都在告诉你驱动不能直拉，碟刹不能直拉，但你知道为什...

弹剑相思 · 发表于 2020-4-6 11:12:36

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都在告诉你驱动不能直拉，碟刹不能直拉，但你知道为什么吗？原创单车基械匠 2020-03-30 18:35:58

大家好，欢迎大家收看新一期的单车基械匠。

在开始今天正式内容之前，我们先来科普一下轮组的编法，方便我们理解什么是0X。直接点说，0X就是我们常说的直拉式编法，这个有别于直拉花鼓上的那个直拉，直拉花鼓也可以做成0X，或者其他比如1X或者2X等编法，直拉花鼓的直拉指的是花鼓和辐条的造型，并不是编法，这个要注意区分。

这个叫直拉花鼓，并不是采用的直拉编法，驱动侧类比了2X的编法，非驱动则是X0编法

这个就属于弯头花鼓的直拉编法也就是X0

我们常说的1X，2X，3X等的编法，是以任意一根辐条在从花鼓连接到车圈辐条孔之前，所穿过的辐条数量而定的，这也是英文叫Cross的原因，就是穿越，交叉的意思。以最为常见的3X为例，任意一根辐条在连接到车圈之前，都会和其他辐条发生三次交叉，所以就被称为3X。2X也是同理，任意一根辐条在连接到车圈之前发生了2次交叉，所以被称为2X。以此类推，0X就是辐条在连接到车圈之前，一次交叉都没有出现过。也就是我们见到的放射状的样式。不过，这只是约定成俗的叫法，实际操作也有可能会出现虽然交叉2次或者3次，但是并不是使用了3X编法的轮组。这个今天就不多做讨论，点到为止，我们只要知道最约定成俗的那个0X，1X，2X，3X甚至4X是什么就可以了。

可以数一下，任选一根辐条，这根辐条在链接到车圈之前会和几根辐条交叉，就是几X的编法

一些混合编法，3X混合编法，驱动条和制动条成组分布，不过不适用于后轮编制

X0和3X的混合编法，可以用于一些花鼓和车圈孔数不匹配的选择

那0X好不好呢？好，而且好处还很多。像我们比较熟悉的圈刹的公路车前轮，目前基本都是使用的0X编法。所带来的好处就是更短的辐条让轮组更轻，而且更短的辐条在相同张力下，也会有更小的形变，有效增加轮组的侧向刚性和纵向刚性，因为辐条短了，产生的杠杆力也会更小。这也是为什么在条件不变的情况下，轮径小的车轮刚性更高的原因之一。在轮组编制的过程中更容易察觉，在相同的130kgf的张力情况下，用手捏动你的辐条，会让你明显感觉到轮径更小的轮组，辐条更硬。这只是因为辐条短了，形变小了，而实际张力值却是相同的。

在圈刹公路车轮组上，基本都在使用X0的直拉编法，重量轻，辐条角度好，侧刚性高

即使是在一些碟刹轮组上，也会使用碟刹侧，甚至非碟刹侧的直拉编法

驱动侧2X，碟刹侧直拉，相当与驱动侧的制动条也要负担碟刹侧的制动力

而且从Harris cyclery的实际测试数据来看，前轮的侧刚性即使是在辐条数量较少的情况下，依然是要高于后轮的。这也和上边我们在捏动辐条时感受到的情况相同，它确实是硬了。而且更硬的前轮在指向性和操控性上也可以带来优势，让你的每一次转向都更为精准，更为符合你的预判。想象一下手工耿制作的弹簧前轮，虽然没有达到他所希望达到的目的：减震，但是却恰好反映出了前轮刚性不足所带来的问题，七扭八歪的轮组是不能给你让你准确预判你的每次操控的。

至少在目前来看，0X的编法还是挺完美的，无论是在纵向刚性上，还是横向刚性上。但是，我猜你已经注意到了，我们开头举例就是说在圈刹的公路车前轮上，之所以要指明圈刹，就是因为一旦成了碟刹，0X就不美好了，因为多了一个东西：扭转刚性。

能不能猜出来这是谁家的轮组？这个驱动侧直拉的编法的轮组让不少人诟病

当我们的自行车开始移动，无论是推车，还是你去踩踏驱动后轮，前轮始终都是一个从动轮，它和地面的摩擦力始终是向后的，阻止我们前行。此时圈刹介入，阻止车轮向前转动，和车圈之间也产生了向后的摩擦力，当这两个摩擦力的和大于整体的惯性时，车轮就停下来了。

前轮和地面的摩擦力始终向后

摩擦力都来自于车轮的外缘，外缘会先停下来，然后通过辐条传到花鼓，最终都停下来。虽然肉眼可能不可见，但是车圈和花鼓之间还是做了相对的运动，就是车圈先停止转动，然后辐条被车圈带着扭动，最终在花鼓上产生力臂，拖拽住花鼓，让车轮整体停下来。

但是花鼓由于力臂和惯性都很小（以自行车的车速而言），所以并不足以给辐条带来明显的影响。

这是一个碟刹让轮子停下来的示意图，花鼓要停，轮框要转，此时辐条和辐条之间必须形成力臂才能有足够的拉力

不过，如果情况反过来，通过让花鼓减速（这就是碟刹的工作方式，只是制动力臂更大，产生的制动力也更大）最后让车轮整体停下来的时候，情况就不同了。花鼓惯性小，你只需要一点外力就可以让它停下来，但是车圈此时惯性很大，花鼓要停，车圈要转，吃苦的就是辐条了。辐条会被这两股反向的力拉扯，最终会和花鼓产生角度，形成力臂，进一步放大阻止车轮转动的力。这就让车圈和花鼓之间产生了比较大的扭转，并增加了辐条的负担，因为即使扭转了，产生了力臂，力臂的大小也是有限的，而辐条张力的急剧增加，会让辐条和花鼓之间的剪切力也急剧增加，最终断条。

在shimano的轮组上，碟刹侧就做了一个类比2X的角度，让辐条和花鼓之间形成力臂，不至于力臂为0

这就是为什么碟刹不用0X编法的原因。强大的制动力会让车圈和花鼓之间拧巴起来，虽然理想状态下，拧巴了的车轮它也是轮儿，也是正常停止，正常旋转。但是实际情况比这要复杂，你坐在车上，即使不动，辐条上的张力也是下边小，上边大，并且只要车轮在转，这种情况就会一直循环。

无论是在骑行还是在溜车，轮组上的辐条始终都是上半部分的张力大于下半部分，并一直循环

而且，辐条的张力并不是完美的，每一根都一样大。加上车轮和地面之间的角度，也不是完全垂直的，为了保持平衡，两者之间总是存在角度的。另外路面总是不平整的，沟沟坎坎也会让情况更为复杂。

辐条之间，即使张力差异很小，那也是有差异的

所以种种这些加起来，当辐条已经在承受巨大张力的同时，再收到这种种的不平衡因素，可想这会对你的操控和轮组的刚性（包括纵向和横向）带来多大的影响。鬼知道制动力达到极限时会发生什么。不过我在论坛里还是看到曾经有人把后轮全部编织成0X来尝鲜体验的，结果是车圈很容易出现偏摆，所以我也决定做个这样的轮子看看究竟会发生什么。

可以看到车圈和花鼓之间会出现明显的偏移，而在交叉编法的轮子上就不会出现，至少肉眼不可见

在两侧都是交叉编法的轮子上，非驱动直拉，踩踏时非驱动侧辐条张力无明显变化，也就是没有贡献扭力

那解决办法是什么呢？既然辐条和花鼓之间没有力臂，要强行产生力臂才能有足够的力量拖拽住车圈，那就提前设置好啊。所以，在碟刹轮组上，至少要有一侧的辐条采用交叉编法。至于力臂多大，就要看辐条和花鼓耳相切的位置了，花鼓耳越大，切的位置越靠外，力臂也就越大。力臂我们可以理解为从花鼓轴心到辐条之间的垂直距离，这个距离越大，则力臂越大。你这会再想想0X的辐条，它和花鼓中心的点之间能做垂线吗？它就是直接过这个点，所以才需要强行拧巴来和花鼓耳之间产生角度，形成力臂。

辐条到轴心之间的垂线，就是力臂的大小，而不是法兰盘的直径

辐条的延长线直接过轴心，并没有形成力臂

在常见的碟刹前轮组，无论是碟刹侧还是非碟刹侧，都是使用交叉编法，常见的是2X，一个是因为辐条数量少，加上花鼓耳如今做的也不是特别大，所以在2X的情况下基本就已经可以满足条件了。而且在有些直拉花鼓上也会用1X的设计，但是无论如何，都是为了增加力臂。在制动时，两侧的制动条（关于制动条的叫法后边会在后轮上描述，对应的还有驱动条）张力虽然也会增加，但是由于力臂放大了效果，所以相较于0X，辐条张力的变化就小了很多。让辐条用更少的力可以拖拽住车圈。

考虑到辐条数量和法兰直径，如今大部分的公路车轮组使用2X编法就可以达到最大力臂效果

当然了，单独一侧用交叉编法也可以有类似的效果，交叉侧的辐条负担了大多数制动时升高的张力，相对的直拉侧则主要配合平衡轮组。反过来也是一样的，即使直拉侧安装了碟刹，只要非碟刹侧还用交叉编法，也能有制动的效果。但是，由于两侧辐条角度的不同，碟刹侧的辐条张力会更高，相应的非碟刹侧的辐条张力由于支撑角度更大，所以在达到预定张力后，张力就会更低。这在前轮上还好一些，因为没有那一大坨飞轮占据空间，所有两边的辐条支撑角度比较接近，张力差并没有像后轮那么大，所以在制动时，即使制动条放在非碟刹侧，驱动条（在前轮其实不要驱动条，这里只是相对的，把不参与制动的条叫做驱动条）在制动时损失的张力也不会太多，甚至失去张力。不过吧，在轮组设计时，当然是要考虑最优搭配的，所以在前轮上，把交叉的辐条放在非碟刹侧的设计我目前也是没有见过。不过后轮就真的有在碟刹侧使用0X编法的轮组了。