MTB車架幾何秘笈.doc

MTB車架幾何秘笈大部分的騎車人或自行車族，都將車架的幾何當(dāng)成一種魔法妖術(shù)，里面充滿了難以理 解、永遠(yuǎn)都搞不懂的事實(shí)。幾乎所有的現(xiàn)代越野登山車只在幾種角度內(nèi)變來變?nèi)ィ?兩度的差異就可立判車架的高下。二十年來的試驗(yàn)造就了一個(gè)放諸四海皆準(zhǔn)的登山 車車架幾何：71的頭管角度、73的座管角度、23英寸的上管長度、16.9英寸 的后下叉長度及12英寸的BB高度。雖然實(shí)在很難說得出兩個(gè)不同廠牌的車子，騎 起來的操控感覺有什么了不起的重大不同，但是，不一樣真的就是不一樣！ 真到呃呢!再來復(fù)習(xí)一下CY所發(fā)表的車架每個(gè)地方角度的說明此主題相關(guān)圖片如下44444.jpg：正式開始車架尺寸配方上小小的更動(dòng)，就能大大地改變車子的操控性。MBA每年都 要試騎40臺(tái)以上的登山車，而且沒有例外的，我們發(fā)現(xiàn)，每 一臺(tái)車子都有自己的個(gè)性。常識(shí)告訴我們，車架幾何一小丁 點(diǎn)的更動(dòng)，對(duì)登山車的操控性似乎不會(huì)有什么大不了的改變。但事情卻不是想像的這 樣，車架各部份的長度、角度的不同，真的會(huì)讓你現(xiàn)在看到 外觀大同小異的車子，騎起來是如此的不同。 像傳奇性的感覺或完美的均衡這樣的形容字眼，并不常出現(xiàn)于MBA雜志評(píng) 比、試騎的車子上。車架設(shè)計(jì)師完完全全地了解，我們所謂 的車架幾何，一只手就數(shù)得出來的角度關(guān)鍵點(diǎn)。任何有 經(jīng)驗(yàn)的登山車騎士，大概踏曲柄轉(zhuǎn)個(gè)三圈之內(nèi)，也就能分辨出一臺(tái)車子到底是什么牛鬼蛇神。在這篇車架幾何稿里，我嘗試著來解釋車架幾何、車架上每一個(gè)數(shù)據(jù)的功能何在、以及個(gè)別部 位的尺寸規(guī)格會(huì)如何地影響車架的整個(gè)全局，以幫助讀者了 解，車子何以能和你的身材配合得天衣無縫，以及不同車子 的加速、過彎、下坡、爬坡的感覺為何不大一樣。座管角度 seat tube angle座管角度是指座管向后傾斜的角度，用以補(bǔ)償騎士腿長。當(dāng)座墊在合適的高度時(shí)， 也就是腳可以完美伸展的狀態(tài)下，在大齒盤曲柄指向三點(diǎn)鐘 方向時(shí)，你的腳踝必須在你的膝蓋之下。 座管角的作用 一百年的車架制造史經(jīng)驗(yàn)積累，設(shè)計(jì)師們發(fā)現(xiàn)，73的座管角度，可以滿足大部分 的騎士。這個(gè)角度可以彌補(bǔ)腿短的騎士，高個(gè)子的人拉高座 墊時(shí)，座墊位置可以往后移一些，而小個(gè)子的人調(diào)低座墊， 座墊位置是稍微往前跑的。當(dāng)然有例外的身材，但是當(dāng)73 座管角和座墊的前后調(diào)整配合時(shí)，幾乎可以將所有騎士安置 于和曲柄搭配好的正確、適當(dāng)?shù)奈恢?。?dāng)然，這是普遍情況。有充分的理由驅(qū)使設(shè)計(jì)師 們?cè)囍賹⒆芙嵌群髢A或前挺一些。 座管角度的影響 座管角度同時(shí)也決定了騎士體重在前后兩個(gè)輪子之間的均衡分配，也就是重心。騎 士愈高，那么他坐上車子后，大部分的體重會(huì)落在前輪。爬 坡時(shí)，體重與重心反而向后移，如果后下叉沒有稍微做長一些來補(bǔ)償?shù)脑?，在每一次?踏時(shí)，容易出現(xiàn)翹孤輪的情形。對(duì)小個(gè)子的騎士來說， 狀況就正好相反，把座墊調(diào)低，重心會(huì)往前跑，爬陡坡時(shí)，也會(huì)減少車輪的循跡、貼地性。 座管角度被高估了的一點(diǎn)是總輪距(wheelbase)的影響。 為了維持正確的上管長度固定不變，座管如果因而遷就做挺 直一些，不就把上管向前推了，影響所及就是頭管也向前位移，也就是最后連輪距也跟 著加長了；相反的，座管角度小一點(diǎn)，輪距就短了。傳統(tǒng)的 公路車架制造者相信，完美的輪距是一公尺。藉著改變座管 及頭管角度，他們可以堅(jiān)持不會(huì)動(dòng)到他們那神圣的輪距規(guī)格，而變化出不同的車架尺寸 和上管長度。 然而登山車設(shè)計(jì)師則應(yīng)用另一組不同的規(guī)則來設(shè)計(jì)車架。操縱座管角度來制造出正 確輪距，只有在你為軀干長于一般人，或是腿特別長的人量 身訂制車架時(shí)才有意義。 座管角度須知 選擇座管角度來定位你的腳在曲柄上的位置是否適合，并確認(rèn)后上叉(seatstay)的 長度正確，讓體重重心落于后輪。上管長度上管長度提供手臂的伸展，而愈斜的頭管角讓下陡坡的操控愈容易上管長度的丈量是頭管上緣水平切線延伸到和座管相交會(huì)的長度。從實(shí)際角度來 說，它就是自行車操控零件/上部零件(Cockpit)的距離。因 為大部分的登山車的車結(jié)構(gòu)造，已跳脫傳統(tǒng)鉆石車架的形貌，有的上管下彎(sloping)或如 specialized那種兩段式上管，如果你去量實(shí)際的管材 長度，那根本沒有意義。 上管長度的作用 當(dāng)你傾斜進(jìn)出彎道時(shí)，前叉Offset與頭管角度會(huì)自動(dòng)修 正前輪出彎的路線 上管長度提供了你上半身的容身空間，并讓手臂可以完美的伸展、握到車把上；另 一方面，它也讓車把和你的膝蓋保持安全距離，你即使 起身踩踏時(shí)，膝蓋也不會(huì)撞到車把。所以，上管最主要的功 能就是proper fit創(chuàng)造出自行車上合于你的騎車空間。 然而上管長度扮演了另一個(gè)重要的角色：車子的重心分 布。長上管讓騎士的體重向前移(較往前趴！)，重心前移到 接近前后軸距的中心點(diǎn)位置；短上管則增加車子前端的重量 負(fù)載。 上管長度最大的變動(dòng)也只在一英寸之內(nèi)：如果上管的長 度比你適用的正確長度長過一英寸，你的前輪的重量分配就 變少了，騎車過彎時(shí)，前輪就可能會(huì)不易控制而產(chǎn)生滑動(dòng)； 如果縮短超過一英寸，起身立姿踩踏時(shí)，膝蓋就免不了會(huì)碰 到手把上的變速器了，而且前輪遭遇了大石頭路面及松軟的 深沙地，就會(huì)難以控制了。 上管長度的影響 因?yàn)轵T車時(shí)，身體是不斷移動(dòng)變化的，車架上管長度的任何一點(diǎn)變化，都會(huì)關(guān)系到 豎管和龍頭的配合問題。越野騎士會(huì)偏好長龍頭豎管短 上管的搭配，上半身就會(huì)伸展出去，和前軸協(xié)調(diào)一致了， 也就像騎跑車一樣的姿勢(shì)。長龍頭豎管短上管的組合讓前 輪維持直線轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)你用力向下踩時(shí)，完全不顧遠(yuǎn)方視野只 看在龍頭前方近處，要看遠(yuǎn)一點(diǎn)，脖子會(huì)抬得酸。這種跑 車騎姿的車架上管和龍頭的組合搭配，侵蝕了自行車的過 彎(corning)及技術(shù)操控(technical handling)性能，但XC(越野)比賽通常勝敗的關(guān)鍵在爬坡，而不 是平路沖刺及下坡技巧，這不是什么秘密了。一般人還是喜 歡這樣的零件搭配、跑車騎姿，以為這樣可以飆得比較快！ 如果你要求下坡性能，freerider和DH選手則會(huì)采用較 長的上管及短龍頭的組合，剛好和越野選手相反。這種車子騎平路，踩踏和手把操 控起來，感覺很別扭，就像醉酒一樣，車頭好像會(huì)歪七扭八?？墒钱?dāng)車子箭頭直指陡降 坡時(shí)，它就蛻變成了出閘猛虎，車子和騎士的重心即刻后移。長上管短龍頭的標(biāo)準(zhǔn) freerider/DH騎乘組合，讓騎士坐落在車子較后半部的位置， 他的體重、重心在兩輪之間產(chǎn)生較正面的助益，但這只有下 坡時(shí)才成立。 上管長度須知 事實(shí)上，龍頭和上管是各自獨(dú)立的，其影響的騎乘感也是各有不同的。對(duì)越野和林 道騎行的愛好者而言，應(yīng)該挑那種可以讓你搭配100mm到125mm長的龍頭的上管。這樣 的組合才是講究爬坡效率和下坡操控性及高技巧要求的最佳 折衷點(diǎn)。后下叉 Chain stays正確的后下叉長度，是指BB和后輪軸心之間的水平距離。全避震車的后三角轉(zhuǎn)臂 代替了后下叉的功能。大部分的車架制造者，量后下叉長度 都是沿著后下叉的中間線，如此一來，因?yàn)殂^爪有角度，會(huì) 比正確長度多出八分之一英寸左右。 適用于一般林道騎乘的全避震車多半有較斜的頭管角度，以增加高速穩(wěn)定度及前后避震作用的平衡 后下叉的作用 后下叉長度決定了騎士的體重有多少落于后輪。后下叉愈短，就會(huì)有愈大比例的體 重傳遞到后輪去，不管你是站著或坐著騎都一樣。短車身后 部(rear end)的明顯好處是具有更好的爬坡時(shí)的貼地及循跡性。而后下叉較少為人所知的 方面是，其實(shí)它也會(huì)影響過彎性能。較長的后下叉可以平衡 前后兩輪是貼地或滑動(dòng)；較短的后下叉則會(huì)讓前輪過彎時(shí)滑 動(dòng)，除非騎士重心前移，故意用體重去鎮(zhèn)壓住前輪。后下叉 規(guī)格的魔術(shù)數(shù)字是：越野前避震車約16.75英寸，而全 避震的越野車是17英寸最適合。 后下叉的影響 后下叉長度、車架尺寸和座管角度是焦不離孟、孟不離焦的連體嬰。改變座管角 度，會(huì)改變一個(gè)騎士座姿騎車的重心分布。向后傾的座管把 高個(gè)子騎士原本會(huì)偏向前輪的重量往后帶了。在這個(gè)情形下，后下叉長度必須調(diào)整到正 確的重心位置。起身騎車時(shí)，座管角度就影響不了后輪的貼 地循跡性只有后下叉長度還有作用。最好的設(shè)計(jì)師會(huì)取舍 后下叉長度及座管角度兩者的均衡配合，讓不管坐或立姿爬 坡的循跡貼地性都可以持續(xù)維持。 在后避震出現(xiàn)之前，一個(gè)頂尖的爬坡高手和軟腳蝦的差 別，可能就差在后下叉長度這四分之一英寸之間。避震車可 以使用長一點(diǎn)的后叉(stay)，因?yàn)樽芙嵌群笱龅揭粋€(gè)較低的 位置，可以在爬坡時(shí)讓后避震器自然而然地壓縮。 后下叉長度須知 又被稱為鏈支叉的后下叉長度上一點(diǎn)小小的差別，對(duì)登 山車的操控性有大大的影響，愈是挺直的座管，愈需要短一 點(diǎn)的后叉。BB高度指地面到BB軸/曲柄軸中心點(diǎn)的垂直高度，它決定了曲柄回旋至最下端，指著六 點(diǎn)半方向時(shí)，腳踏和地面的間距大小。 BB高度的作用 BB高度的最主要功用，就在于和地面保持適當(dāng)?shù)木嚯x。也就是說曲柄軸必須夠 高，在你強(qiáng)行通過布滿巖石及樹根的車道時(shí)，齒盤和曲 柄腳踏才不會(huì)去撞到。BB低的車子，缺少了有效過彎的空間性，當(dāng)你要加速踩踏，從 彎道奔向直路時(shí)，腳踏還可能劃到地面。 BB高度也決定了整臺(tái)車子的高度多高。因?yàn)轵T車人的腿長腿短差別很大，BB高度 的上升、下降都會(huì)動(dòng)到座墊的高度，在大部分情形下，也會(huì) 牽連了車架上管的高度。同樣的道理，BB高度也決定、關(guān)系著 整臺(tái)車子的重心。當(dāng)你猛力剎車或是上下陡坡時(shí)，重心高的車 子會(huì)夸大化體重在前后兩個(gè)輪子間的分配比例。降低BB呢，重 心降低，前輪在剎車時(shí)，車身前端比較不會(huì)下沈，爬陡坡時(shí)比較不會(huì)有翹前 輪的情形，同時(shí)騎過起伏不平的路面時(shí)，輪子可以更早地轉(zhuǎn)動(dòng)。三角形的秘密：自行車操控最主要的秘訣就是 抓出重心位置，以前后軸心與虛擬的重心位置所假想出的三角型，其 三角型底部愈大，自行車的騎乘感愈穩(wěn)定，而騎士可隨著騎乘姿勢(shì)的 不同，不斷移動(dòng)重心位置，以符合所需。BB高度的影響 BB高度許配給軸距長度了，兩者間有著親密關(guān)系。前后軸距愈長，BB就可以做得 愈高，而不會(huì)造成車子騎過崎嶇路面，一路彈跳個(gè)不停，像 只未馴服的野牛。相反的，降低短軸組合的車架的BB高 度，車子騎起來才平順。 至于前后避震車則需要比一般車子高一些的BB高度。因?yàn)槿俗先苷疖?，體重會(huì) 讓避震前叉及后避震同時(shí)壓縮，也就是所謂的“SAG，壓縮行程愈多，BB就愈接近 地面，如此一來，會(huì)壞了登山車的操控性。大部分的設(shè)計(jì)師 同意：最完美的妥協(xié)下的BB高度，全避震車是在12.5到13.5英寸之間；前避震車則在 11.5到12.5之間。 下坡車的BB高度差別就比較大，從12.5到15英寸之間。同樣的基本原則也可以用 于無視地心引力，挑戰(zhàn)飛躍高度及落差的自行車小飛俠。但 是，BB高度太低(low-slung designs)，上了賽道，在某些關(guān)卡、地形狀況下，你會(huì)沒辦法 踩踏，即便你裝了個(gè)165mm的短曲柄，因?yàn)槟_踏和車架底部 可能會(huì)刮到地面或撞到障礙物；而高BB的下坡車必須搭配長軸距，才不會(huì)有上述的車 子跳動(dòng)的問題。 BB高度須知 越野全避震車一族最佳的BB高度介于12.5到13.5英寸之間；前避震車最喜歡12英寸 的BB高度。BB高度愈高，軸距也必須愈長，車子騎起來才會(huì)平順、平穩(wěn)。三角形的秘密：自行車操控最主要的秘訣就是 抓出重心位置，以前后軸心與虛擬的重心位置所假想出的三角型，其 三角型底部愈大，自行車的騎乘感愈穩(wěn)定，而騎士可隨著騎乘姿勢(shì)的 不同，不斷移動(dòng)重心位置，以符合所需。此主題相關(guān)圖片如下55555.jpg：總輪距也就是前后兩個(gè)輪軸之間的距離。 注重爬坡的XC車款，其座管角度及頭管角度較直，以配合車手把陡 坡時(shí)移的重心，避免前輪在上坡時(shí)舉起。 總輪距的作用 長軸距的車子騎過顛簸地形時(shí)，比較平順、穩(wěn)定，猛力剎車及爬陡坡時(shí)，重 心的轉(zhuǎn)移、變化較不明顯，影響力就小了。高高地坐在車子上的騎 士，整個(gè)重量的80%壓在車子上。舉例來說，一個(gè)坐著騎車的登 山車騎士，他的重心會(huì)落在座墊鼻端上方大約2英寸的地方；如果他 站起身來騎車，體重都由腳踏去承受，會(huì)有效地降低重心高度，介于 座墊和BB之間。如果軸距太短的話，在你用力把前剎車壓到底或前 輪撞到大石頭時(shí)，車子會(huì)很不穩(wěn)定；而且爬坡時(shí)，前輪會(huì)翹孤輪。軸距太長，車子 的操控性會(huì)變得遲鈍，你必須時(shí)常改變騎姿來維持循跡貼地 性，或著拉抬前輪來跨越障礙。廣為接受的軸距標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格是，越野自行車約42英寸加減 半寸左右。 總輪距的影響 在重心及兩個(gè)輪軸間連線，畫一個(gè)想像的三角形，我們就能輕易地看出：軸距愈 長，三角形底邊就愈長，和重心高度配合起來，整個(gè)三角形 的比例就愈穩(wěn)固。藉此，你也就愈能容易了解長軸距之所以 需要較短后下叉及高一點(diǎn)的BB，以便有足夠的重心移轉(zhuǎn)到后輪去，來增加爬坡的循跡貼 地性。 軸距的長度也和車架尺寸息息相關(guān)。大尺寸的車子，軸 距自然比較長，小尺碼的車架，軸距就短。高個(gè)子的騎士騎軸距短的小車子沒關(guān)系，因 為他們可以比小個(gè)子更不受車架限制、有效率地變換姿勢(shì)， 來增加騎崎嶇路面的穩(wěn)定性。 總輪距須知 長軸距的車子騎起來比較平穩(wěn)，但轉(zhuǎn)彎會(huì)比較慢、比較遲頓(回轉(zhuǎn)半徑長)。騎車當(dāng) 中的身體重心的移動(dòng)，也比較不會(huì)影響車子的操控性；短軸 距的車子比較靈敏，但騎到顛簸路面，就比較能感受到顛簸。輪距的魔術(shù)數(shù)字大約是42 英寸。總輪距的神奇之處由于上管維持相對(duì)的尺寸， 在移動(dòng)座管角度的情況之下，總輪距長度也跟著變化，也影響到重心 分配的問題車頭/頭管角度指兩個(gè)東西車架頭管的角度及前叉軸(fork axle)的角度。車頭角度決定了車子的操控靈活度，及它與生俱來 的穩(wěn)定性。 車頭/頭管角度的作用 頭管角度決定了前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)際上到底給了多少下壓力量帶動(dòng)車子頭管、再帶動(dòng) 整臺(tái)車子前進(jìn)。車頭角度愈小，你必須出力愈出力轉(zhuǎn)車把，前輪才會(huì)左右轉(zhuǎn)動(dòng)。直挺 的車頭角度(72)，感覺起來會(huì)比較靈敏，而且車把轉(zhuǎn)起來 感覺會(huì)比較輕，左右轉(zhuǎn)動(dòng)比較簡單省力。但這樣也會(huì)導(dǎo)致車 子高速中，操控幾何的反應(yīng)太快，增加了輪子左右擺動(dòng)的不 穩(wěn)定性。低一點(diǎn)的車頭角度(70)，車把轉(zhuǎn)起來比較重，但龍頭的左右轉(zhuǎn)控比較可預(yù) 期，高速騎乘比較好操控。 越野選手偏好介于72到71之間的挺直的車頭角度，因?yàn)橥χ币稽c(diǎn)的角度下拉 抬車把車頭跨過顛簸，愈是立姿騎行時(shí)加速，比較不會(huì)受 到側(cè)向力量的影響(靈活)。林道一族及freeride一族，特愛介 于70.5到69之間的低角度的頭角，因?yàn)檫@樣他們有更多騎乘中臨場(chǎng)反應(yīng)時(shí)間，及下 坡俯沖時(shí)更好、更穩(wěn)的操控性。 因?yàn)橹匦脑谡麄€(gè)操控幾何扮演了極重要的機(jī)制，爬坡及 下坡會(huì)改變車頭角度的影響力。車頭角度加大(upgrade)， 會(huì)讓車頭的動(dòng)作變慢，也就是轉(zhuǎn)起來比較重、比較遲鈍。相 反的，角度改小(down-grade)，車頭會(huì)比較挺，也就比較不穩(wěn) 定。 而車頭角度也在車子的自我校正的功能(ability to self-correct)及維持平衡不倒(maintain its own balance)扮演重要的角色。下坡時(shí)，事實(shí)上地面的斜度把車頭角度調(diào)整 得更為直挺，比如說，71的頭管原本那向后傾的19角被 地面斜度所中和了，在同樣的情形下，69的頭角還是能夠 自我校正，迎合你穩(wěn)定操控車子的努力，下坡車的頭角大致 上是65到68之間，以維系操控性要素的功能發(fā)揮。當(dāng)前輪角度離開自行車循跡路線時(shí)，頭管轉(zhuǎn)軸與接觸點(diǎn)的 夾角可輕易的控制轉(zhuǎn)動(dòng)前輪，Trail的功能就是迫使前輪遵 循著頭管轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。車頭/頭管角度的影響 車角度和前叉的offset一起形成了一種叫做trail 的評(píng)量/度量單位。Trail愈大愈長，車子愈能夠直直的、平 穩(wěn)的往前跑的前進(jìn)力量愈大。(理論上和實(shí)際上，我們牽來一 臺(tái)自行車，在平路上往前推，讓車子自己跑，它是不會(huì)倒的。trail愈小，騎車前進(jìn) 的感覺會(huì)比較輕盈下壓(磨擦力小)，前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)也比較靈巧。小車頭角度可以讓短尺寸 組合的車架感覺起來較穩(wěn)定，而長軸距設(shè)計(jì)的車子，可以藉 較直挺的頭角，讓它的轉(zhuǎn)動(dòng)速度較迅捷。 車頭角度也改變、左右了避震前叉面對(duì)撞擊、彈跳的反 應(yīng)性。直挺的車頭角度讓前叉滑動(dòng)的方向更垂直，前叉對(duì)小撞擊和低速時(shí)的避震會(huì)更靈敏；低一點(diǎn)的車頭角度，在猛力剎車時(shí)，比較不會(huì)有車頭下 沈情形，對(duì)付大沖擊的能力會(huì)比較好但犧牲了低速時(shí)的靈敏度。 前避震車配直挺的車頭角度較好；前后避震車通常用比 較低一點(diǎn)的頭管角度，如越野車款大約用70，愈直挺的角 度讓全避震車在剎車及起身立姿騎車時(shí)，像只脫韁野馬。 車頭角度須知 71是最受歡迎的車頭角度，因?yàn)檫@個(gè)角度讓車子爬坡時(shí)，車頭旋轉(zhuǎn)的感覺比較輕 靈。縮小個(gè)一兩度，可以讓全避震車在猛力重踩及剎車時(shí)穩(wěn) 如泰山。角度的高低影響著車子的操控幾何 (steering geometry)。當(dāng)前輪角度離開自行車循跡路線時(shí)，頭管轉(zhuǎn)軸與接觸點(diǎn)的 夾角可輕易的控制轉(zhuǎn)動(dòng)前輪，Trail的功能就是迫使前輪遵 循著頭管轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 前叉的offset及Trail這是有關(guān)操控幾何方面，一