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江湖都认同一种说法,那就是车架是一部车的灵魂。但关于各种材质的车架的优劣和比较,江湖一直都是众说纷纭。在下作为市场营销人员,当然是希望大家都来买碳车喽。但是我觉得靠忽悠得来的消费者是不会长久的,靠忽悠生存的东西也不会长久吧。所以大家在看这篇文字前一定要端正心态,我不是写来忽悠各位看官的。您要是觉得有那么一点点道理,您就微笑地向电脑点点头表示下认同。我就非常欣慰了。如果您有不同意见或者发现文中有不妥的地方,我也将非常乐意接受您善意的批评和建议并做完善。在这个言论自由的年代,许多经验不足的驴友同志们可是受害颇深。被所谓的“糕首”和“砖业人士”们经常搞些搞得云里雾里的。在下希望这篇文字能让你在看完后有个自己的结论。
步入正题,我们先还是先比较下各种主要材质的特性。车架材料最早是使用铬钼钢,然后进化到使用铝合金,再然后是复合材料的使用如碳纤维。当然,还有钪合金、镁合金、钛合金等材料。推动车架材料变更的动力是厂家为了让车架更轻、更强、更舒适和更美观。美观是仁者见仁,智者见智的问题。所以我们先抓住前三个“更”字来做些比较。
要想更轻,那减小密度应该是最直接和有效的方式咯,密度我们就不用解释了吧。直接上数据来做个对比就好了。由下图我们可知,铬钼钢的密度最高,碳纤维最低。
想要更强,有的文章中把这里的强说成是强度,其实应该是看作为一个形容词比较合适。可以理解为在竞速中有更好的发挥以及抗冲击的性能。有好的刚性(也有人把这用硬来形容)的车架能让车手的效率更高就利于竞赛啊。而只有强度构的东西才会经得起冲击。我们又要比较刚性和强度这两个东西。
刚性是材料力学中的名词,定义为施力与受力物体所产生变形量的比值,表示材料或结构抵抗变形的能力。公式记为k= P /δ.其中k 表示刚度,P 表示施力,δ 表示变形量(变形后的长度减去原长或原长减去变形后的长度)。在国际单位制中,刚度的单位为牛/米。一般应用于胡克定律作系统的振动分析。对于弹簧而言:钢性应该就是弹簧的劲度系数。那我们都知道劲度系数越是大弹簧就越不容易变形吧。这样就好理解噢。下图说明关系是这样的:钢>钛>铝>碳纤维. 而且碳纤维明显差很多呢?
强度就是物体受力时抵抗破坏的能力,指材料承受外力而不被破坏(不可恢复的变形也属被破坏)的能力.车架的强度(或者说抗冲击的能力)则由材料的降伏强度来决定。但是明显碳纤维复材显得太萎了。
最后一个”更”-更舒适.这里说的舒适度主要是说车子在不同路面情况下的骑行感觉,好的路面当然无所谓了,但是对于平整度较差的路面就需要功夫喽.所以一个车架要提供好的舒适度就要有好的弹性来吸收路面的颠簸.弹性是描述一个物体在外力的作用下如何运动或发生形变。指物体在外力作用下发生形变,当外力撤消后能恢复原来大小和形状的性质。有心的看官就会发现貌似前面的某个地方有提到过弹簧用来举例的,试想如果两根长度一样的弹簧,其中一根相对容易被压收缩,那我们会说容易被压缩的这个根具有较好的弹性。联想到前面说的钢性。。。。。哇噻,原来他们是对立的噢。所以弹性大小的关系是:钢<铝<钛<碳纤维.
看看每一个重要性能比较的段末的那些红色的字体吧,碳纤维原来是天使和魔鬼的化身噢?不是最优就是最劣。误解的产生是源于没有去多想一步,我们可千万不能如网络上的那些所谓的“糕首”和“砖业人士”一样,简简单单地看完几种材质的几个性能对比后就开始下结论:碳最轻,碳最软也最不抗摔,碳车其起来比较舒服。这样的结论一出来那就麻烦了,这个结论误导了最可怕的也是车友比较关心的两点,骑起来比较软爬坡费劲,另外车极易损耗。很明显这不是事实,君不见环法的车都是碳车。
来吧,我们试着来澄清下吧,还是以那些红色字体的结论为主线来整理思路。第一个,碳车架可以做的很轻,这个是没有错的,因为碳的密度小啊,另外一点是,我们见到的和可以卖得起的金属车架是以金属管材为原料的,那同一根管要是一样厚的管壁吧。而碳车的原料是碳布,他的优势在于我用碳布来做一根碳管的话,可以根据管上不同的地方对强度和刚性要求不一样而设计不同的厚度。本来密度就小,再加上碳布厚度的合理设计。对于整个车架来说那不是“亲上加亲”?
第二个,碳纤维的刚性最差。是的相对而言,碳纤维的钢性比起金属材料来说差得不是一点点。举个例子来说吧,在下跟雷锋同学比起来,我的共产主义情操跟他没有办法比,我对别人的帮组也是点到为止,也许今生不会有那种雪中相送老大娘80里的举动。但是我也觉得我没有说明不道德危害社会的地方,同时也在耗费着自己的青春和宝贵的睡觉时间来写这些文字做一个“社会主义加班人”。所以您不能说雷锋是好人,而我是坏人。那我可真是“被坏人”了噢。而且这里的刚性只是针对材料来说的,对整个车架来说的,合理的设计对钢性的影响也很大。其实每个部位都需要高刚性的。这些在车架的设计阶段就会考虑的,一是通过碳布类型的选择搭配,比如在需要高刚性的地方多加UD碳布(关于碳布,前面我有提出来跟大家探讨过,有心的看官可以在这里找找并继续探讨)或采用特殊的排布方式。二是结构设计,拿我们的后叉来说事吧,环法的车有把后叉做成曲线的吗?因为三角形才能最坚固,提供最好的后三角钢性。从而提高车手力量的传递效率。如果后上叉做成曲线,那就不是三角形喽。除了这个外,车架的钢性是否够也是针对具体的人而言的。60kg的大小伙子和80kg的小大姑娘对车架的钢性那当然是不一样噢!
第三个,碳架的强度最小,但不能说成不够。和上面的第二中阐述的道理一样,强度的要求在设计车架的时候一定是有考虑到的了。五通处要用金属内嵌就是因为在可以允许的重量范围内,碳布做不到需要的强度。另外您有见过降速车(DH)用碳做的吗?所以用碳做强度达不到要求的就不会用碳来做的。反之能用碳做的东西就代表这个东西需要的强度碳是可以满足的。当然这里有两个前提,一是不要拿山寨货来说事儿,我不认识那东西,所以我的文字里讲的东东也代表不了它噢。二是车是用来骑的,不是用来摔的。在下骑着碳车也不是没有摔过,而且不止一次,在下受了伤爱车都没有叫过痛,伤好继续骑他到现在啊。碳车没有金属架经得起摔是个不争的事实,但是大概把碳架摔坏的时候骑车的人也会被自己摔坏的。另外一点我必须隐晦的表达下,有的东西还是软和点好,连本山都在春晚说命太硬老伴儿早逝。举个例子说吧,一块干泥扎到碳架子上,可能会导致碳架子受损,泥土也碎了。但是换成金属架子的话,架子当然没有事啊,但是那块泥土呢?
第四个,碳弹性好当然好。通过合理的设计满足车架整体强度的同时,利用碳纤维高弹性的特性,可以根据具体的需要来设计出合适的弹性。从而提供舒适的骑行感。看到这里是否有看官还在纠结ing.....?就是有我也无招儿了!在试着为碳纤维洗清了一些不白之冤后。下面就稍微补充下碳纤维的其他有利于做车架的好处吧和需要注意的地方吧。
首先,碳纤维复合材料的主要成分是碳纤维布,碳是一种很稳定的元素,常温下不会被氧化,也不易被腐蚀,所以碳车架的耐疲劳性能较好。其次,由于是适用碳布为材料,碳纤维制造的车架可以做出很多形状,这点对于公路车的意义不可谓不大的。可以很容易做出低风阻的零部件,使公路车行使过程中的风阻更小。
好马配好鞍,千里马常有而在预算内的碳车不常有。但是要买碳车心里也要先思量好喽!如果您打算像爱自己的LP一样去对它时您再买。碳车的确比不得金属架那么容易接受粗鲁的待遇。其实我的担心是多余的,天下有哪个真正的车友不爱自己的车的呢?
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