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标题: Fixed gear|死飞车 – 传动系统指南 [打印本页]

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:48
标题: Fixed gear|死飞车 – 传动系统指南
转自：贝哥哥指南
作者：阿财
跟头注：此文为台湾车友所写，一些叫法和内地稍有不同，如下。
固定齿轮车——死飞车
动力组——传动系统
钳齿轮——飞轮
BB——中轴

原标题：固定齿轮车 – 动力组指南（上）

动力组(drivetrain)泛指负责驱动交通工具的发动结构。在固定齿轮车上来说，动力组粗略地说包含了五项元件：曲柄(Crankset)、齿盘（Chainring）、链条（Chain）、钳齿轮（Cog）、BB (Bottom Bracket)。这一篇文章就是介绍所有动力组的零件，看看各项零件要怎麼互相搭配。
这个主题共分上中下三个章节，第一章介绍动力组的各项零件，第二章解释如何最佳化动力组的效率，包括调整链条线与计算齿轮比，最后第三章会列出几款市面上常见的產品。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:48

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:48
动力组(drivetrain)泛指负责驱动交通工具的发动结构。在固定齿轮车上来说，动力组包含了曲柄(Crankset)、齿盘（Chainring）链条（Chain）、钳齿轮（Cog）、BB(Bottom Bracket)，踏板也属於动力组，但这边暂时不做介绍。这一篇文章就是介绍所有动力组的零件，看看各项零件要怎麼互相搭配。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:49
1. 各项零件概观

1.1 曲柄

曲柄(Crankset)号称单车动力组最重要的零件，乍看之下没什麼差别，竞技场上却是那毫秒之差的致胜关键！

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:49
曲柄最重要的选购考量通常是硬度(stiffness)。各位一定很好奇为什麼看起来大家都一样，但是几支大厂的產品却比别人贵一倍。大部分曲柄是以铝合金製成，其中最后锻造(Forging)的过程会影响到硬度，原则上锻造次数越多硬度就越高，例如Sugino 75必须经过3次锻造过程，而该厂最高级的Sugino Grand Mighty则高达26次。硬度高除了动力传达效率较好之外，曲柄的耐用度也会跟著提昇。

除了硬度之外，零件搭配上则需考量到曲柄的规格。这裡我们先来看看曲柄的各个规格，包括介面（Interface）、长度(Length)与五爪直径(BCD，Bolt Circle Diameter)

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:49
1.1.1. 介面(Interface)
曲柄的介面用来安装BB，介面有下列四种类别：方轴ISO (Square-taper ISO)、方轴JIS(Square-taper JIS)、Shimano Octalink与其他（像是ISIS、GXP等）。介面规格不同之外，适用的长度也是重要的考量。

几种BB介面简介
方轴ISO	传统而高级的设计，一般义大利的零件与日本NJS认可的方轴曲柄都是这个介面的。
方轴JIS	日本仿效ISO而制定出来的规格，和ISO的差异是末梢较粗大。大致说来较便宜的曲柄会採用这个规格。
Shimano Octalink	Shimano的专用规格，设计优良但价格偏高，以场地车零件而言，原则上仅该厂FF-7710这组曲柄可选。
ISIS	仿效Octalink而生的通用规格，因为没有高昂的授权费用问题，时下较新的公路车曲柄通常是採用这种设计。

选择合适的BB长度目的是获得完美的链条线（Chainline），关於链条线会在下面做较详细的说明。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:51
1.1.2. 长度(Length)
曲柄的长度选择对龟毛的人来说真是超难。一般常见的曲柄长度介於165mm至175mm之间，以物理学的力矩角度而言，曲柄越长就越好，不过对腿短的人来说，曲柄太长代表双腿的运动幅度加大，转速反而会相对降低。另外，更进阶的考量是与车架搭配，基本上曲柄较短者适合冲刺，较长者适合骑长程，关於这部份之后有机会再做讨论。

对於固定齿轮车而言，安全距离（Clearance）也必须列入考量，简单地说，较短的曲柄是比较佔优势的。首先，场地车的车架为了操控的敏锐，前轮和车身重心的距离很近，也就是踏板与狗嘴套很容易会碰到前轮，在赛道上没有影响，但是在街道通勤则有可能发生不预期的危险。其次与地面的距离越大越好，毕竟固定齿轮车过弯时内侧踏板不能提起，短一点的曲柄可以避免碰地的问题。

有时候踏板和前轮打结是有点危险的…

由於车架的几何各异，挑选一个安全的长度其实是必须实际装上才能测量的，街车最省事的方式就是买最短的规格(165mm)。如果很讲究速度，依照阿财的经验来说，场地车的腿组可以选择比公路车腿组长度少5mm者。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:52
1.1.3. 五爪直径(BCD)

曲柄的五爪直径原则上就是规格上的差别，常见的有144mm，130mm与135mm。如果必须更换齿盘，记得得挑选BCD相容的。

1.2. BB概观

BB（Bottom Bracket）负责连接曲柄与车架，内含转动结构，也就是曲柄的转动轴心。

(圖片取自Business Cycles)
除了上面提到的四种介面之外，螺纹规格与轴心的长度同样必须注意。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:53
1.2.1 螺纹

首先轮纹规格必须搭配车架选择，目前主流的规格剩下两种：直径68mm的英国纹(English thread)与直径70mm的义大利纹（Italian thread）。基本上除了义大利生產的车架，所有的车架都是以英国纹为主。

1.2.2 轴心

其次轴心的长度必须搭配曲柄挑选。基本上曲柄会有个建议值，照这个建议值选购就八成不会错。如果要更仔细地量测正确的规格，下面链条线的章节会做更仔细的介绍。

各家BB的转动结构与零件设计也有所不同，转动结构和其他零件一样是以培林(Bearing)为主，简单地说可分为散珠式(Loose-ball/Cup-and-Cone Bearing)与封闭式(Sealed/Cartridge Bearing)：

(圖片同樣從Business Cycles借用)

原则上说来，散珠式的BB设计已经过气了，目前仅NJS认证的或者古早零件是採用这种设计。散珠式的在零件效率上如果使用了稀薄一点的油，效率可以暂时达到高级封闭式BB的水準，不过因为会担心沙子跑进去，而且製作的成本比封闭式高得多，所以基本说来是又贵又不强，嘖嘖，不是很推荐散珠式的。相对於散珠式BB的设计，封闭式BB改善了旧设计的缺点。目前较新的BB几乎是以这种转动结构设计为主。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:54
1.3. 齿盘

齿盘(Chainring)就是锁在曲柄上那个用来带动链条的大齿轮了。

(Business Cycles照片拍得真棒)
许多曲柄会搭配著齿盘一起贩售，如果需要选购的话，齿盘的规格相对於曲柄就显得单纯许多，考量的三项就是BCD、齿宽与齿数。

1.3.1 BCD

BCD规格的选择必须配合曲柄，假设曲柄适用144mm的齿盘，这个齿盘就得买这个规格的。

1.3.2 齿宽

齿盘的齿宽(Thickness)牵涉到这个齿盘适用的链条。最常见的场地车适用链条宽度是1/8″，少数会用3/32″。1/8″链条较粗，3/32″较细，也就是说如果不考虑最佳效率的话，3/32″的齿盘可以搭配较粗的1/8″的链条，但是1/8″的齿盘不能用较细的3/32″的链条。

1.3.3 齿数

齿数的部分就是搭配钳齿轮(Cog)计算齿轮比有关，要考量的有扭力(Torque)与磨胎点(Skid-patch)。这个部分之后会详细介绍。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:55
1.4. 钳齿轮

钳齿轮（Cog）是安装在后轮上让链条带动的齿轮

（照片從Phil Wood官網借來）
钳齿轮材质以不锈钢为主，少数铝製。由於这个零件承受的扭力大，同时咬合链条的牙齿又不像齿盘那麼多，也就是说各齿承受的力量很大，因此基本上建议选购不锈钢的。除了材料，基本上就是挑齿数了，同样地，关於齿轮比会在后面解说。

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 20:56
1.5 链条

链条（Chain）就是连结齿盘与钳齿轮的那条链子。

(Business Cycles應有盡有)
链条是动力组裡面常常被低估的一环，首先製作成本上的考量，高级的链条会有较细的研磨：其次链条的硬度与连结环的结构复杂度也个有不同。好的链条的连结结构多了一层环节，可以有效降低个连结之间的阻力。

(圖片從Business Cycles借來的)
链条的选用需参考齿盘与钳齿轮的规格。大部分场地车是採用1/2″（单节长） x 1/8″（单节宽）的链条，其他也可能出现较细的 1/2″ x 3/32″，基本上选择和齿盘与钳齿轮相同的规格即可：如果两个齿轮的尺寸不一，链条记得选粗的。

许多人骑固定齿轮车是不装煞车的，这时大家也许会担心链条的耐操程度 – 链条会不会在紧要关头的时候断掉？答案是不会！(参考这篇) 根据操车操很兇的都市信差们现身说法，用久了的链条顶多拉长，会发出较大的噪音、咬合不够密实而降低动力传达率，如果安装正确，链条是不会断掉的。

参考连结:
Wikipedia: Crankset
Wikipedia: Bottom Bracket
Sheldon Brown Glossary

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 21:00
固定齿轮车 – 动力组指南（中）
2. 动力组最佳化

这个章节延续前一个章节讨论动力组。这裡会讨论两个主题：链条线与齿轮比。如果要打造一台超好骑又超顺畅的固定齿轮车，这两项绝对是不容忽视的重点！

作者: 小蚂蚁 时间: 2011-1-18 21:00
本帖最后由小蚂蚁于 2011-1-18 21:02 编辑

2.1 链条线

链条线(Chain line)指的是齿盘到钳齿轮之间链条呈现的那一直线。基本上以场地车或单速车这类不需要变速的车种来说，链条越直就越省力。

2.1.1 测量链条线

链条线的测量分两个步骤：先量后面钳齿轮和单车中点的距离，再量前面齿盘和单车中点的距离。

首先，要测量钳齿轮与单车中点的距离，最精準的方式是先测量下面两组数据：A. 后轮轴距（Hub Spacing），以及B. 钳齿轮与勾爪间距：

取得两组数字之后，套用到这个公式: A ÷ 2 – B 。假设 A 是120mm， B 是18mm，这个结果就是 120 ÷ 2 – 18 = 42

接著测量C. 齿盘与中线的距离，直接拿一把尺测量即可：

C. 齿盘与中线的距离要等於刚刚公式的结果，以刚刚的范例来说，C就应该要等於42mm。完整的公式如下： A ÷ 2 – B = C

主流的场地车后花鼓轴距通常是120mm，因此这个算出来的数字通常是42mm。各家曲柄列出的规格裡面如果有註明BB的长度，这个BB轴长就是以42mm的中线距离为基準、可以让曲柄与车架中心达到42mm。如果手边的车架规格不一，建议后轮组装完成之后测量一下合适的链条线距离。

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