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剛性越強騎越快?有關自行車剛性的一些分析


發布時間:Nov 30,2023 18:00 作者: Roark

什麼是剛性?

剛性指的是結構體產生暫時型變的難度。

以自行車領域而言,剛性是指自行車或其組件抵抗變形或變形的能力。表示自行車組件在受到外部力量或壓力時保持其形狀和結構的能力。

簡單來說,剛性越高,組件越不容易彎曲、扭曲或變形。

剛性就是抗形變能力

剛性與強度有什麼不同?

強度、堅固程度:堅固程度是指自行車組件的耐用性和抗損壞能力。一個堅固的自行車組件能夠抵抗各種外部力量和衝擊,並保持結構的完整性。

堅固性通常與自行車的耐用性和可靠性相關,特別在惡劣路況或山地騎行等情境中很重要。

在剛性與強度的比較中,經常使用一個比喻:黏土與鉛筆芯。

黏土可以隨意的揉捏變型,但你要把它撕開,卻不是那麼容易,鉛筆芯不會彎曲,但它會直接斷裂,這兩者對比,黏土是高強度但低剛性,而鉛筆芯是剛性高但強度低。

剛性,指的是變形;強度,指得是斷裂。

強度,影響的是你被撞、摔車或在越野時,零配件是否會因此斷裂。

一般來說,沒有人可以在騎乘狀態下把車架騎斷、把座管或座墊坐斷、抽車時把龍頭或把手拉斷。換句話說強度這回事完全不是使用者需要在意的。

鉛筆芯受力不會形變但是會斷,黏土可以塑造成各種形狀,但不容易「摧毀」它

剛性如何影響騎乘表現?

人們會將剛性強與速度快掛上等號,這點理論上沒有錯。因為剛性越強,你所踩踏的每一下,越能毫無損失的傳到輪組上。

剛性越差,你的力除了傳到輪組以外,還會造成零組件「形變」,我們也可以理解為:力被車子吸收了,而不是傳到輪組上。

因此,剛性強,不僅在平路行駛時,車輛會更穩定,還會因為能量傳遞效率好,讓你騎得更快。

剛性的種類

抗扭轉剛性

指的是一個零件在抵抗多方向的力的能力。最直觀就是把手在抽車時,會承受來自雙手的提拉和推擠;車架上則會是過彎時,頭管在承受來自龍頭把手和前輪前叉的多方向力量。實務上不管是哪個零件的抗扭轉剛性越高,你在體感上就越硬、越扎實。

傳動剛性

通常會是車架在下管、BB、後下叉這一區塊的性能指標。越高就表示能更有效的將你踩踏的動力傳遞到後輪。換句話說其實曲柄、齒片、鏈條、飛輪、棘輪結構、後輪、內外胎通通都有關連。理論上這個數值就真的是越高越好。

徑向剛性

這是一個零件在垂直於地面的抵抗變型能力,通常只有車架跟輪組需要考慮,一般市售品的徑向剛性都不會太差,並不會特別強調。

側向剛性

和徑向呈90度的水平力,側向剛性反映的是過彎時的穩定和抽車時的效率,對輪組來說尤其是重要的一個參考。理論上也是越高越好。

調整剛性的關鍵,主要在於抗扭轉剛性

剛性越強越好嗎?剛性太強會有什麼問題?

剛性弱,表示能量傳遞效率差,踩五圈只有三圈傳到輪組,其他都浪費掉了。

不過,剛性弱(或著說,不那麼強)也有優點,就是舒適度。

你可能會想:「老子騎車是來拼輸贏的,不是來看風景的。」

合理,不過,剛性可沒有這麼簡單。你或許可以在超硬的車上衝刺5公里;但你應該很難在超硬的車上騎200公里。

此外,剛性強也會造成路感回饋清晰,這理論上是一件好事,有利於我們判斷路況與操控。

可是,當任何一點微小的抖動,都完好無損的傳遞到你身上時,持續數個小時,那可能就不是哪麼舒服了。

另外,當你抽車或高速騎乘時,如果路感回饋過強(畢竟台灣馬路不是很平),也會影響你的踩踏節奏,身體也需要消耗額外的能量,來維持車輛平衡。簡單來講,你可能會騎得很累。

一般情況下,剛性適中才是最好的,而每個人認定的適中又不太一樣

如何判斷車輛剛性

參數剛性

有些零配件,會標記剛性,我們可以直接以這些具體數字評估剛性強弱。如果你很確定哪款配件剛性不足,你可以直接參考這些數據。

體感剛性

不同的人騎同一台車,對於剛性的感受可能會差異很大,畢竟,每個人的騎乘方式不同,身體結構、肌肉強度也不同,因此,如果條件允許,最好還是要親自試駕。

剛性似乎是一門玄學?

單一零配件的剛性,確實有量化數據;購買成車的話,可能也會有。

但是,當我們將這些零配件組成整車時,剛性的計算就沒有那麼容易了。

雖然每個零件所連接零件是相同的(你不會把輪組裝在把手上),但是,零件間的適配性、安裝的角度,都可能有些許的不同,不同材質的零件之間的交互作用,也會有不小的影響。

一款A車用的輪組,可能騎起來超硬,但裝在B車上感覺就超軟,這完全是有可能發生的。

而每個人對於剛性的感受,也會有很大的差異。小明說:「A車超硬、B車剛好、C車超軟。」小華說:「B車超硬、C車剛剛好」

照上述所言,剛性好像真的沒有什麼作用?話不能這樣講,我們在判斷一台車的剛性時,還是有一些參考依據的。

相對剛性

正如上面的例子,我們無法確認A、B、C三車具體剛性為何,但我們可以肯定,如果你不喜歡剛性太強的車,絕對不會選A車。另外,假設你現在騎的是B車,覺得剛性不足,那可以參考A車,但絕對不會選C車。

局部剛性

兩個相同車架與輪組,其他零配件不同的車,一台感覺龍頭很不穩,一台感覺踩起來很軟,我們也可以得知,第一台可能是前叉、把手剛性不足,一台可能是五通、傳動系統剛性不足。

剛性確實很玄,但了解一些基本概念後,就比較有個依據去調整

結論

剛性在自行車中,是一個相當複雜的存在,它牽扯了多了零件間的交互作用,以及騎士本身的習慣。

剛性越強,能量傳遞越強,確實能讓你騎得更快,但前提是在可操控範圍。

剛性沒有絕對的標準,取決於個人的接受度與感受度。

不用刻意為了剛性去改車,若在操作、踩踏上,能夠達到人車一體的感覺,就不用過於在乎這些抽象的數據。

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