看似平淡的單車能綿延發展200多年,圈粉無數且樂在其中?魅力可能就在于,貌似簡單的結構卻蘊含無限的潛力與可能,你眼中單薄的自行車,其實每個小部件都有著大門道。
單車流暢迅捷的運轉,有個部件不可不提那就是花鼓(HUB),騎行中動力的傳遞、制動的敏捷、效率的提升、滑行的流暢、以及悅耳的嗒嗒聲,都仰仗這枚小小花鼓。市場上花鼓眾多,外形相差無幾,如何看出門道,尋得屬于自己的那一對,帶著這個問題我們一起研究下花鼓的里里外外,向大家淺顯介紹花鼓這個小玩意。
花鼓類型
自行車花鼓市場上各式各樣,類型劃分不一,按材質有鐵、鋁、鈦、甚至碳釬維;按輻條安裝有直拉花鼓和彎頭花鼓;按結構有桶軸和快拆等,以下我們依照實用的方式對花鼓分兩大類。
通勤休閑花鼓
一體單速花鼓:普通通勤車上使用,多為鐵制且具有塔基結構,可以單獨更換飛輪片。
內變速花鼓:即變速齒輪設在花鼓內部,因此經久耐用維護簡單。通勤車多使用3速花鼓,如Shimano休閑系列NEXUS;以及更高的8速到11速花鼓,如Shimano運動系列ALFIN和SRAM G8、G9;以及德國羅爾福頂級內變速花鼓,高達14速。
▲內變速花鼓
倒鼓剎花鼓:具有通過鏈條逆向轉動時驅動剎車機構的后花鼓。
▲倒鼓剎花鼓
競技運動花鼓
山地車花鼓:山地越野花鼓可分為V剎和碟剎,山地使用輻條數一般為32支和36支,多為大強度的桶軸結構,不像公路多用單薄的快拆桿。
▲Shimano SLX級山地花鼓。
公路車花鼓:公路車花鼓為了公路騎行而名,它的重點在于滾動的順滑和最小的力量損耗。公路車花鼓分類比較單一,只有使用輻條的數量的不同,以及塔基和飛輪兼容的問題,一般使用輻條28支,而花鼓軸心是一條快拆桿。
▲CZ 11速公路車直拉花鼓。
場地車花鼓:場地自行車使用死飛花鼓吊車出租,它沒有塔基、千斤頂等構件,花盤用螺帽固定,其后花鼓兩邊各有一片不同齒數飛輪自行車滾珠改軸承,可以調換使用。
▲Novatec場地車死飛花鼓。
花鼓結構解析
花鼓形形色色、大小各異,但結構上不外乎一個滾動摩擦的滾筒;一根或粗或細的軸心;一組緊固件像螺帽或快拆拉桿;以及滾筒與軸心間滑動的鋼碗、鋼珠,若是培林花鼓取而代之的則是軸承;另外,還有單車上唯一傳出機械聲響的部件塔基,這些小東西精密組合,構成了單車最重要的傳動和承載力的部件,下面就依次讓各小東西登場。
花鼓主體:花鼓主體是花鼓中最大的部分,輻條和鋼碗都安裝在這以銜接鏈條與輪圈,同時它對花鼓的重量影響最大,一般由鋼或鋁材制作,要求輕量化的還有結合碳纖維的,但碳纖輔材的花鼓強度有限,只適于部分高端公路車使用。花鼓主體的材質不同、加工工藝、以及特殊設計決定其檔次和價格。
▲CNC整體車削的花鼓主體。
▲滾珠花鼓結構示意圖。
軸心系統 :軸心可以說是受力最大的部件,串聯起花鼓主體,滾珠甚至還要中空軸心,以穿入快拆拉桿。全車和車手的重量,以及各種的顛簸沖擊都軸心承受。軸心所選用材質有普通鋼材,鉻鉬鋼,以及7075鋁材。再加上潤度和耐磨度的滾珠或培林,就構成了軸心系統,可謂最勞苦功高的部分。
塔基:塔基銜接飛輪,把我們雙腿輸出的力量傳遞到飛輪上,從而帶動輪組運轉,另外塔基還有單項傳力的特性,這樣我們才得以享受下坡時的輕松和暢快。塔基結構包括:塔基主體、千斤頂、圓形卡簧、及散珠,很多大牌花鼓都是以塔基精良而出名,如瑞士DT就具有獨有的塔基結構和性能。(更具體內容可參考下文)
快拆桿:快拆拉桿令我們的旅行和修車變得更加輕松。有了快拆拉桿才能夠快速的拆裝車輪,讓騎車也享受F1賽場數秒更換輪胎的暢快,在公路車上尤受追捧。快拆桿主體是根鋼或鈦質的軸桿,一頭是螺帽,另一頭既是一個杠桿;還有一種貫通軸快拆,比前一種軸心粗的多,適用于MTB中的全地形和墜山賽,這種拉桿兩頭都是用螺旋固定,因此便捷性略微下降。
▲快拆桿。
滾珠軸承之爭
車友中流傳著滾珠花鼓越用越好用的自行車滾珠改軸承,培林花鼓越用越難用的說法,其實不能這么簡單的一言蔽之。其背后的原因是,滾珠花鼓在磨合一段時間后潤度明顯提升,打磨的外形能和車手的騎乘習慣完美融合,并且滾珠花鼓結構簡單成本低的優勢明顯,維護起來也經濟方便;而培林花鼓實際上也是由彈珠構成,只不過它更精細更模塊化,如四軸承花鼓在多個受力點分別加個軸承,并且彈珠事先就進行過打磨或者說磨合,以致初始的騎乘體驗自然非常的潤滑流暢,但是模塊化和精細度,可能沒有滾珠的皮實,僅此而已。
▲久裕入門級滾珠公路花鼓。
目前市場上的花鼓從一兩百到六七百的都有,兩百塊的滾珠花鼓和低端軸承花鼓也完全可以滿足車友需要,而接近千元的就屬于頂級花鼓。而追求更酷外形、和更引人關注響脆聲的車友就要多花一點銀子。注重性能的車友,可以選擇大品牌的四軸承花鼓,這類花鼓工藝扎實可靠,在重量控制上也較出色。
現在軸承花鼓的品牌也越來越多,DT、Rival 、XXF、Chosen、Novatec……其中久裕的Novatec推出的輕系列,通過使用鋁塔基,鋁軸心以及花鼓外殼的鏤空處理來減輕重量,同時兼具性價比。Shimano的花鼓價格也日益親民,可靠的性能和保守的設計是其一貫特色,工藝上通過對滾珠珠頂精細打磨提高滾動的順滑,裝配上增加了人工鎖緊,保證珠頂和滾珠的壓力在正常范圍內。
滾珠和軸承,一個經典一個精密,究竟如何選擇?其實也很簡單:滾珠花鼓優點是價格低,結構可靠,維修方便,缺點是密封性能差容易損壞,由于非模塊化故損壞后更換維護有一定麻煩;培林花鼓的優點是強度好、壽命長不易損壞,空轉時潤滑度很高,密封性好,整合度高,缺點是更換軸承時需要特殊工具,價格較高,所以選購時視需求來定二手吊車,功能導向建議選購培林花鼓,而價格預算有限,可選購滾珠花鼓。
▲Missile配備的軸承花鼓。
不得不說的塔基
塔基的秘密作用經常受到忽視,其實,花鼓的潤滑流暢、傳力效率很大部分是由塔基決定的,單車在同樣的騎乘條件下,一顆優秀的花鼓比一般的能跑更長距離。試想如果做環球長途旅行抑或環法大賽,這么長的距離數十萬次的踩踏,每次踩踏能駛得更遠,結果自然不同。
自行車塔基即拆掉飛輪露出來的部分,塔基就是安裝飛輪的平臺,8至10速是共享塔基的,原理上說塔基是可以從高片數往低片數兼容的,但實際使用上一般遇到的問題是,11速(11片飛輪)塔基需要裝轉換墊圈供8至10速使用。加裝墊圈需考慮塔基強度,如Novatec四培林卡式花鼓的塔基套筒上有加裝“防咬系統”來增加強度。而在KING花鼓里面是用滾珠軸承支撐,這樣也能改善塔基這一塊的強度。
塔基與軸心間由棘輪銜接,棘爪(千斤頂)密度和花鼓桶的結構決定了花鼓倒轉嗒嗒聲的頻率,有16響、32響、120響之分。棘爪密度越高,聲音就更連續,最高120響的花鼓疾馳時,我們聽到的就變成嗡嗡聲。除了更密集的聲響,高密度棘爪的塔基響應速度也更快,因為咬合的更緊密,所以在踩一腳下去,遇到的空檔會更少,這有利于在越野時發力。越野騎行時經常會突然蹬踏和停止蹬踏,這樣高響塔基的優勢不言而喻,不過有利就有弊,高響塔基千斤頂的強度要求更高,同時帶來的磨損也更多從而削減壽命。
還有一些花鼓廠家反其道而行之,在塔基結構中完全拋棄棘輪結構。如Chris King塔基中就找不到棘輪,而是通過兩個錐形齒輪的正向咬合來傳動,逆向滑脫后就滑行。還有一些品牌花鼓的棘輪直接固定在花鼓主體上,而塔基上只有棘齒,反正小小的塔基也在歷經這革新,各種科技不斷挑戰經典。
花鼓保養注意事項
不管滾珠或培林花鼓,騎行一段時間總歸有細沙、油污聚集其中,磨損和腐蝕著內部精密部件,所以要定期的拆卸和擦拭、上油,并重科學組裝,下面簡單介紹下這過程中需注意的一些事項。
1.培林花鼓的側蓋拆裝時扳手應該放平,施力要均勻,以防止側蓋削平對邊及軸心的內六角打滑,損壞原有結構。
2.裝培林時如果有條件,應盡量不要用敲擊的方式取下和緊固,因為力度不當容易損壞培林管和內部鋼珠的間隙等。
3.培林裝配時必須保證端正的位置和每處的清潔,培林安置要平均施力壓入,若培林稍有歪斜即取出,重新安置而不能硬壓且每次安置前都要清潔。確認培林安裝到位,應以軸心不左右晃動為準。
4.珠花鼓裝配時需內外都清潔,還要注意兩端螺帽束緊的力度,束緊后軸心不應晃動和左右竄動,否則騎行后會出現鋼珠掉落的問題。同樣封裝時要注意力度,不能壓傷珠碗和玉押,以免出現卡頓。
▲塔基棘輪重上黃油,將外部擦拭干凈。
▲擦拭好部件的花鼓重新裝配緊固。
文|李楠、圖|Novatec、Shimano、Missile、CZ