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

2017年6月1日 星期四

2017 TR22 零式,TR22 Classic 差異

2017 SOLE TR22 零式
有車友問說,小索你推出了"TR22 Classic 入門無內胎輪組",跟"TR22 零式-頂級無內胎輪組" 兩者的差異在呢?畢竟是有不小的價差的

看名稱是只差一個字,但是用的料是不同的
"TR22 Classic"用的是坊間常見的公版花鼓,用上較粗的幅條補足剛性上的不足 (註一)
其TR22框體是有鑽背孔,需要用密封襯帶來完成無內胎系統(同DTSwiss RR21的做法)
需用密封襯帶來封孔

"TR22 零式" 用的是私有設計的"零式"花鼓,為了達到耐用度提升而用上負重能力更高的培林
整顆花鼓是用7075鋁製成,並經幾合上的優化,即便用最輕量的扁條也能讓輪子達到高剛性
TR22框體是無背孔的,完全不需要裝襯帶即可完成無內胎系統(同 Fulcrum racing zero 2-Way fit)
無背孔設計,免裝襯帶
好吧!廢話這麼多不是我的stylus,直接看數據:



這樣一說 TR22 Classic 好像不太優?其實並不是的
可以比較CHC測試過的數據,"TR22 Classic"還是能名列前茅
單看後輪側向剛性與輪重、TR22 Classic的剛性重量比還是不錯的,約與第五名的Taokas 相近
圖源:單車時代

大家也知道,小索的自我要求一向不低,即便是"入門的"TR22 Classic"還是要有不錯的剛性
只是………"TR22 零式"是非常特異的存在 ==> 既然是小索操刀設計就會各方面做到最好
小索相信,這樣的產品定位是很明確的
當然,若您覺得剛性重量來說沒差,那的確有很多入門的輪子可做選擇,車狂之家的產品也蠻多樣的

但……其實各大廠都是絞盡腦汁盡可能做出又輕剛性又好的輪子
節錄:BICYCLE CLUB
上述是小索針對該兩款輪子做個簡單的介紹,當然 零式 還不僅於此,之前提過不再累述


2017年4月11日 星期二

XX框可否裝25c,28c的胎

最近一直有車友問說,XX框可否裝25c,28c的胎
因為問的人實在有點多,小索特別發這一篇文

10年前剛開始騎車時,那時公路車最常用的規格就是20c、23c
K925 20c 國民胎,非常的輕 (圖google來的,若有侵權請告知)
而現在的主流變成23c、25c;甚至是28c都有車友裝
當一條胎愈做愈寬的時候,相當然爾就是愈來愈重
馬牌 GP4000S II 胎寬與胎重的關係表
既然重了?為何還是有人想裝呢?
一整車的設定中最容易改變舒適度的做法就是從胎壓著手
只要把胎壓放低,騎來就Q彈,可以延長在車上的時間,降低身體的不適,這其實蠻重要的

那我把原來的胎壓放低就好,為何還要刻意用更寬的胎把胎壓放低?
其實愈寬的胎滾阻會愈低,普遍認為愈寬的胎有愈高的抓地力
三種不胎的胎寬、不同的胎壓,滾阻是接近的
那回到文章的開頭:XXX 框可否裝 25C,28C的胎?
其實只要裝的上去都可以,而通常都裝的上去

那為何廠商還要推出更寬的框,來適應25,28C的胎呢?

以數據面來看:是為了風阻的考量!,胎跟框的寬度落差不要太大,風阻會較小
以現實面來看:如車友所述不改款沒有賣點...怎麼要消費者掏腰包呢?

其實SHAMAL的鋁幅條很粗,鋁頭也大顆,要談風阻實際上是比不上細扁鋼絲

最後再提一下:市面絕大部份的胎23C,25C裝上去量都不會是23、25mm寬
所以何必要糾結在寬度上?廠商宣稱的跟實際上量測的是有落差

若是說小索喜歡用哪種的話:個人是偏好23c的無內胎,比25c輕、路感優、滾阻低,安全性高-不會一破3秒就洩光,也不會一破讓我回不了家

2017年3月16日 星期四

136檢定分析:體重多10kg,爬坡會慢多少?

3/12 起了個大早去參加136車隊舉辦的檢定;完成的時間是39m10s,比5年前慢了3min
坦白說胖了10kg,體脂超過25%;這成績算是滿意的

136的檢定是每三個月一次( 3、6、9、12月);每個月的第二個星期日;固定是6:30集合
136車隊粉專


集團在蝙蝠洞之前都會騎在一起,之後坡變陡就會開始分裂
到最後近4km爬升340m,平均坡度8.5%多可視為最終決勝段
在此就分析最後4km的完成時間

當日人+車 重 (70+7.7kg),AP與NP相同為288W,時間17min 24s
爬坡就是要穩定照自己的節奏前進最快;盡可能AP(Average Power)跟NP(Normalized Power)要一樣

另外我們都知道,重量輕,功率高,爬坡就會快;但是多少作功在克服地心引力?
輸出功率 287.97w,其中252.03w (87.5%)用在克服地心引力
自行車運動是一種科學,套入公式可求出"理想化"的結果,以136最後4km來看87.5%的作功都用在克服地心引力,風阻只佔了總消耗功率的4.5%


5年前同樣4km的時間記錄是15min,體重是60kg,代入以下計算
功率要多10w      288w  ---->  298w
體重要少10kg      70kg  ---->  60kg
才有可能辦的到,推力比大約要298/60 ~ 5

回到開頭:體重多10kg,爬坡會慢多少? 會與"總重"  "輸出功率"成正比
(77.7/67.7)*(298/288)*15=17.81
(車+人重量比)*(功率比)*時間 = 單純用重量功率比相乘出來的時間會比實際值;原因:當你騎的慢風阻會成二次方比下降(被風阻吃掉的阻力減少,多的出力就用在克服地心引力,故能縮短時間)
我們能得知爬坡騎的快的人厲害,能在平路騎的快的人更是厲害,因為風阻會吃掉大部份的出力


最後分享一下網址,讓大家玩看看;不過要再強調一次:求出來是"理想化"的結果,一般騎出的時間會慢些
http://bikecalculator.com/veloMetric.html

2017年3月12日 星期日

2017 TR22 零式 開賣介紹

折騰許久,總算迎來 2017 TR22 零式 開賣
這段期間,小索做了以下修正:


更改花鼓的字樣,TR22 鋁剎車邊採用雷雕銀白字、TR22陶瓷剎車邊與碳框採用亮面黑色水標、貼紙


修正前花鼓外型,讓氣流的走線更流暢


棘輪座加上防咬鋼片、可減緩鋁棘座咬傷的情況
(選配,不另外加價;鋼片是用膠合,原廠無法保證一定不會掉落,但不影響其功能;建議還是選有鋼片的)

空轉一圈從36響改為60響,三棘爪改為四棘爪

上述是花鼓的部份,而框體的部份如下:
與Fulcrum racing zero相同,免裝襯帶;讓TR22完美支援無內胎系統

調整剎車面寬度至9mm


鋁剎車邊的TR22,logo字樣為銀白字雷雕,陶瓷批覆版為黑色水標


2017年版輪重:1314g,較2016年版輕量
圖片中兩組是同年份的,一個有雷雕一個沒雷雕;重量誤差上也很接近 2g

側向剛性:前/後 53.2/48.7(N/mm),較2016年版 前/後 52.5/44.25(N/mm)來的更高



各大廠剛性重量比較表,重量由輕至重排序

含鋁金合無內胎氣嘴 x2,高強度鋼軸快拆一對
也有陶瓷批覆剎車邊黑化版(含鋁金合無內胎氣嘴 x2,快拆一對,專用剎車塊三車份)

歡迎洽詢

2017年3月1日 星期三

Equinox 航翊CP013 實測 - 後篇

既上次的前篇治具實測剛性後
小索本質上並沒特別想去路測;主因是擔心個人的主觀意識會影響到輪子的性能評量

但既然有機會不試騎,豈不對不起自己;所以騎了一趟平常在騎的路線

沒什麼特別的路線,一圈是38km,途中要經過3個跨河橋
當天是稍有點風的,CP013給我幾個感覺:
起步與抽車的踩踏感是紮實的與我常騎的TR22零式沒有太大的差異
但是在把速度往上拉的同時會有種力不從心的感覺要維持較高速的騎行比一般的輪子來的困難,另外就是對側風的反應過度敏感

基於上述幾個原因,小索另找一天假日帶著CP013騎一次118k;該路線這幾個月來騎了近10次,有完整的功率與時間記錄

在此先做個介紹:
距離:118K;途中要爬一座小山標高640m;沒經過多少市區道路
https://goo.gl/maps/DQTaBHF96B12

輪重:
CP013 前/後 845/1026g= 1871g (含 continental sprinter gatorskin 25mm管胎)
TR22  零式 總重~1900g (安裝的皆為無內胎-Tubeless,Giant、schwalbe,IRC,Innova,Vittora隨意混搭)

剛性:
CP013         前 54.7N/mm   後 40.95N/mm
TR22零式   前 52.5N/mm   後 44.5N/mm

接下來就做時間與功率的分析:
同樣皆為TR22零式的輪子,做出來的時間差可以到20min;體感來判斷輪子的性能其實是非常不客觀的作法

因此我們需要輔助的器材:功率計來做客觀的分析
加入作功的資料後,我們可以得知,騎乘時間愈長,完成同段路線,所需作的功愈低
上述的說法大致上是成立的,不過還有許多外在的因素會影響,比如當天的風,若風愈大,完騎的時間就會拉長


CP013完成的時間與項次5、6的TR22零式接近,但作功至少多120KJ;
若看作功與項次9的TR22零式接近,可是時間卻來的更長

雖然CP013小索在此路線只騎了一次;不過交叉比對後,效率上似乎比TR22零式來的低一些

至於原因為何?小索覺得可能有兩個原因:

一、滾阻:
CP013裝的是管胎(Tubular),而 TR22零式是裝無內胎(Tubeless)
無內胎的滾阻是三種胎中最低的!
二、風阻:
或許是強度考量,幅條跟框處的接合面積非常大,風阻應會較高
這也許是開頭所述:對側風的反應過度敏感 的原因

而以現今的技術要在機台上檢驗滾阻、風阻已是稀鬆平常的事!
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CP013造型上非常搶眼
全碳輪的技術門檻肯定比一般常見的鋼絲輪高許多,這是條難走的路
以往航翊被定位為碳框的代工大廠,對自身框體的品質要求與保固也是大家有目共睹的

用心耕耘的廠商,是需要大家的支持!
只要持之以恆,努力一定會被人看見!