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超全、超專業(yè)、超詳細(xì) 自行車零部件解析(建議收藏版)(上)
這篇文章將分為上下兩部分,帶領(lǐng)大家全面、專業(yè)地了解自行車各個(gè)零部件的組成、類型及功能。篇幅很長(zhǎng),但耐心看完的話,一定會(huì)很值!
車架
車架,作為自行車的核心部分,我們將從他開始說(shuō)起。
自行車車架材質(zhì)豐富,現(xiàn)在最常見的是鋁合金和碳纖維,而鋼材、鈦合金和鎂合金比較少用。
自行車車架通常采用雙三角設(shè)計(jì),前三角由立管、下管、上管和頭管組成,后三角由立管、后下叉和后上叉組成。后面會(huì)逐一介紹這幾個(gè)部分。
全避震山地車在前三角和后三角之間有一個(gè)浮動(dòng)連桿和后避震器。
硬尾山地自行車則依靠避震前叉和剛性的后部硬尾設(shè)計(jì)來(lái)提供緩沖。
車架管件名稱解析
下管
下管:從車頭的頭管延伸到五通。五通中裝有曲柄組。下管是車架的支柱。
上管
上管:沿著自行車前三角車架的頂部延伸,從頭管的頂部到座管的頂部。
上管最初設(shè)計(jì)是水平的,但現(xiàn)在更常見的是有一定傾斜的,特別是山地車。
于公路車而言,傾斜程度決定了車架是“緊湊”還是“半緊湊”型。
立管
立管:從五通向上延伸到座桿,位于自行車前三角的后部。立管形狀有曲有直,有些的截面造型有彎曲的弧度,以便繞過后輪,使后下叉長(zhǎng)度較短。
頭管
頭管:車架前部的短管,用作支撐碗組和固定前叉位置。
后上叉
后上叉:連接座管和后下叉,用作支撐后輪。它們通常很細(xì),用于增加自行車后部的舒適性。使用圈剎的自行車后上叉通常有一個(gè)剎車夾器,用于支撐后剎車卡鉗。
后下叉
后下叉:從車架的五通延伸到后上叉的底部,用作支撐后輪。在驅(qū)動(dòng)側(cè),后下叉還可安裝后變速器。
前叉
▲前叉的材料對(duì)自行車的舒適度影響很大
前叉:主要由叉桶、叉橋、叉腳、行程管、叉肩和上管組成,前叉上管會(huì)穿過頭管,使得能夠轉(zhuǎn)向控制方向。
公路車和礫石車的前叉通常由碳纖維制成,但也可能有一個(gè)合金前叉上管。通常比較便宜的自行車上用的是全合金或鋼制前叉。
大多數(shù)公路車和礫石車車手會(huì)使用自行車或車架套件配套的前叉,無(wú)需過多考慮。然而,涉及到自行車多功能性時(shí),輪胎間隙和安裝點(diǎn)(用于擋泥板或行李)還是需要思考的。
避震前叉
▲避震前叉能夠很好地減緩來(lái)自路面的震動(dòng)
避震前叉最常見于山地車,但現(xiàn)在也越來(lái)越多地出現(xiàn)在礫石車和城市通勤車上。
大多數(shù)避震前叉使用伸縮式懸掛系統(tǒng),但也有例外,如Trust Performance的Message和Lauf的板簧設(shè)計(jì)。
伸縮式前叉特點(diǎn)是滑入前叉下部的滑柱,即行程管,使用空氣和彈簧圈來(lái)提供緩沖,吸收顛簸震感。
騎行環(huán)境通常會(huì)決定你所需的避震行程量,比如越野山地車提供的行程會(huì)少于速降山地自行車,原因是XC車遇到的地形更平緩些。
礫石車避震前叉和城市車避震前叉的行程通常比以上兩種都要少得多,一般在30毫米至60毫米之間,用于減少未鋪設(shè)路面或維護(hù)不善路面的顛簸感。
避震器
▲大多數(shù)全避震山地車標(biāo)配氣壓避震器
全避震山地車的關(guān)鍵部件是后避震器,它支撐后連桿,并控制其在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
后避震器有兩種類型:彈簧式和氣壓式,后者因其設(shè)置簡(jiǎn)便和調(diào)整范圍廣而更受歡迎。
但相比氣壓避震器,彈簧避震器具有更高的靈敏度,密封結(jié)構(gòu)和部件更少,提供更好的避震線性。
避震器中的阻尼器通過打開和關(guān)閉加壓油的通道的方式,控制回彈和壓縮速度。
車架套件
車架套件是指車架和前叉的組合。
如果你打算自己組裝自行車,在大多數(shù)情況下,你會(huì)從制造商那里購(gòu)買車架套件,但車架和前叉也可以單獨(dú)購(gòu)買。
輪組
輪組包括前輪和后輪。
輪組包括構(gòu)成車輪的所有部件:輻條、輻條螺母、輪圈和花鼓。
需要注意的是,輪組并不包括輪胎(盡管一些品牌如Mavic出售配有輪胎的輪組)、內(nèi)胎、飛輪和碟片。
快拆式輪組包括快拆軸和通常用于將車輪固定到自行車上的快拆桿。
桶軸式輪組則不包括桶軸,如果你購(gòu)買桶軸式輪組,它不會(huì)給你配桶軸。
現(xiàn)在,許多山地車采用“混合輪組”(混搭輪徑),即后輪采用較小的27.5英寸以增加過彎靈活性,前輪采用較大的29英寸以越過大型障礙物。
自行車設(shè)計(jì)師通常會(huì)通過在連桿中加入倒裝芯片的辦法來(lái)校正因不同輪徑而改變的自行車幾何。
自行車輪組部件解析
輪圈
▲自行車輪圈通常由鋁合金或(如圖)碳纖維制成
輪圈指提供車輪周長(zhǎng)的圓形部分,用于固定輪胎,與開口胎(配有內(nèi)胎)、真空胎或管胎配合使用。真空胎輪組越來(lái)越多地采用無(wú)鉤輪圈。
圈剎輪組需在輪圈上安裝剎車邊。
輪圈通過輻條帽連接輻條,進(jìn)而連接花鼓。
輻條
▲輻條從花鼓延伸至輪圈輻條是連接花鼓和輪圈的橋梁
不同輪組的輻條數(shù)量不相同,前后輪的輻條數(shù)量亦不同。
輻條通常由鋼材制成,一些高端輪組會(huì)采用碳纖維輻條以減輕重量。輻條通常會(huì)進(jìn)行“抽拉處理”,即輻條中間細(xì),兩端粗。
▲Hunt 花鼓上的直拉輻條
▲Bontrager Aeolus Elite 50公路車輪組
大多數(shù)輻條是直拉式(花鼓凸緣與輻條葉片在一條直線上)或J型彎頭式(花鼓端有90度彎曲),其設(shè)計(jì)必須與花鼓的鉆孔方式相匹配。
輻條需搭配鋁合金或黃銅制成的輻條螺母擰入輪圈。
花鼓
花鼓位于車輪中心,其殼體在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng),軸承位于殼體和軸心之間以降低摩擦;ü臍んw包括用于固定輻條的凸緣,這些凸緣將花鼓與輪圈連起來(lái)。
碟剎花鼓的殼體還將包括一個(gè)用于安裝剎車碟片的固定點(diǎn)。該固定點(diǎn)可以是其圓周周圍的六個(gè)螺栓孔,也可以是鋸齒狀中心鎖環(huán),兩者都位于左側(cè)。
現(xiàn)代自行車后花鼓的右側(cè)通常裝有塔基,其中包含一個(gè)可滑行的棘爪或棘輪結(jié)構(gòu),你可以將飛輪安裝在上面。
前后輪的花鼓組合有時(shí)被稱為花鼓組。
塔基
▲塔基提供12度的咬合角度
▲塔基內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜
它支撐卡式飛輪,通過它傳遞蹬踏力量。塔基內(nèi)部設(shè)有棘輪或棘爪機(jī)構(gòu),使騎車時(shí)能夠滑行。
桶軸
▲裝有碟剎的自行車也更可能采用桶軸(中間和下面)而不是傳統(tǒng)的快拆桿(上面)
人們通常所說(shuō)的車輪“桶軸”主要有兩種形式,用于將車輪固定在車架內(nèi):快拆和桶軸。
快拆由圖利奧·坎帕杰羅發(fā)明。它包括一根拉桿手柄,一端有凸輪結(jié)構(gòu),另一端有調(diào)節(jié)螺母,用于將其固定在車架吊耳內(nèi),常用于圈剎車。
桶軸現(xiàn)在幾乎是碟剎車的標(biāo)配,最初應(yīng)用于山地車。它們被擰緊在車架的圓孔中,一端有螺紋,以便擰緊螺栓。桶軸比快拆桿能更精確地定位車架和車輪之間的位置。
而像場(chǎng)地車和固齒車上,可能會(huì)有些桶軸兩端都有螺紋,并用螺母固定在車架上。
不過,在這些情況下,“桶軸”一詞實(shí)際上有點(diǎn)用詞不當(dāng)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),這些螺栓或拉桿都不是軸,因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)不是用來(lái)承受垂直載荷的。它們的主要功能是提供夾緊力,以確保車輪和車架之間的牢固連接。
傳動(dòng)系統(tǒng)
傳動(dòng)系統(tǒng)包括自行車運(yùn)行所需的所有機(jī)械部件。
傳動(dòng)系統(tǒng)的定義略有寬泛,但核心部件包括曲柄組(由盤片和曲柄組成)、中軸、鏈條、飛輪、前后撥(如果有的話)和手變,以及連接它們的所有電纜。
此外,它可能還包括剎車以及連接剎車和剎車?yán)瓧U的電纜或軟管。
零件制造商會(huì)出售具有不同等級(jí)和功能的傳動(dòng)系統(tǒng),并用不同的傳動(dòng)系統(tǒng)系列名稱進(jìn)行標(biāo)識(shí)。其他單獨(dú)出售的部件,如腳踏和輪組,也可能帶有傳動(dòng)系統(tǒng)的名稱。傳動(dòng)系統(tǒng)分為機(jī)械式和電子式,機(jī)械式使用電纜進(jìn)行換擋,而電子式使用電線(或無(wú)線信號(hào))進(jìn)行換擋。
山地車傳動(dòng)系統(tǒng)通常比公路車的設(shè)計(jì)得更耐用。
鏈傳動(dòng)
鏈傳動(dòng)是上述傳動(dòng)系統(tǒng)的核心部分,包括推動(dòng)自行車前進(jìn)的部件。它包括曲柄組、鏈條、飛輪以及前后撥(如果有的話)。但不包括手變。
傳動(dòng)系統(tǒng)部件解析
曲柄組(鏈輪組)
曲柄組(英國(guó)稱為鏈輪組)包括兩個(gè)曲柄、鏈條運(yùn)行的牙盤以及將兩個(gè)曲柄連接在一起的五通軸心(中軸)。
曲柄組安裝在自行車的中軸上,并在軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)自行車類型,曲柄組可能有一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)牙盤。只有一個(gè)牙盤的曲柄組稱為1x(單盤)。
鏈條
自行車鏈條連接著牙盤和后輪的飛輪,推動(dòng)自行車向前進(jìn)。大多數(shù)自行車鏈條由交替的寬窄鏈節(jié)組成,它們通過穿過側(cè)板的鉚釘固定在一起。
鏈條兩端可能由鉚釘連接,也可能由快拆扣連接,快拆扣則分為一次性和多次使用的。
鏈條寬度必須與飛輪齒距相匹配,而鏈節(jié)的軸心距都是一樣的。
為確保最佳性能和防止磨損,需要定期清潔和潤(rùn)滑鏈條。
▲皮帶傳動(dòng)很安靜
皮帶傳動(dòng)不如鏈條傳動(dòng)常見,并且僅適用于單速或內(nèi)變速花鼓自行車。
與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的正時(shí)皮帶一樣,大多數(shù)皮帶由橡膠制成,并用多條碳纖維線加固,使皮帶齒與齒輪緊密嚙合。
皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)需要的維護(hù)比鏈條少,并且不需要像傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)那樣潤(rùn)滑或打蠟。
前撥
▲前撥將自行車的鏈條在多個(gè)牙盤之間移動(dòng)
前撥通過推動(dòng)鏈條離開一個(gè)牙盤并移動(dòng)到另一個(gè)牙盤上,在多個(gè)牙盤之間移動(dòng)自行車鏈條。它可以通過機(jī)械方式(通過電纜)或電子方式(通過電線,或在無(wú)線傳動(dòng)系統(tǒng)的情況下,通過電子信號(hào))進(jìn)行控制。
換擋完成后,變速器保持器前撥立于鏈條的任一側(cè),在騎行時(shí)不會(huì)與鏈條接觸。
有適用于兩個(gè)或三個(gè)牙盤的前撥,但它們不能互換使用。
不過,并非所有自行車都有前撥:山地車的流行趨勢(shì)是采用單個(gè)牙盤和非常寬范圍的飛輪,這也是一些頂級(jí)礫石車的熱門選擇。
后撥
▲后撥用于在飛輪上換擋后撥位于后輪軸下方,并固定在從車架底部伸出的變速器吊耳上
它有一個(gè)包含平行四邊形的主體,當(dāng)您操作換擋桿時(shí),該平行四邊形會(huì)左右移動(dòng)。這會(huì)使鏈條在飛輪的齒輪間移動(dòng),從而改變自行車的擋位。
鏈條在兩個(gè)導(dǎo)向輪上連續(xù)運(yùn)行,這些導(dǎo)向輪位于后撥導(dǎo)板內(nèi),后撥導(dǎo)板位于平行四邊形下方,并且在彈簧張力下工作,以保持鏈條在移動(dòng)到較大或較小齒輪時(shí)保持緊繃。
在一些配備1x傳動(dòng)系統(tǒng)的自行車上,這將是唯一的變速器。
尾勾
▲變速器吊耳形狀各異
尾勾位于自行車后輪軸上,用于連接后撥和自行車。
這塊金屬片的設(shè)計(jì)是在受到?jīng)_擊時(shí)彎曲,通過犧牲自己來(lái)保護(hù)車架和后撥。
尾勾有各種形狀,通常是特定于車架的。不過,SRAM Universal Derailleur Hanger越來(lái)越多地用作山地車的標(biāo)準(zhǔn)。
飛輪
▲山地車飛輪有多個(gè)齒輪,可實(shí)現(xiàn)低傳動(dòng)比
飛輪是安裝在后輪塔基上的一系列齒輪,用于在變速系統(tǒng)中換擋。
除了曲柄組上的牙盤尺寸外,飛輪也在很大程度上決定了自行車的傳動(dòng)范圍。飛輪通常設(shè)計(jì)用于公路車、山地車或礫石車。
飛輪中的齒輪設(shè)計(jì)為整體協(xié)同工作,帶有斜坡和齒形,便于快速換擋。
為了確保良好的換檔,齒輪上有凹槽,這些凹槽與塔基嚙合,以確保它們安裝在正確的位置和方向。
飛輪的尺寸范圍很廣,包括“速度”的數(shù)量(即單個(gè)齒輪的數(shù)量)以及最小和最大飛輪之間的范圍。
內(nèi)變速花鼓
▲內(nèi)變速花鼓和e-bikes堪稱絕配,且維護(hù)簡(jiǎn)便。
內(nèi)變速花鼓將一系列齒輪巧妙地封裝于后花鼓內(nèi),因其超長(zhǎng)的保養(yǎng)周期及出色的防風(fēng)雨性能,常見于城市自行車與旅行自行車上。
該花鼓通過單速鏈條或傳動(dòng)帶接收來(lái)自曲柄組的動(dòng)力,而花鼓內(nèi)部的行星齒輪則通過類似汽車變速箱中的離合器進(jìn)行切換。
相較于變速器系統(tǒng),內(nèi)變速花鼓通常更重,若追求相同的變速范圍,成本無(wú)疑會(huì)更高。
Classified品牌的Powershift花鼓創(chuàng)新性地結(jié)合了內(nèi)變速齒輪與外部變速器,使得1X傳動(dòng)系統(tǒng)擁有了媲美2X傳動(dòng)系統(tǒng)的變速范圍,品牌宣稱該系統(tǒng)僅比它所替代的第二牙盤和前撥重70克。
中軸
中軸位于自行車車架底部,安裝在車架的五通位置,連接牙盤和曲柄。它內(nèi)置兩個(gè)軸承,每側(cè)各一個(gè),確保曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。
以安裝標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分中軸,主要有直接旋入車架的螺紋式和直接推入車架的壓入式兩種;而許多現(xiàn)代碳纖維車架則采用壓入式軸承。
▲在此處安裝中軸
螺紋中軸可能位于車架外部或內(nèi)部。
此外,還有多種鋼材、陶瓷及滾針軸承選項(xiàng)可供選擇。
自行車上使用的中軸標(biāo)準(zhǔn)繁多,且兼容性有限;公路車與山地車的中軸寬度也有所不同。
軸承(音譯培林)
▲軸承助力部件順暢運(yùn)行
自行車上幾乎所有的移動(dòng)部件,包括碗組和中軸,都依賴軸承實(shí)現(xiàn)平滑轉(zhuǎn)動(dòng),最小化摩擦。軸承通常由潤(rùn)滑的鋼球組成,這些鋼球在滾道內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),并由可調(diào)錐體固定。
軸承的精密程度各異。鋼制滾珠軸承最為常見;滾珠可能松散存在于軸承內(nèi),但密封軸承是很普遍的(滾珠和滾道構(gòu)造為一個(gè)整體)。
更昂貴的軸承可能采用陶瓷滾珠替代鋼滾珠。據(jù)說(shuō),陶瓷軸承硬度更高,因此更耐磨,且尺寸可以更精確,以減少摩擦。
還會(huì)在一些部件中發(fā)現(xiàn)滾針軸承或滾柱軸承,其中的滾珠被圓柱形滾子所替代。
碗組
▲軸承助力碗組順暢轉(zhuǎn)向
自行車的碗組由車架頭管頂部和底部的軸承組成,支撐前叉,令前叉順暢轉(zhuǎn)動(dòng)。
這些軸承至關(guān)重要,它們必須確保轉(zhuǎn)向順暢,同時(shí)前叉與車架之間不得有間隙,以免影響騎行操控。
現(xiàn)在,大多數(shù)碗組的底部軸承直徑都大于頂部軸承,以提高轉(zhuǎn)向精度,而老式自行車和一些復(fù)古風(fēng)格自行車的前后軸承直徑仍然相同。
老式自行車上的軸承采用螺紋設(shè)計(jì),而新式軸承則多為壓入式。
責(zé)編:huiz
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