发布日期：2024-12-21 16:26 点击次数：136
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轮组一直是自行车上大家最津津乐道的大件，也是大家在选购自行车和DIY自行车时很看重的部分。如果你相对轮子有一定的了解，并且还希望以后可以编制一套自己专属的轮组的话，那今天的内容，可以让你对自编轮组有一个大概的了解。
压缩辐条（0拉力）和张力辐条车轮
目前来看，车轮有两种不同的构造。压缩辐条车轮和张力辐条车轮。压缩辐条车轮的辐条在静止状态下拉力为0，可以想象古代马车上的木质车轮，木质车轮上的粗壮木质辐条，只在底部为车轮提供支撑力，并被压缩。今天的三辐或者四辐的一体碳纤维车轮就是这一类，这一类车轮通常使用在场地车，铁三车，计时赛等的车型上。
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而绝大数的车轮，也就是我们日常见到最多的，则是张力辐条车轮，辐条数量更多，并且每一根辐条都有比较高的张力负载，整个车轮更像是一套悬挂，而不是支撑系统。通过辐条的拉力，把花鼓和车圈紧密联系起来，并且在制动和驱动过程中提供帮助。
辐条的张力需要多大
相较于压缩辐条轮，由更多辐条组成的张力轮组，在各方面都要更为优秀。并且对于车圈来说，在各方面的受力也会更为稳定。辐条在使用过程中会经历长度的弹性变化。这就是为什么辐条要具有一定的张力，如果张力过低，变化超出辐条的范围，则辐条就会完全松动，这种松动和重新拉紧的剧烈变化，会降低辐条的寿命，过早让金属产生疲劳断裂。相对于张力而言，辐条的支撑性几乎为0，无论是在踩踏还是正常滑行中，辐条的受力情况始终都在变化。
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【黄色辐条放松，黑色辐条拉紧】
因此，辐条具有一定的张力，并且尽量保持均匀，才可以在冲刺，跳跃和收到冲击时让辐条的负载变化量更小，分布更为均匀。
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【张力会因载荷变化，从顶部到底部张力逐渐降低】
就铝合金轮组来说，辐条越少，载重越大，则辐条拉力也相应的需要更高，相反辐条越多，载重越少，则辐条拉力相对需要的也更低。而对于碳纤维轮组来说，除了遵循以上原则外，还要看碳纤维轮框所能承受的最高拉力，一般来说厂家给出的碳纤维轮框的最高拉力建议在130kgf，当然，这不排除某些品牌为了重量，降低了强度，而导致拉力更低的情况，比如（某闪，某Z），辐条孔壁厚的均匀度和厚度都对最终拉力有较大影响。
每个编圈师傅都应该善待辐条：来看看我们在正常使用中辐条都经历了哪些摧残
均匀性上，如果辐条拉力不均匀，则可能出现相邻量两根辐条一根过载，另一根则很松的情况，虽然轮子看起来并没有偏摆，但是当使用时就不同了，并且也会加快辐条断裂的进度。当出现断条时，要及时维修更换新的辐条，因为一根辐条断裂，拉力会被分散到相邻的辐条，导致相邻辐条拉力剧增，如果不尽快更换，则会对车圈和辐条带来比较大的损害。
作用在车轮上的力
关于这部分，我在之前的轮组应力释放的相关文章中有详细讲解过，感兴趣可以点击查看。这里我们大概了解一下。
当你骑上自行车，即使不动，垂直力也会作用在车轮上，此时，垂直地面的辐条拉力就会降低，而其他辐条拉力则会根据位置不同而相应的升高，尤其在进行跳跃或者是车轮受到冲击时，作用会更为明显。
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【指向车尾的辐条，就是所说的驱动条，花鼓通过驱动条，拉动车轮旋转】
而在踩踏时，负责驱动的辐条（指向车后方的辐条）此时就会绷紧，而制动条此时就会放松来平衡车轮的状态。刹车时，辐条的情况则正好相反（仅针对花鼓制动，包括鼓式刹车，碟刹）。
摇车时，车轮不仅因为踩踏导致驱动条和制动条的拉力变化，左右的倾斜，还会整体让一侧的部分辐条拉紧，另一侧的放松。
车轮辐条角度和拉力
一般在后轮和带有碟刹的轮组上，两侧的辐条拉力是不同的，因为碟刹座和塔基侵占了一部分法兰盘的位置，并且车圈又必须要处于整个花鼓的中心，所以在碟刹侧和后轮的驱动侧，辐条所组成的面更接近平面，而在非碟刹侧和后轮的非驱动侧则更突出。所以两侧的辐条长度会略有差异，以两侧法兰盘相同大小的shimano花鼓为例，一般驱动侧会比非驱动侧短1-2mm。
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为了让车圈居中，两侧的拉力必须要做一个平衡，所以前轮碟刹侧和后轮驱动侧的拉力需要更高，因为其横向分力更小，这也是2:1轮组的理论基础，也是偏心圈的理论基础。而更大的辐条角度，则可以提供更多的侧向刚性，因为在相同拉力下，横向分力也更多。因此就刚性而言，圏刹前轮会比后轮更高，所以这也是为什么很多圏刹前轮辐条更少的其中一个原因。
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【由于塔基和碟刹座都需要空间，所以两侧的辐条角度就产生了不同】
当你判断一个花鼓编制出来的车轮是否具有不错的侧向刚性时，可以通过测量后轮驱动侧的偏移量来做一个大概的判断，驱动偏移量越大，则后轮的侧刚性越高，这也是山地车后轮开档越来越大的一个理论基础。当然这只是其中一个影响因素，还有其他的我们以后再聊。
编制方式（0X，长沙app系统开发1X，2X，3X）
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【0X】
这部分的内容可以参考：都在说碟刹不能用直拉编法，后轮不能用直拉，今天我们来说说为什么？，关于0交叉的编制方式，就是我们常说的直拉，具有非常好的侧向刚性，而且辐条也更短，重量更轻。
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【通过移动产生力臂来抵消旋转的力】
但是当需要通过辐条传递扭力或者制动力的时候，直拉编制方式就很脆弱的，花鼓和辐条必须通过相对位移产生一个力矩，才能产生扭力，因此对于辐条来说，不仅压力大，而且变化也太过于频繁，所以这类的编制方式仅适用于圏刹制动的前轮。
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【1X，2X，3X，4X】
对于1X，2X，3X来说，都可以为辐条提供扭力力臂，可以根据车圈尺寸，花鼓孔数，法兰盘大小来进行判断，一般而言，辐条的延长线相切于法兰盘是最适合的编制方式，可以提供最大的力臂和最直接的扭力。但是也要分情况，比如在更小的轮径上，辐条和车圈的接入角度也需要考虑在内，此时，就不能以辐条是否和法兰盘相切来判断了，而是要在辐条角度和法兰盘之间找到一个最合适的编制方式。
最后科普一下什么是X，这里的X是cross，因为cross除了有穿过的意思，还有十字的含义，因此就简化成了X，所以所谓的几X，就是一根辐条和其他辐条相交了几次，穿过了几次辐条，穿过了几次，就是几X的编法。
胎压的影响
过去，公路车的车圈普遍都是低框，而且使用的轮胎也都非常窄，我就有短时间一直使用20c的轮胎，胎压也更高，一般都是100psi起步，根据轮胎不同最高可以达到140psi以上，更高的胎压也压缩了车圈，从而降低了辐条的拉力。我就切身体验过车圈强度不足导致的辐条拉力过分降低的情况。
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【左侧为没有充气状态下的辐条张力图，右侧为胎压在110psi下的辐条张力图，可以看到辐条张力整体下降】
随着对自行车运动更深入的探究，更新的材料，更新的外形，更宽的轮胎，更低的胎压，让辐条拉力降低的问题得到了缓解，虽然依然存在，但是并不会有太大的改变。
不过，随着真空胎的普及，拉力降低的问题又再次浮现。由于真空胎和车圈的气密性要求，公差被制造的更小，当轮胎完全被推到轮框钩内时，轮框就会被压缩，辐条拉力相应降低，所以这也是为什么支持真空胎的轮组，需要更高的辐条拉力的原因。
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另外，对于胎压来说，除了要留意轮胎的胎压范围，也要留意车圈所支持的最大胎压，特别是在今天大量使用直钩车圈的情况下，除了以上问题，还要留意车圈对轮胎品牌和型号的兼容性。
更硬=更好？
当你打算为山地车打造一对轮组时，你可以使用不同的搭配来影响车轮，让它更硬或具有更好的顺应性。这其中有两种不同的理论。
比如在越野摩托上或者是电动山地车上，他们认为后轮应该更硬，更宽，更小，因为这样的轮子可以更直接的传递动力，并且在过弯时可以承受更高的侧向力，因此更为敏捷。另一方面，前轮则需要更多的顺应性，提供更大的牵引力。因此前轮被设计的更大，更窄。所以你可以看到有些车型的前轮为29寸，后轮则为27.5寸甚至是26寸。
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【前轮29寸，后轮27.5寸】
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【不同轮径的越野摩托】
而另一种相反的观点则认为，更硬的前轮可以获得更高的转向精度，而更灵活的后轮则可以更为贴合地面。这其中一个例子就是crossmax enduro轮组，前轮使用了24根辐条，而后轮则只有20根。
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【前轮24根辐条，后轮20根辐条】
为了实现完全的顺应性和提供最大限度的牵引力，zipp还推出过3Zero Moto这样的单层碳纤维车圈，旨在一定情况下，可以让车圈围绕辐条帽旋转，增加轮胎和地面的接触面积，Zipp把他们的这种设计称为“脚踝力学”。
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【Zipp 3Zero Moto实现更高抓地力的图解】
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所以，你可以决定哪种情况最适合你的骑行风格，这就是diy轮组的魅力，你可以从选择配件，到建造过程中，把握每一个细节，决定哪个标准对你更重要，从而打造出对于你最好的轮组。
关注更多，带你一点点了解轮组编制的美妙之处，我们下期再见，单车基械匠，给您带来更多新奇，好玩，有趣，实用的单车知识。
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