在這個市場上最常見的編織法大概就是所謂的傳統1:1以及2:1兩種編織法為大宗,一般來說S系(Shimano & SRAM)兩大系統商的輪組多半以1:1編法為基礎,C家輪組比較容易見到2:1編法的產物。
先不論這兩種比例下的各種不同變化,基礎上的本質,輪組是一種複雜預力結構物,在結構物的原則裡面,有一種土木上稱之為結構系統的概念,幾個原則之下是一種良好的結構系統:
1. 簡單
2. 對稱
3. 規則
這三大要點如果能達到基本上是一個健康的結構系統,上述的三個概念之下,一語以貫之就是─平衡。
其實在我鑽研(夢周公XD)了很多的學理之後,其實很多事情的本質都偏向一個基礎的概念─平衡(或者稱之為相對),力量要平衡或者是重量要平衡,這一切的基礎或許在某些層面上都是相通的道理,只是之間的方法(路徑)有些不同。
“平衡”
平衡是由於輪幅本身呈現兩兩一對或是放射狀的編法,在單一側的編織上內力的力矩已經達到平衡,剩下的是因為偏心所產生的側向力未平衡,所以必須產生飛輪側與對邊兩側的軸向內力平衡,在傳統的1:1狀態下左右轂耳的間距不可以拉得過寬,以免飛輪對邊的輪輻張力過於低落,容易產生鬆動而造成結構的大變形,或者不穩定,所以有些泛用型花轂設計成大小耳的型式,例如:A7517BXO、白色工業的H2、H3、Chris King以及TUNE…之流的花轂幾乎都有這樣的設定
但是這些設計下能改善的部分能超過10%就已經很偷笑,更別講C系統下的問題,飛輪側的偏心距只能到17mm已經幾乎是極限(其實也有解套方法可以到19mm附近),這時候就有所謂的2:1編法出現
“2:1編織法”
很多人在網路上面說2:1編法的偏心距如果是飛輪側20mm對面邊的偏心距是要2倍,其實這樣子講是錯誤的,為什麼呢?因為重點不是偏心距,重點是輪幅與中心線的交角
1:1編法左右邊的鋼絲夾角必須相同鋼絲張力才會相同,但是在2:1的狀況下因為飛輪對邊的鋼絲數只有一半,所以飛輪對邊的夾角必須必須加大,這樣軸向的分力才會足夠
假設飛輪側是4度左右的夾角,那對面邊大概需要是8.01966度才可以平衡張力以ERD=595mm、轂耳PCD=50mm、飛輪側偏心距為18mm的條件下飛輪對邊的偏心距在1:1的條件下是18mm;2:1編織法的偏心距是36.2mm
總和左右轂耳寬度可以從1:1的36mm提升到2:1的54.2mm左右,不過乍看之下好像解決了側向剛性的問題,又可以解決飛輪對邊側蓋懸臂過長的問題,似乎幾乎是一個很好的解答
但是如果你對輪子的側向施力的的時候就會發現一件事情,一樣對輪圈做100kg的力量,因為2:1的對面輪幅比較少,所以力量變動是1:1狀況下的2倍,所以變形量會變多,不過這是在左右輪幅張力都相同的狀況下,目前來看是沒有這樣子的情況
一般來說實際狀況1:1的輪子飛輪側與飛輪對面側張力比例約是100:60,2:1大概是100:85,一般來說飛輪側的張力大約是1200N,換算下來就是720N與1020N的差異,也意味著在單支輪幅負載大約300N以內2:1的結構效率比較好,超過以後1:1的結構效率比較高
這也是為什麼有些輪子即便採用的2:1設計,在驅動效能上比1:1的好但是側向剛性變差,再來就是如果1:1是32支的輪幅一邊採用3交叉一邊採用輻射編法,一樣的驅動效能在2:1下24支~27支就可以辦的到相當的驅動效能,不過很可惜的是多半2:1編法的設計另一邊都採輻射式的編法,這實在是一種愚蠢的設計
因為已經讓飛輪對側的效率提升,卻沒有對效率提升的部分增加一些驅動效率,在運轉的輪組上至少可以見到偏心孔位的運用提升約10%的驅動能力。
“結論”
其實任何的編法都具有相當的好處,但是配置不良可能就會讓美意盡失,如果是我在傳統手編輪上,我採用2:1狀況我會採用飛輪對側也交叉的設計,並且採用比較粗的輪幅,以減低因為受力比較大而產生的變形量,使左右側向剛性盡量平衡,也順便讓驅動時的效率做一個提升
以24支輪幅的狀況下,重量的增幅很有可能在10克以內,如果10克可以增加很多的效能,那何樂而不為?所以我相信沒有任何編法是毒藥或是利刃,一切的根本在於是否做了最佳化的配置罷了,最佳化的配置也就是所謂的”平衡”。
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