2017年9月7日 星期四

何謂燒框?為何會燒框?如何避免?

今天來談談大家常常聽到的一個辭:燒框
燒框是碳框特有的專有名辭,用鋁框都不需耽心燒框?為何?

先來想想我們何時會碰到燒框呢?其實就是在下坡的時候
下坡我們要透過剎車來減速,這是一種能量轉換過程
位能-->動能-->熱能
隨著(車+人)的位能減少-->車速就變快-->為了減速、剎車皮去磨框就會有熱能產生
所以當(車+人)愈重、坡度愈陡、滑的愈慢 愈容易燒框

熱能不斷纍積,排不掉,最後框就變型了,這就是我們俗稱的燒框

那就只有碳框會燒(變型)?鋁框都不會?
這跟碳框的製成有關,碳纖複合產物是由一片片交織好的的碳纖布疊合,彼此間是用膠(環氧樹脂)來黏著,加壓加熱成型

用於黏合的膠(環氧樹脂),有其成型的溫度、遇熱會軟化,這就是燒框的主因
並不是碳纖維不耐熱,而是膠不耐熱

下述就是簡單碳纖維品製成圖片
輪圈材料,切割好的碳纖布;圖源:Easton Cycling
一層層貼上去,成為一個輪圈的型狀;圖源:Easton Cycling
貼貼貼;圖源:Easton Cycling
貼貼貼;圖源:Easton Cycling
最後放入大型模具,高溫高壓成型;圖源:Easton Cycling
看到這大概就會知道,要如何才能做出不易燒框的框體呢?其實最基本做法就是膠要夠耐熱
這就是我們常聽到的High TG

那只要用上High TG樹脂就不會燒了?絕對不是。個人看法:無論廠商說了什麼,一律持保留態度,真相為何?還是必需親測
High TG 220°C-->下滑1km就燒

依小索的經驗,目前市面上的Tubular carbon rim(管胎碳框)有牌的,會有一定的水準;碰到燒框的機會並不大

但是Clincher carbon rim(開口碳框)就剛好反過來,會燒的比不會燒的多非常非常多


同樣的廠牌、製程下,為何開口框比較會燒呢?
左為開口框,右為管胎框
管胎的內胎是被外胎所包住的,外胎承受全部的胎壓
開口的內胎是被外胎+框所包住的,外胎+框 承受全部的胎壓
膠遇熱只要稍微軟化,內胎的壓力直接把剎車邊給撐開
所以開口胎只要一燒框,最明顯的現象就是剎車邊變寬


那在使用上如何避免燒框
一、使用原廠建議的剎車塊
(普遍來說制動性好的剎車塊,會讓框溫快速升高,廠商在挑選時會選擇符合ISO規範,並且升溫慢的)
二、剎車塊要安裝對位,夾在剎車邊上不能有吃單邊的情況
三、下坡兩輪同時使用,前輪的比重佔6-7成
四、剎車時採用點放
(關於第四點,實際工廠端在機台上測試只要夾器放開數秒鐘,溫度就會大幅下降;但其實小索個人使用碳框跟鋁框的剎車方式上並無二致,沒在點放的)

若一切符合上述原則下都還會燒,那只能說或許這框不合您用;這不見得是使用者的問題,也有更大的可能是這框的水準還不夠

上述純屬經驗分享,若有任何問題歡迎提出討論

2017年8月22日 星期二

友提提問:剛性? 路感?

上星期有位車友要跟小索購買TR22 零式;TR22 零式的剛性自然沒話說
但車友耽心:他的車是鋁車架,配上去路感會不會更顛、更不舒服呢?

這是個好問題,似乎很多人都有此疑問,今天來討論一下

幾年前小索的文章中有提到,探究輪子的剛性有三種:側向剛性扭轉(驅動)剛性縱向(徑向)剛性
側向剛性
扭轉剛性

縱向剛性
側向剛性最常聽到、扭轉剛性有些廠商會提到,而縱向剛性幾乎沒人去討論

1. 側向剛性不好的輪子,有磨剎車皮的可能,抽車會軟趴趴,下坡有飄移的感覺
2. 扭轉剛性不好的輪子,極輕齒比座著瞬間發力加速會有些力不從心的感覺
3. 縱向剛性不好的輪子,會直接散掉,框折成好幾節
我們指輪子剛性,都是在說側向剛性 或延伸去討論扭轉剛性
但絕對不是縱向剛性,為何?
能在路上跑的輪子,縱向剛性都不會有問題;框折成好幾節的情況,我們沒什機會看到,一般情況是不用去耽心輪子的縱向剛性


那縱向剛性完全沒討論的價值?其實縱向剛性跟路感有很大的關係
下面小索花點時間來討論縱向剛性這東西

若拿沒編起的輪子去做縱向剛性的測試(單輪框)結果一定是非常糟糕,不同框高的輪框差異極大
框高僅有16mm的輪框 MA3 縱向剛性是23.3N/mm - 這是指沒編起來的輪框,數據相當的淒慘
當然上述的數據大家看看就好,單討論框的剛性意義並不大,光只有一個框,也沒辦法上路騎我們該探討的是編組完成後的剛性

這就是發展百年以上張力輪的特色,編起來後的輪子的縱向(徑向)剛性大幅提升
框高更低的Crono只有13mm高,編成輪後,縱向剛性突破 2000N/mm

而小索的文章中多次提到側向剛性這個值,若有印象的話大家會知道一般的輪子側向剛性是多少:20-50N/mm,跟縱向剛性的值差了50-100倍
這也是為何
探討輪子的性能時,我們會提到側向剛性,而不是縱向剛性
不用耽心超高的縱向剛性,反而是要留意偏弱的側向剛性
上圖還透露了其它訊息,一般人會覺得框高愈高輪子的縱向剛性愈好
但仔細看圖中的縱向剛性最低的反而是最高框的ZIPP 808 82mm

那要如何讓路感變的舒適呢?最簡單的方式把胎壓放低即可,為何呢?
下面這張圖就可以做解釋
路上有一個5mm的凸起物,若是胎能幫我們吸收4mm,實際的震動就剩1mm;這就是所謂的吸震,路感變的舒適;
胎壓愈低受力後胎的變形量愈大,愈舒適(變形量大=剛性低)
普遍認為,縱向剛性比較低的輪子路感會愈舒適 
很多碳輪騎來路感是比較舒適的,因為實際在做縱向剛性的測試時,同樣框高的碳輪縱向剛性通常比鋁框來的低

當然小索認為縱向剛性只是輪組舒適與否的一環,材料本身的特性也是一個重點
框高愈低,幅條用的愈少愈細;這些都會讓路感更為舒適
那路感舒適,輪子的剛性會不會連帶下降呢?還記得剛剛說的,輪子的剛性是指:
側向剛性,甚至更延伸去討論扭轉剛性
縱剛性影響到路感舒適性
這也是何為有的輪子可以做到剛性好路感也舒適的根本原因,因為這兩者是不相衝的,本來指的就是不一樣的東西

回到文章最開頭處:
"TR22 零式"的剛性是優異的(側向剛性與扭轉剛性),也因為框高低、幅條用的細,路感也較為舒適
市場上有沒有其它產品可舉例?小索想了想Campagnolo Bora ultra 35也是,幅條用的少又細,剛性測來也真不錯,我想它的路感也是舒適的!

2017年8月9日 星期三

車友提問 DTSiwss 輪組 PR1400, PRC1400 差異? DICUT、SPLINE?

前幾天有位車友在網路上看到一編文章在探討 PR1400, PRC1400 差異?
車友就這篇文章詢問小索的意見,仔細看了一遍之後,發現文中有許多細項值得深入探討

當然該車友有疑慮,其它車友也可能有疑慮,今天就把它一一點出
車友的解讀是正確的,兩組輪定位是不同的

光看名稱 PR1400,PRC1400,僅差一個字母,會覺得兩者非常接近
但是連到DT官網仔細看一下輪組的全名就會發現有所不同之處

PRC 1400 SPLINE® 35 - 35mm  高 Tubeless 框, SPLINE 技術
PR 1400 DICUT® OXIC- 21mm 高 Tubeless 框, DICUT 技術,剎車面 OXIC處理

其實這兩組輪子用的框、花鼓、連幅條都不同,只是剛好部份名稱接近,而讓人混淆

說 PR1400 改成 PRC1400 這個曲解可深了,根本不一樣的東西

+1,+20,+15,+20%,改了什麼直接用數據告訴你
實際上是 RC 38 SPLINE 改成 PRC 1400 SPLINE 35


PR1400的幅條是較粗的全Aerocomp,而新推出的PRC1400 是Aerocomp 混合 最輕最扁的Aerolite
圖源:DT官網
如同小索以往所述,輪組是一個系統性的東西,應以編成輪組後去做性能評估,而不能只看單一材料的特性
在花鼓、幅條、框體都不同的情況下,會有合適的組合搭配

比較粗的幅條編成的輪子就一定比較穩定~~~~這種說法似乎有欠周全


2013 的SPLINE花鼓跟 DT240 公版花鼓有夠像
DT 240s 公版花鼓


2018 SPLINE 陽極後切削,做出陰陽變化,外型也較為圓滑;其實改進的不只有外觀
在幾合上做了優化,將花鼓中心至右耳的距離從15.3mm +0.8mm 改為 16.1mm
宣稱可增加 15%後輪側向剛性-->改進剛性重量比,是輪組許多重要性能指標的其中一項
(剛性的增加指的是RC 38 SPLINE 改成 PRC 1400 SPLINE 35)

但這顆新款SPLINE花鼓僅用在DT的廠輪上DT並沒有針對公版品240s做修改

輪組廠的角度來看需要對輪子的性能、耐用度做保証修正了SPLINE花鼓進而提升側向剛性
但若以
花鼓廠供應商的觀點來看,僅需保証花鼓是耐用的,編輪者買回去編輪,輪子的剛性是否符合需求,是編輪者需要負責的並非花鼓廠,所以公版花鼓240s的設計就原封不動



DTSwiss DICUT® DT最高端的車輪技術
外觀上,三種花鼓有所不同;圖源:DT官網

小索比較DICUT 與SPLINE花鼓異點如下:
DT NAIL Head spoke只用在DICUT系列的輪子上,就能得知級數不同

DT採用DICUT花鼓繞了一圈後,又回到市售公版花鼓的設計方向這真是天大的誤解了
點入官網一看,多出了一系列新的DICUT輪組直接在最上面


說實在話太多了,直接看廠商的報價,也知道什麼是比較頂級的
同樣都是2018年新產品,DICUT,硬是比SPLINE多出400eu

最後來看一下,新款DICUT花鼓的設計方向
由左至右:GIANT SLR0,SOLE 零式,DTSwiss ARC1100 DICUT
2016 Giant SLR0 21孔 2vs1編法
2017 SOLE 零式 24孔 2vs1編法 (左右耳加大)
2018 DTSwiss ARC1100 DICUT  24孔 2vs1編法 (左右耳加大)

雖然小索不曾與它廠設計師有過交流,但原來彼此的想法是相似的
看來這一年走來方向是對的


上述這些資料google一下都找的到,小索深刻的體認到,寫一篇文章真的需要用心、需要多花些時間
我的文章代表著我做事的細心與態度~~~追根究底,一點都不隨便

2017年8月2日 星期三

流言終結者- Campagnolo,Rolf 這類的輪子,其側向剛性是否與幅條分布有關?

這是Rolf的輪組
這是Campagnolo G3編法的後輪
第一眼看見 Rolf,Campagnolo G3 編法的輪子會覺得這輪子樣式好特殊
G3本身是有專利的,應該只有對岸廠商敢Copy

而Rolf的編法是幅條兩兩非常靠近,實際上這麼做的廠商就非常多了
小輪徑的 Kinetix Pro

幾週前有車友問小索說:像這種幅條不是平均等距分佈在框上的,會有側向剛性高低之分嗎?
比方:有幅條支撐的地方側向剛性很好,沒有的地方側向剛性很低?

其實這種說法小索也在網上看過;仔細想想若真如此,那Campagnolo,Rolf的輪子出了這麼多都不怕出問題嗎?

既然今天有治具能驗證,那就要親身的實測看看;相關的測試影片,可至以下找查: 側向剛性測試

去年車友借小索一對輪子Campagnolo Bora Ultra 35 G3編法

量測幅條處的側向剛性是: 43.3N/mm
而無幅條處的側向剛性是: 42.25N/mm

再量另一組,AMAIN-T

量測幅條處的側向剛性是:55.15N/mm
而無幅條處的側向剛性是:54.95N/mm

經過實際量測我們可知道,不管G3編法或類似Rolf的編法,都不存在側向剛性差異過大的問題
並沒有所謂有幅條的地方側向剛性很好,沒有的地方側向剛性很低
那這類的編法有什麼缺點嗎?小索之前的文章中有提到:
有幅條的地方輪圈會內縮,沒有幅條的地方會凸出
當您用的輪圈框高愈,這種情況就愈明顯
也因此Campagnolo LOW-PROFILE WHEELS,不會去用G3編法
Neutron Ultra, Hyperon Ultra two
CAMPAGNOLO'S LOW-PROFILE WHEELS HAVE BEEN DESIGNED FOR CLIMBS AND LONG-DISTANCE RIDES.(Campagnolo的低框輪組,設計用於爬坡與長距離的騎乘)常看小索文章的就會知道為何長途的騎乘適合用這種低框輕量的輪子


網路亂竄的流言太多了,看了這麼多年,最終還是必需親身實測才能相信,您說是吧

2017年6月23日 星期五

ISO 的車輪靜態強度測試;進而衍生出側向剛性、穩定性

ISO 4210 針對自行車有詳盡的規範
新標準的制定是為了因應世界各地的需求,並確保以此國際標準製造的自行車相當的安全程度

其中一項:車輪靜態強度測試這是輪子側向剛性測試的前身

測試方法大致如下:
1. 將輪子水平放置,用治具鎖固
2. 飛輪需朝上,輪胎充氣至最大胎壓
3. 於輪圈垂直於車輪平面預壓F=5N,並將偏移量d歸零
4. 施力F=250N(25.48kgf),維持1 min.
5. 再將施力F歸回至5N,1min後記錄偏移量d
偏移量d值需小於1mm
簡單來說就是施與輪框25kgf側向力,當側向力歸零後輪子的偏移量比測試前多1mm視為NG

該測試的目的如開頭所述,就是要有一定程度的安全性
基本上若不過測就代表這輪子一定很容易偏擺

側向剛性的測試方法雷同,但看的是剛性值(推力值/偏移量)、與線性狀態
一樣都是全碳輪,有的剛性不僅高,而且在測試過程中都是線性狀態
當您知道這輪子剛性不好,下坡還知道保守點
但是非線性就要小心了,當您下坡入彎時,車傾角愈來愈大 = 輪子所受的側向力愈高;這時偏移量是不成比例的增加,甚至會有Drift的感覺

實際上
側向剛性的測試中要能線性,才稱的上穩定
而通常剛性愈低會有更高的可能成為非線性
在一年半前小索的文章中有提到,為何有非線性的狀況發生:幅條張力為零的起始點
http://good886mylove.blogspot.tw/2015/12/chc_29.html

打個比方:側向剛性20N/mm與 60N/mm的兩個輪子(這個比喻是真實存在,都是小索曾測過的)在同樣受側向力200N之下
20N的輪子 位移 10mm
60N的輪子 位移 3.33mm
哪個輪子受力時幅條張力容易歸零呢?

張力輪是由各個幅條的張力達到輪子的縱向、側向偏擺收斂
輪子偏擺、真圓改變  <==> 幅條張力變化
當輪子受力導致偏擺加大時,幅條的張力落差必然也會加大
結果很明顯==>20N/mm的輪子位移量大,張力更容易歸零
側向剛性愈低的輪子,有更高的可能在受力後進入非線性不穩定的狀態
講到這或許有人會想,車輪靜態強度測試是做側向,但實際騎乘大部份時間是垂直路面行走為何不做縱向測試?

在設計一個測試項目時我會們以貼近現實,並針對弱項來做測試!

輪子的縱向剛性遠勝過側向剛性,1000N/mm起跳(受力~100kg,壓縮1mm)
整個人重量壓在輪子上也難縱向壓縮1mm,但讓側向偏移1mm一根手指頭就做的到
除非您亂搞自己的輪子不然是不用耽心輪子的縱向剛性不足
現實面上,小索相信很多人會碰到輪子偏擺,但是很少人會騎到輪框扁掉、折成好幾節
這也是為何ISO會用側向施力來做車輪靜態強度測試==>針對弱項

而ISO還有另一個動態的疲勞測試,小索之前有送測過,75萬前的跳塊,看輪子會不會解體
這就是所謂==>貼近現實
https://www.facebook.com/soleroadbike/posts/1338367426233203


最後再貼一下10年前的縱向剛性測試,一般人會覺得框高愈高,輪子的縱向剛性就愈高
其實還真不見得
框高最高的ZIPP808反而是縱向剛性最低的

輪子本身是系統性的結構,單以材料的特性來解讀輪子的性能會有非常多的問題
一切都應以編成輪組後測試的結果來判定,ISO所有的測試都是這麼做的

框高愈高、幅條愈粗輪子的剛性當然就更好
想當然爾,這都會增加輪子的重量

那大廠到底是如何做出又輕剛性又好的輪子??
我想觀看的角度就有很大的不同,輪組系統輪組組裝的差異吧!


2017年6月4日 星期日

2016 DTSwiss RR21 與 2017 DTSwiss PR1400 差異、定調、剛性解析!



2016 DTSwiss RR21 與 2017 DTSwiss PR1400 在台灣也是市佔率高的輪組
剛好有車友帶來做調整,借此機會讓大家了解到其中的差異……

以材料來看
框體的部份:
就DT官網能查到的資料兩者框體應是相同的,用的是DT RR411/RR411 Asymmetric輪圈

不同的是PR1400是全黑化,框體做陶瓷批覆,相當有質感
圖源:單車時代

幅條上有所不同:
PR1400是全Aero comp (感謝車友告知)
RR21是後輪傳動側 Aero comp,其餘皆Aerolite
兩者都是打扁的幅條(一般公路車的有點等級的輪子都會用打扁的幅條)
兩種厚幅條厚度上不同,所以重量也不同
也因為幅條的差異,所以官方重量:PR1440:RR21 = 1435:1415g (僅差20g………?)


以剛性上來看
https://www.youtube.com/playlist?list=PLrBEQJKF-mgIS7ss4eVm5T6-GUwJmuURX

透過幅條加粗來達到剛性的提升,這是最簡單的做法

因為PR1400用的幅條較粗,所以側向剛性上皆有所提升,前輪的剛性倒沒太突出的地方,但是PR1400後輪的側向剛性,已經逼近MAVIC R-SYS SLR


扭轉剛性如何呢?其實小索之前斷言過RR21的扭轉剛性不會太高的


不過既然有車友提問,那剛好有機會小索就來測一下:



上述僅列出框高接近的輪子;DT RR21 的扭轉剛性在小索測過的輪子中是偏低的
左 Cosmic SLE 最低   與   右 RR21 次低
最低與次低的原因,從上圖的編法上、幅條的支數即可看出端倪,相信對輪子結構剛性有所了解,或有仔細看過小索的文章就會很清楚原因為何



再來看看DT 對自家這組輪的定義: 競賽用,爬坡,混合地型皆滿分, 全平路也可
(讓你輕鬆的拿下一個登山賽)

由數據得知,RR21的側向剛性不錯(尤其是後輪),PR1400更好;但扭轉剛性跟一般的手編輪相比偏低的
如此設定DT卻定義是競賽時:爬坡、混合地型取向;是否意謂著,一般情況下扭轉剛性夠用就好,側向剛性要高點好?(RR21限重110kg,是否也直接跟側向剛性相關呢?)
DT 並不是不看重扭轉剛性,同樣都叫DT RR21 Dicut,框剎跟碟剎的編法就是不一樣

當然上述是小索解析RR21得出的結論,車友們也會有自己的想法,若是覺得扭轉剛性高好爬坡,那就選什麼剛性都是頂級(側向、扭轉),重量也輕的輪子吧
這不外乎一種最穩當的作法~~~~

大廠的數據在那,就要想辦法突破~~~這才是一個wheel designer應該有態度,您說是吧