漫談公路車架十年演進

 

1993年的公路車約略是這樣的配置

公路車自發展以來,以競賽為中心圍繞著器材的發展,大致說來,目前被認可的自 行車公路賽記錄,多半以二次世界大戰以後的記錄可以作為參考,而公路車自二次 大戰以後的四十年來,演進的幅度可說是如同牛步,直到1980 年代開始,器材的進化成為潮流式的跟進,也就是說一樣技術 集體跟進,整體而言仍然不脫大同小異的範圍,也很容易作出歸納。在 1990年代隨著登山車的普及與流行,公路車各項器材的演進,產生了極大的衝擊,由於普及化 的登山車擁有絕佳的研發資源,而研發出來的成果,也適才適用地被轉移至公路車 上使用,登山車的技術與行銷方式,如同十字軍東征一般入侵保守的東方,雖然在 歷史的包袱之下,歐洲對於公路車的演變一度視為離經叛道,破壞了原有的傳統, 但是在演進的過程之下,其結果是進步的,選手有著更輕、更強的車款可以使用, 成績提升、比賽精彩、加上技術普及可大量製造,一般人要擁有一台選手級、甚至 於比選手更好的車,已經不是夢想,也讓市場更為接受。

文◎張壽生


們先回顧一下十年前公路車的樣子,在1993年時,整體而言可以說是鋼管車架當道,焊接的方式開 始採用Tig取代傳統的接管銅焊(LUG),零件的搭配還是以SHIMANO 與Campagnolo兩者為主,不過SHIMANO的STI剎變合一把手,大幅領先對手的精 緻手工,也首度形成環法職業隊使用日規SHIMANO超過歐規 Campagnolo的現象。配件方面則仍然維持傳統而精緻的風格,像是龍頭、把手仍然是有 牙式一吋的標準規格,材質也以鋁合金鍛造為主。輪子方面 已經開始有輪組的概念,但多半是為了計時賽而設計,慣性 佳但頗為沉重,遇上爬坡就無用武之地。當時車款上的零件已 頗為普及,但是選手所使用的車架仍然以量身訂製的方式打 造,甚至於車隊版的塗裝也極難取得。車迷們只有苦苦等待, 或是自行DIY模仿,若是當時的車款整車能夠低於十公斤, 或是超炫的低風阻公路計時車,就已經屬於夢幻級值得雜誌大書特書。現在我們就一一 回顧公路車各細部的演進情況。

管材演進

整體而言,可以將這個演變快速而劇烈的黃金十年,分為前、中、後三個階段,每 個階段都有其創新的特點,然後逐漸成熟,在車身最重要的 管材方面,Columbus在1991年推出的Genius與Minimax、在 當時正達到普及化,並成功地取代了SLX與MAX兩款管材。Genius 與Minimax屬於鎳鉻合金(Nivacrom),取代了以往的鉻鉬合 金,更輕、更硬當然是其訴求,不過Genius一台車管的重量要 1680公克,Minimax則是1520公克,以現在的眼光看來,這 十年的進步真是不少。除了鋼管車架之外,其他材質也處於 發展期,只不過現在看來,在前期階段車廠熱衷於碳纖維的 發展更甚於鈦合金、鋁合金及其他材料。耳熟能詳的碳纖維 車款品牌則包括了有Corima、LOOK、TVT、Giant甚至於Colnago ,Corima是較早採用一體成形的車廠之一,而LOOK的KG196 當時除了在環法賽中表現優異,同時也橫掃了鐵人三項的市場。 TVT則是較早使用接管式碳纖維的車廠,在1989年環法賽中一鳴驚人,直 到1994年環法名將英杜蘭在爬坡站中還曾使用,而Colnago 先期的碳纖維稱之為Carbitubo,為雙下管特殊設計,在1993 年的各個大賽中還有多隊使用。1994年Colnago開始發展C40 。Giant則是以平價碳纖維車為主,接管式的980C至後來才 逐漸演進為CFR 1接管車架。現在流行的前三角鋁合金、後三角碳纖維的作法,在當時也出現過,只 是在強度的反應上不盡理想,因此在94年之後又有許多變革。

在1994年之前可以說是鋁合金材料的蟄伏期,儘管GT、 Cannondale早就已經使用鋁合金製車,但是歐洲的反應要慢上許多, Columbus的鋁合金管材Altec在1992年就已經出現過,但似乎未多受重視。 因此這股新材質的衝擊,肯定是襲取於美系登山車的製作技 術。當時Cannondale非頂級的R900公路車,僅有9.1公斤, 可以算是超輕的車款配上平實的售價,銷售成績自然非常理 想,這樣的經驗讓公路車市場開始有所反應,鋁合金的輕量 與剛性突然被重視。市場上的競爭也由於義大利的Columbus 與Dedacciai兩家管材廠的競爭而熱絡起來。Dedacciai自1996 年開始將重心放在鋁合金管材的發展,歷經四任的環法冠軍 驗證,包括了Indurain、Rijs、Ullrich、Pantani,在1998 年將SC 61.10A的管材推上高峰,而Columbus則是以Altec2以及後繼的 Altec2 Plus作為對抗產品。後續的演進則是Columbus再推出Starship ,而Dedacciai也推出U2的管材,仍然跳脫不出鋁合金的範圍,但是在碳纖 維材質再次以新面貌出現之後,鋁合金是否能續保公路車管材未來的主流地位,還有待 觀察。

Unicrown的鋼質前叉作法應該是引用自登山車的技術

一吋的有牙式龍頭,是當年車款的標準作法

Columbus早期的材質標,TSX已是當時高級的管材

Shimano八速的STI煞車變速把手,是公路車革 命性的產品

八速的Dura-Ace後變速器,注意特殊的變速線走線方式

電鍍的接頭(LUG)是當時經典的作法

Colnago的Master四角管,開啟了管材廠與車架廠合作特殊管形的先例

輪組的概念早期就已經有,FIR是當年的先趨之一

第一代的Giant碳纖維車,其後叉為雙管碳纖維,後來整車改得較粗壯

印尼選手菲利嵐朵使用1993年的Carbonframe車架,仍然拿下兩站 2002年環台賽分站冠軍,以及環南中國海單站第三名。

以美國首度拿下環法冠軍的選手LeMond為名的碳纖維車架,其特點是以鰭片作為補強,為Calfee設計的 Carbonframe

Giant早期的碳纖維車980C,其頭標字樣與 現在不同

 

車架角度

LOOK也是推動碳纖維頗具歷史的車架廠

以往公路車的角度在傳統上以雙鑽石形狀為主,一直以 來除了少數為特殊身材而製作的車架之外,基本上仍然維持 有前後三角的傳統車型,直到1995年由Mike Burrow為Giant設計MCR車款,並由Giant將其概念平價化作出 TCR車款大受歡迎。Giant以壓縮前後三角減少材料達到輕量,再以縮小 的三角幾何達到更佳的剛性,的確是符合又輕又硬的原則, 特別是1998年開始贊助ONCE車隊,為選手準備的TCR超輕爬坡車款達到了 6.5公斤,令負責競賽的國際單車總會UCI不得不訂下限制最低車重為 6.8公斤的規則,以維護比賽公平並保障選手安全。這種物美 價廉又有效果的Compact壓縮作法,引來為各家廠商競相模 仿的作法,頓時之間幾乎每家車廠的上管或多或少都作出下 斜的角度,但為了規範車架的角度設計以兼顧強度,UCI再 次定出下斜最多不可超過16公分的規定(自立管水平接點處算起 ),在角度及輕量的演化上已經達到了舊法不適用的情況,因此公路車架進化的腳 步是從未停止過。

1995年由Mike Burrow為Giant所設計的MCR車款

Giant的TCR率先提出Compact概念,引領風潮

Mike Burrow的簽名

Dedacciai最出名的鋁合金管材之一SC61.10A

1995年版本的Dura-Ace齒盤

早期的Shimano橢圓形齒盤設計Biopace強調可快速通過踩踏死點

材料風潮

Giant以TCR角度推出碳纖維頂級車,十多年後,再度投入碳纖維公路車市場競爭

在十年階段的中期,可以說是自行車與科技結合的全盛期,所謂全盛期的定義是指 自行車業界引用了其他頂尖行業的技術與材料,這其中以鈦 合金是最明顯的例證。原本運用於航太使用的鈦合金,是太 空梭機身的材料,輕量與強度的比例優於鋼材,耐疲勞及韌 性又比鋁材佳,似乎是最理想的造車材料。但是昂貴的價格 卻是普及化的難處,不過也顯示出當時自行車界為了求得完 美的材料,再多的金錢也勇於投入。事實上Merlin在1986年 就開始以鈦合金造車(可能有些獨立製車廠還更早),從1992 年開始,鈦合金的公路車變成頂尖車款的代表,主要是由於鈦合金的材質特性比鋼材 亮眼,而當時鋁合金及碳纖維材料還在發展中期,加上鈦合 金車架價格偏高,更彰顯了頂級的定位。美國如Litespeed 、Merlin屬於早期投入的公司,Seven、Dean、Ibis後期投入的 公司更是走精緻路線,歐洲僅有義大利的Passoni較為出名, 除了車架之外,零件也大量使用了鈦合金。

而相對於鋁合金的使用風潮,關鍵點則是在製程上的突破,而熱處理對於鋁合金材 料的變化則是吸引業界大行其道的重點。鋁合金最大的好處 是成本低,加工容易又輕量,但強度一直是無法突破的問題,藉由熱處理改變材料組 織,減少應力造成的斷裂現象,進而達到抽管及材料配方的改進。在十年的後期階段至 今,鋁合金已經成為主流,專業製造鋁合金車架的廠商,已 經多到不勝枚舉,在此便不多贅言。在後期的發展中,以鋁 合金為主軸又有衍生出鎂合金的材質,台灣的美利達公司於 此投入頗鉅,而義大利名廠Pinarello在2002年秋季也推出 了鎂合金的Dogma車款,鎂合金在零件如踏板、登山車避震 前叉外管的使用已達普及程度,車架方面的應用普及度目前處在推展的初期。

2002年最紅的車架材料要算是碳纖維,透過十年來的演進開發,兩大 管材廠Columbus與Dedacciai開始提供整車份的碳纖維管材,未來 無論大小車架製造廠都有能力生產頂尖的碳纖維車架,特別是台 灣廠商將碳纖維管材生產以及接管技術普及提昇之後,所擁有 的技術競爭優勢是其他地區所無法比較的,台灣廠商更應該 運用這一股優勢,來形成與其他地區差異化的競爭力,而不 要因為內耗而損失,因為公路車架市場的走勢,碳纖維可能 是將來繼鋁合金之後的另一支後起之秀。

回顧十年的演變,當每一項材料被引入自行車業時,同時增進了製造的技術,也重 新探討了每一項材質放在每一項零件的適用性,雖然有些成 功有些失敗。譬如說,在鈦合金全盛時期,甚至有使用鈦合 金製造的輪圈,雖然後來因材質變形量大、加工困難而無法 進入量產市場。但這股研發創新的精神在自行車界時時可見,只是因應未來更競爭的市 場,如何將研發方向及產品使用特色作更好的結合?不虛耗 資源亦不墨守成規,就考驗著廠商的智慧了! 

鈧合金也是後期開發的新材質,目前以Fastrax及Easton兩家為主

美利達主推的鎂合金在歐洲市場反應熱烈