在貨櫃裡就已經開始出狀況了
近期接觸到的輪組當中，MAVIC ksyirum pro carbon sl這輪組比較特別
當它未裝胎時，我實際測量鋼絲張力數據為150-160Kgf，看似略超過安全強度區間
但我裝好胎，胎壓設定100psi鋼絲張力回到常見的110~120Kgf
所以個人認為該廠的這款輪組張力設定應該有將車圈受胎壓後的車圈潰縮量考量進來
近日接連來了兩套輪組，都是後輪24孔2:1 傳動3交叉90度正切角
傳動鋼絲與墨陽相同在內側的設計
原來許多老前輩早在多年前就已經默默在經營這一塊，山姆能與你們走在相似的路上實是榮幸
不過，鋼絲交疊在我近幾年的輪組設計中已不這樣做
因那也是力傳遞的分量，會讓傳動效率扣分的因子，還可能讓異音發生率增高
講這麼多，算多嗎?其實都是基本常識的運用罷了
扭轉剛性對輪組的影響是甚麼?輪組採踏反應要輕快直接
扭轉剛性要高是一，車圈質量要輕是二，還要去探討花鼓內部結構的設計與輪組整體表現出來的穩定性....等元素
墨陽為何不追側向剛性?因為我不用很低的車圈，絕大多數低框徑向剛性都不好，所需鋼絲長度會較長
而這兩點就很難讓輪組有好的剛性穩定元素
更何況後輪側向剛性只要用clincher車圈+傳動側厚一點的鋼絲，要40N/mm很簡單
設計不是花拳繡腿更不是花言巧語
說了也不怕同業學，會學代表你們接受我的觀念，願意走在跟我相同的路上(希望不會有嘴巴說不要，身體卻很老實之流出現)
況且，輪組哪有那麼簡單就通透
又不是剛性高，輪組效能就一定跟著好，公路車輪組追求的是速度
沒把速度表現出來，啥鬼數據都是屁話
想學更多，花錢找我去當顧問，因為我不只輪組玩很多，碳纖複材結構是我另一個強項...
By山姆
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