輪組新標準-輕、快、高雅、低風阻、耐用

七款堅固輪組測試

圖、文◎編譯小組


個人都會認同一點,那就是:有輕的輪組才會有輕的跑車!因為在自行車上沒有任何一個地方可以 像在輪子上那樣隨意加減重量,而且也沒有任何部位的重量是如此的舉足輕重, 因為輪子的質量設計不但要能夠向前或爬坡行進,還要能夠平順地轉動。

輕量化的訴求已成為必然的趨勢

  在加速時輪子的質量會加倍,因此在製作輪子時大家都有此共識:愈輕巧愈 好。儘量減少幅條的數量與厚度來減輕重量,同時也將輻條網上的空氣迴轉減 到最小,為了要使輪子仍然能夠保持穩定,大家甚至開始想辦法尋找新的方法 將輪圈與花鼓互相連繫起來。

然而跑車騎士提出來的最基本問題卻是:到底是要用風阻係數小的輪子或是 用最輕的輪子?要採用整組搭配系統,還是以傳統方式組成的輪子?那一種壽 命較長,那一種優點較多?輪組製造商Tune、Action Sport及Supermario將他們以傳統標準作法製成的輪組送去賽車來解 答這個問題。其競爭對手Campagnolo、Mavic、Rolf及Spinergy則提供已搭配好 的整組輪組供測試,這種技術上完美的結合作品,主要的訴求在於搭配特殊精 選的花鼓、輻條與輪圈成一組優異的輪組。

加速的關鍵:質量的分配

Tour雜誌將新型的輪子拿來做實驗測試,看看這些輪子是否能夠很快加速, 結果發現,決定的關鍵就在輪子的質量分配。質量愈是集中在花鼓上,輪子就 愈容易加速。測試結果是:Spinergy的輪子質量分配得最好,螺帽就在花鼓上, 且其Vectran材質的輻條及其輪圈都非常輕。即使在加速力道上,Spinergy比起重 量較輕的Supermario也絲毫不遜色。但最出色的還是用來對照比較的 輕量化全碳纖輪子,它在加速測試上佔盡優勢,只是其價格也相對貴了好幾倍。

以測試所得的數值在電腦上模擬輪子短跑衝刺,如此便可研究各種不同輪子 在加速時的反應。在250公尺的短跑衝刺測試中,輕量化的輪子領先由傳統方式 組成、輪胎多重550g的跑車輪子1.15公尺,這是因為前者重量較輕之故。此外, Spox的輪子也領先較重的測試品約0.882公尺。騎士可更強烈地感受到各輪組間 的差異,因為輪子的搖晃情況會影響操控性能,前輪愈輕,操控愈不穩。

要有輕的輪組,最首要也最經濟實惠的方法就是要弄個輕的輪胎,比方 Supermario的輕型輪子,我們把它改裝成訓練選手用、較重的輪胎後,拿來與其 他輪組做比較,便可以很明顯地感受到輪胎重量對加速的影響非常大。

低風阻係數決定快慢

如果我們比較輪子的風阻係數,結果會令人更感興趣,在時速高於每小時 35公里時,風阻係數的意義特別重大。Tour拿檢驗合格的SRM 能量測量器來做輪子能量耗費的測驗,Spox的輪子在馬路上 以時速45公里的速度前進時,所須的能量比Rolf輪子多8瓦特 ,也就是說Spox要多耗費2.3%的能量;若要排除側風影響力,這個測量結果必須在有遮棚的跑 道上做審核,如果我們把電腦模擬短跑衝刺時的重量參數與風阻係數做參考比 較,則可得到一個結論:Rolf輪子雖比Spox輪子重,但因其風阻係 數低,使得它能超前Spox 0.603公尺。在平地無間歇短跑衝刺的跑道上更是真相大白:風阻係數是唯一決定快慢的因 素。

現在的輕型輪子多半以較少或是特殊成型的輻條為號召,這已不足為奇了, Tune及Supermario的輪子用的就是特別薄的Sapim-CX刀片型輻條; Campagnolo用的也是低風阻係數的輻條,而且其Nucleon 型號,還將前輪輻條減至22支,後輪輻條減至24支。Rolf更是激進,只有 14及16支輻條,就足以支撐剛硬厚重的輪圈。

在山裡騎車時,就無關風阻係數反而重量才是決定性因素。此外,質量的分 配影響也不大。Rolf及Spox輪子比較所得的數字可顯示,即便是很小的重量差 異,影響也是很重大的,Spox的騎士因為輪子重量上的優勢(輕 234g),在5公里長、坡度高10%的山坡上,還能超前10公尺或 2.84秒(假設車子與騎士共重74kg)。

Spinergy的新方法:Vectran材質的輻條固定於輪圈上,輻條螺帽則鎖固於花鼓上。

Campagnolo的花鼓 與輻條排列得當!

7組強而有力的輪組測試

 

型號 Action Sport

Campa Nucleon

Mavic Helium
價格 369馬克 大約1200馬克 大約1250馬克

重量(前輪/後輪)

751公克/986公克 657公克/912公克 724公克/931公克
快拆重量 63公克/67公克 59公克/62公克
花鼓 Shimano Ultegra Campa HPW Magic
輪圈(寬×高)mm Mavic Open Pro 19.7×18.5 20.8×18.4 19.7×18.5
前輪輻條 DT 2.0/1.5/2.0mm Messer 2.0/1.0×2mm 2.0/1.8/2.0
後輪輻條 DT 2.0/1.8/2.0與2.0/1.5/2.0mm Messer 2.0/1.2×2與1.35×2.8mm 2.0/1.8/2.0
輻條排列方式(前/後) 32/32,三叉式排列 22孔輻射式/24孔輻射式搭配二叉式排列 26孔輻射式/28輻絲孔三叉式搭配輻射式排列
輻條張力(前輪) 650N 500N 930N
輻條張力(後輪)/啟動時

(左):330;(右):770N/啟動時
(左):360;(右):1070N

(左):300;(右):850N/啟動時
(左):300;(右):1240N

(左):470;(右):680N/啟動時
(左):480;(右):1180N

後輪的荷重提高(左/右) 9%/39% 0%/46% 2%/73.5%
花鼓 鋼, Shimano 鋁, Campa-Profil
側面剛性(前輪/後輪)(100N) 62.5/44N/mm 53/56N/mm 56/41N/mm
剛性減弱度(後輪)(300N) -9% -8% -22.5%
扭轉剛性(後輪) 21.2Nm/度 29.1Nm/度 26.4Nm/度
質量承受力(前輪/後輪)(Kg/m2 0.0491/0.0519 0.0454/0.0535 0.0485/0.0506
輪子的靜力 ●●● ●●●● ●●
加速力道 ●●● ●●●● ●●●
風阻係數 ●●● ●●
騎乘舒適感 ●● ●● ●●
使用壽命 ●●● ●●●● ●●●
評語

採用口碑不錯的Ultegra花鼓加上精挑細選的輻條,此輪組在重量方面也稱得 上輕量,而價格更是低廉;但因沒處理好而鬆脫的螺帽,使其在測試時敬陪末 座而被淘汰。

評分最高者:輕、堅固、風阻係數小、耐用、精心設計的機械功能且看起來又 新潮。特色:不對稱的後輪輪圈、容易調整的軸承空間以及超薄的氣壓式前輪 輻條。是一款多用途輪組,但只有Campa車隊的車手才有機會使用。

開山始祖:Helium是第一款問世的輕量化整組組合輪組。花鼓技術與軸承的調 校依舊令人滿意,但輻條方面則美中不足,尤其是後輪需更穩固,最好採用低 風阻係數的輻條。

型號 Rolf Vector Pro Spinergy Spox
價格 1299馬克 1499馬克

重量(前輪/後輪)

811公克/1020公克 683公克/914公克
快拆重量 40公克/43公克
花鼓 Rolf Spinergy
輪圈(寬×高)mm 18.2×31 19.4×19.6
前輪輻條 DT Messer 2.0/1.1×3.2 Vectran 2.6
後輪輻條

DT Messer 2.0/1.1×3.2

Veteran 2.6
輻條排列方式(前/後) 14孔輻射/16孔一叉式排列 28孔輻射/32孔輻射式搭配二叉式排列
輻條張力(前輪) 850N
輻條張力(後輪)/啟動時

(左):745;(右):950N/啟動時(左):1280;(右):1600N

無法換算
無法換算
後輪的荷重提高(左/右) 71%/68% 大約50%/0%
花鼓
側面剛性(前輪/後輪)(100N) 59/41N/mm 45/43N/mm
剛性減弱度(後輪)(300N) -8% -23%
扭轉剛性(後輪) 29.1Nm/度 20Nm/度
質量承受力(前輪/後輪)(Kg/m2 0.0569/0.0578 0.0439/0.0456
輪子的靜力 ●●● ●●
加速力道 ●● ●●●●
風阻係數 ●●●●
騎乘舒適感 ●●●●
使用壽命 ●●●●
評語

為一款低風阻係數輪圈組,由於其相對較輕的重量而得以入選參加此測試。雖然輻 條數少但卻穩固、耐用,是競速騎士的不錯選擇。

前衛輪組,用過的車友不是會很喜歡就是會很討厭。加速力道不錯、騎乘舒適度 佳,只是低風阻係數有限且耐用性不佳。在測試時,兩只輪圈發生斷裂情形, Spinergy表示將會推出新的輪組出貨。

型號

Supermario

Tune

價格 1078馬克 1198馬克

重量(前輪/後輪)

670公克/798公克 678公克/845公克
快拆重量
花鼓 Tune Tune
輪圈(寬×高)mm Mavic Open Pro 19.7×18.4 Mavic CXP33 19.5×23.9
前輪輻條 Sapim CX Messer 2/1.0×2.3 Sapim CX 2/1×2.3
後輪輻條 Sapim CX Messer 2/1.0×2.3 Sapim CX 2/1×2.3
輻條排列方式(前/後) 32孔一叉式/32孔三叉式排列 28孔輻射/32孔三叉式排列
輻條張力(前輪) 300-550N 900N
輻條張力(後輪)/啟動時

(左):300;(右):550N; 啟動時
(左):330;(右):900N

(左):360;(右):950N/啟動時(左):410;(右):1140N

後輪的荷重提高(左/右) 10%/65% 19%/20%
花鼓
側面剛性(前輪/後輪)(100N) 56/40N/mm 57/44N/mm
剛性減弱度(後輪)(300N) -28% -9%
扭轉剛性(後輪) 31,8Nm/度 31.8Nm/度
質量承受力(前輪/後輪)(Kg/m2 0.0468/0.0474 0.0480/0.0506
輪子的靜力 ●● ●●●●
加速力道 ●●●● ●●●●
風阻係數 ●● ●●
騎乘舒適感 ●● ●●
使用壽命 ●●●● ●●●●
評語

加速大師。以Tune花鼓配合精選的零件並以傳統方法排列輻條。在爬山測試的成 績卓越。後輪因其輻條張力不夠而使其在高負荷下顯得不穩定,但還是通過耐久測 試。

此輪組的重量極輕,但荷重能力卻極佳,且十分耐用,是一款適合登山以及其他多 種用途的頂級輪組。

 

側邊剛性值與扭轉剛性測試

在Tour的測試儀器設備上,模擬外力會在車子行進中加入,然後輪子對這 些外力的反應則由電子統計。在側邊剛性的測試上,主要的評論依據在於騎乘 感,尤其是在轉彎與崎嶇搖晃的路段,更可明顯看出各款測試車輪的負荷量與 良窳。(詳見圖表數值:剛性減弱度(300N))。據了解,這主要是因為輻條張 力的影響。輻條張力愈大,輪子的承受力愈大,Mavic的Helium 及Supermario的輪子與輻條都太鬆;但Campagnolo、Rolf及 Tune則是良好的模範。

扭轉剛性的測試在起跑時差異最顯著。Spox輪子的花鼓在用力起跑時扭轉 到輪圈上的強度比Tune及Supermario多50%。這是由於輻條的排列法不同,而不 是因輻條張力的關係,假如花鼓兩邊的凸緣能同時傳達扭力,輪子在啟動加速 時就比較剛硬。為了不讓輻條負擔過重,扭力分配到愈多支輻條上愈好。因此輻 條應兩邊交叉裝上,而且儘可能從花鼓到輪圈上,以切線輻射方式裝上。

Tour做了輻條在啟動時的張力測量並把結果列表出來,Rolf 的智慧型結構設計能將扭力最平均地分配到兩邊的輻條上,只用 16支輻條的作法也是有必要的,至於只有單邊以輻射狀排列的輪子, 其輻條就只有啟動的那邊承受負擔。

騎乘時的舒適度及使用壽命

在騎乘時的舒適度測試上,只有兩家廠牌的輪子其舒適度特別好,其他大多 數則表現平平,Spinergy的Spox舒適度最佳,做到了在廣告中的承諾:將道路壓 平。的確,它的舒適度可以很明顯地感覺到,但其缺點是剛性較差,這使得它 的一個受測輪子Principia Road 700在實地測試時爆胎,但這種情況就不會發生在Rolf的Vector-Pro 輪子上,因為它較堅固。其他受測輪子的舒適度則介於這兩 者間。

路遙知馬力-輪組耐用性測試

最後一項測試重點在於這些輕量化輪子的耐用期限有多長?裝有 14、16或22支輻條的輪子在它的第一支輻條斷掉前依然可以提供騎乘者很好的騎乘感。 Tour在輪子測試架上進行輪子的使用壽命測試,最先是讓後輪維持 70公里的時速跑30小時,軸心承受壓100kg,等於是讓輪子在超壓力下連續跑 2100公里,同時,又給予輪子額外的加速負擔。這個測試做完後,馬上又做負重64公斤、 10小時速度較慢的耐力測試,這次則在原本平坦的滾軸上加上顛簸障礙,鋼製輻條在 圓滿完成應跑路程,並承受過三百萬次的負荷交替後,贏得了耐久性極佳的封 號,甚至它若在比Tour所做更長距離的耐力測試中,也不太可能有輻條斷裂現 象。

這個耐力測試的結果不但令人驚訝,而且也是非常具正面意義的,這些受測 輪子不但剛強且有力,只有一個例外:Spox輪子的輻條在跑了1640公里後,由 輪圈處被扯斷,之後重覆測試所得到的結果也一樣。Spinergy 公司的回應是,新的輪子將會搭配全新且較重一點的輪圈, 已經出貨的輪子可以完全免費全新換過。Action Sport的輪子在顛簸跑道測試開始時,螺帽因為沒鎖緊而鬆掉了,因而敬 陪末座,揮別測試場。Mavic的Helium輪子在Rappel Parcours跑道上,後輪鬆掉一根輻條,造成一個補強扣環裂開,但輪 子還是能繼續跑。其他的受測輪子則毫髮無傷的通過測試。很明顯地,新的設 計結構、輻條品質與加工不但經得起考驗且受肯定。

各有所長 任君挑選

那一個輪組最好呢?如果折衷重量和風阻係數來看的話,新型的整套輪組, 尤其是Campagnolo及Rolf,比傳統式輪子要好。它們在所有不同的騎乘狀況下 都佔優勢。愛攀高的車友會中意Tune及其他不但能爬坡還跑得遠的車輪組。比 較注重價格的騎士則會喜歡Action Sport的輪子。 

側邊剛性測試

輪圈會被移到側邊,其力道及路線由電子統計,輪子愈堅固愈好。

以張力測試表來測試輻條張力。若張力很平均或張力很高的話,輪子就能 在無故障情況下跑得長久。

花鼓在啟動時的扭轉剛性測量,愈堅固的輪子愈好。

耐用度:在滾轉測試架上測試輪子的疲勞反應,測試分兩階段,一次是滾軸上裝有障礙,一次是未裝障礙 做測試。

重量對加速的影響

每個輪組唯一一次從0到30km/h加速所須能量以焦耳來作單位。比較:騎士加上車子大約需要2700焦耳,這裡拿 為參考比較的是輕型碳纖維車輪以及用來作訓練的重型車輪, 在此以Supernario裝配訓練用的550g輪胎(有別於270g的輪 胎)為例,藉以顯示輪胎重量對加速的影響。

比較:輕型碳纖維無內胎車輪
Supermario的 550g輪胎
較重型的訓練用550g輪胎

 

摘譯自德國Tour雜誌1999年7月號