节能车车轮的选购.doc

节能车车轮的选购一、 设计背景：车轮是节能车直接与地面相接触的部分，它担负着很多的任务轮胎：它的性能将会影响到诸如滚动阻力、抓地力、路感、耐磨性、防爆、力量传导、重量等方面的内容轮圈、辐条：肩负着承受车身和车手重量，以及轮胎气压的任务花毂：它对车轮的机械损失造成影响，同时与轮圈共同决定了所编的辐条数。车轮的选购可以分为四个方面，分别是轮胎(内外胎)，轮圈，花毂（轴承，花毂），辐条，在选购的时候，不仅要考虑到性能的要求，还要考虑到使用的场合（比赛还是训练），使用的场所（操场还是平路），它的性价比，还有它的重量。由于传统式使用20吋的攀爬车圈，下面将重点介绍评价车轮的各种参数以及一些对选购的认识。二、 设计原理：下面首先介绍轮胎的各项参数是如何影响各项性能指标的：自行车开口式外胎的构造：由织网罩构成轮胎的主体，贴上一层胎皮来给滚动时磨耗，并埋入两条胎唇用来把轮胎 固定在轮框上，这样就形成了轮胎的主要构造。由于自行车轮胎比较薄，易被穿刺或割伤，大部份都会在胎皮和织网罩之间再加一片防爆层，以增加轮胎的强度。由于织网罩是轮胎的主体，而滚动阻力的主要来源就是织网罩在接触路面时压缩变形所造成的能量损耗， 因此织网罩的良窳就是轮胎性能的关键。最常被拿来当作指标的就是TPI，也就是织网密度了。TPI越高，代表一英吋内的纤维数量越多。高密度的织网，代表纤维更细，填补缝隙所需的橡胶就更少；相对的低密度的织网，纤维较粗而且所需使用的橡胶也更多。织网罩影响的层面非常的广泛。首先，它是形成轮胎路感特色的主要原因。织网密度越高，织网罩的厚度越薄，反应就越灵敏。在压过不平整路面的时候，仍可保持与地面的最大接触面积，并且不会让震动扩散开来。低织网密度加上厚重的胎皮，在经过崎岖路面的时候，往往胎皮会来不及反应，就把震动直接传到手掌或屁股上来，而且会让轮胎跳离地面，使得接触面积变小，抓地力也变差。从路感还可以衍生出高TPI的其他好处：重量轻、滚动阻力低、在粗糙路面上抓地力更好，连带的力量传导也更好。高TPI的织网罩一定比低TPI的要薄，防爆的特性也较差。另外厂商通常也会在纤维材质上着墨。一般而言低TPI的轮胎是用尼龙纤维编织，而高TPI轮胎会采用更 柔软纤细的棉质、丝质纤维来编织。有些款式的轮胎织网纤维会采用聚酯棉，来增加织网罩强度，甚至安插超高强度的Kevlar纤维，来增加防爆的特性。另有些厂商有其独门的织网纤维秘方，其效果不外乎是为了更柔软以及更高强度。柔软度高的棉质或丝质纤维当然路感最好、滚动阻力最低，但是用在户外道路上却不见得是理想材质，你还得考虑到强度的问题。所以你应该视用途挑选合适的织网材质以及密度，以在性能及价钱上取得均衡。（上述主要阐述了TPI和纤维材质量方面的影响，显然越好的材质，在价钱上会越贵，我觉得这两个概念在选购高档轮胎时比较有用）有关轮胎重量方面：轮胎重量减轻的原因多半来自于更薄的胎皮与织网罩，甚至省略防爆层，这样的结果是带来更灵敏的路面反应、更舒适的路感，以及更低的滚动阻力。但是，胎皮的减薄势必会带来耐磨性的下降，也许用个一两千公里就见底了。其次，省下防爆层至少可以轻20克，而且让路感更佳，但胎皮变薄加上没有防爆层，代表的是你骑到一半停在路边换胎的机会大增。在花钱购买轻量化轮胎之前，先弄清楚它提供了什么样的防爆措施。好的胎不仅重量轻，且抗穿刺能力也更强，好的光头胎不管粗细都带有很好的垫层，高级的甚至采用到了多层的凯夫拉垫层，而这些垫层不仅比传统的尼龙丝垫层来的轻，而且抗穿刺能力也更好，而凯夫拉是继碳纤之后的又一高强度低重量的材料，且任性比碳纤更好，有一款维多利亚公路胎竟然使用了3层290tpi的防穿刺凯夫拉垫层，所以成本的上升可象而知了。胎压打高胎压可以得到一些好处，例如在滚动时可减少织网罩的变形量让滚动阻力同步减低，力量传导也会因为织网罩刚性较高而变好，对体重较重的骑士来说也可以避免蛇咬型态爆胎的发生。胎压打高，会使得路面的反应变差，些微的路面不平整就会造成弹跳，不只容易让人感到疲劳，也会因为与地面的接触面积变小，让抓地力会下降，使得力量传递不连续，并增加过弯的危险性。打高胎压之前，应先确认轮组是否能承受得了，千万别一意孤行。其实每一款胎搭配不同体重的骑士都有其最适的胎压，是在路感与滚动阻力之间妥协下的结果。由于负重时适当的扁平度才是决定胎压的前提，所以体重越重胎压也要越高。又由于后轮承受的重量比较高，后轮的胎压也应比前轮高一些。胎纹比较宽的轮胎，例如1.5吋以上，若设计有一些凹纹，其目的与其说是增加排水性，不如说是用来检查胎皮的磨耗。以自行车的速度和轮胎的触地面积，在湿地上是不足以形成会让车子打滑的水膜。如果是凸出来的颗粒，则是为了增加软路面或砂石路面上的抓地力，因为这些路面比轮胎还软，颗粒可以陷进去咬住路面，大幅增加抓地力。可以看看沙滩车在海滩上压出来的胎印就知道这是什么意思了。颗粒胎用在硬地上的路感一定不会好，抓地力因接触面积缩小而不足，而且力量传导也一定差，因为踩下去的力量有一部份会消耗在颗粒的变形上，让整台车变得很难拖动似的。那么细细的公路车胎，设计胎纹的用意是什么？并不是为了排水，而是要增加抓地力。胎纹的设计很具争议，因为就一般人的常识来说会以为有胎纹抓地力才会好，厂商为了迎合市场所以就推出有胎纹的产品， 但实际上抓地力和胎纹之间的关连并无定论。一些厂商宣称他们设计的胎纹可以分散压力并增加与地面的接触面积，抓地性能也会跟着提升。也有说法是细细的胎纹可以渗透到路面的缝隙中，以增加抓地力。胎纹的设计会提高滚动阻力，因为让胎纹压缩变形也是需要消耗能量的。而胎纹也会让力量传导变差一些，因为施加在胎皮上的力量有一部份被内耗在胎纹的变形上了。有胎纹的轮胎往往在胎纹磨平之后特性变好了，滚动阻力下降且力量传导变佳。虽然厂商会解释设计胎纹的用意，但不代表同样路况下光头胎就会发生抓地力不足的情况，甚至光头胎滚动阻力还更低。但显然的有胎纹的轮胎，似乎比较让人感到安心，觉得厂商有在用心设计产品车轮的宽度比较宽的胎，路面的适应性比较好，抓地力比较足，舒适性也较佳。但宽胎的负面影响是风阻和重量，为了降低风阻，应该要选用较窄的外胎。不一定比较宽的胎就好，或比较窄的胎就好，还是要看用途。（以上内容转载自网上，相关网页在附件中，个人觉得表述得很清楚，所以转载）三、 四、设计过程，设计预算：从前面的准备资料以及FTP上所给的资料我有以下认识：首先滚动摩阻产生的原因是有轮胎的形变造成的，与接触面积与轮胎宽度无关，对其造成影响的因素有：轮胎本身的材质（TPI，材料），轮胎气压（高了较好，但不绝对），胎纹（光头胎对赛道较好，对学校的操场，采用带有细小花纹的轮胎较好，花纹最好与操场克里在一个尺寸级别），车身重量（越轻越好）轮胎的抓地力对转向和力量的传导会造成影响，对其造成影响的因素有：轮胎自身的材质（越好越好），胎压（过高会影响抓地力）等。路感与轮胎的胎压材料有关，胎纹有关。耐磨性：胎皮的厚度防爆性：是否有防爆层，胎压，其他防爆措施。对于轮胎宽度的理解：如果车壳跟上届那种将轮包在车壳内部的话，建议选用宽型，同时胎压要高些，到时候可以做轮胎实验，调整胎压，看什么样的胎压比较适合。调整时要注意的是保持足够的抓地力，同时防止胎压过高或过低。下面对针对节能车进行对应的轮胎分析：首先，轮胎应该满足轻量化的特点，胎体的轻量化主要体现在胎皮，织网罩的减薄，甚至去掉防爆层，因而在购买时应先问清这个轮胎的防爆措施。胎圏的轻量化有一部分是体现在材料上的，同时在考虑轻量化的时候要注意胎圏的强度，由于整车很大一部分重量都加在后轮上，因此购买时要买双层的，至于双层的还分工型和刀圈，刀圈强度会更高些，为了保险，可以购买刀圈，因为我在网上看到也有做节能车的说后胎用了一个月就变形了，还是强度高些好。还有一个减重的项目是花毂。同样在考虑重量的同时还要考虑强度和价格。买高级轮胎（像米其林）的时候还要看它带的是什么垫层，凯拉夫垫层好。其次，轮胎应该是宽胎。对于上海赛那种公路赛道来说选用光头胎比较好。因为，胎纹会增加滚动阻力。还有公路自行车一般都选用光头胎说明光头胎在公路的性能要好。胎压的选择则是高一点好，由于车身较重，所以它的最适胎压应该会更高一些。购买花毂时要注意花毂所存在的孔数要大于等于轮圈的孔数，辐条一般的就好，能轻则轻。实际购买：先说下我在网上问的别人的回答：撑100多公斤的重量，那也就是说对圈的强度要求比较高。推荐老款的ECHO车圈，ZHI车圈，KO车圈。不过老款的可能不是很方便找到。那就可以用ECHO URBAN的，要想重量跟强度比较好的结合，可以试试ECHO SL的车圈，淘宝上都能搜到。这车圈强度不错。至于胎，直接去淘宝上搜BMX用的光头胎就行了。不要买太便宜的。BMX：自行车越野 其他节能车队的购买方案：去年前年我用的是sunrims圈和芒果胎，花鼓是shimano的XT，Ultegra，久裕的ICE。后来发现后轮不结实。跑了一个多月就会变形，但不是很明显。自行车胎的品牌：常用的有正新，建大、玛吉斯，还有米其林。玛吉斯和米其林是高档车使用的，当然了建大也有高档的，比赛用的比较多。平常训练用的车胎可以买正新的芒果胎，还有个升级版，60块钱左右一条下面是这个的网址：/search?loc=%B1%B1%BE%A9&q=%D5%FD%D0%C2%CD%E2%CC%A5+20+1.35&bcoffset=1/item.htm?id=7824667459比赛用胎可以去向历届一样买米其林的轮胎，毕竟是相当于官方供给，性能应该不赖。如果要买其他类型的，光是靠自己想并不能解决办法，还应到各种自行车论坛搜索别人搭配轮组和对相关配件性能的反应来确定牌子的选择以大多数人的选择为准，群众的力量是无穷的，还可以在百度搜索相关问题，然后向答题人询问。内胎的选购则应在购买外胎时看有没有配套的内胎或者自己到实体店看看，要结实耐用的。同时内胎也有轻量化的，在保证强度的同时，如果价钱不会涨太多话，可以考虑。内胎的好的品牌，跟外胎也差不多，主要是建大正新米其林等，建大正新是世界上规模规模最大的生产厂，米其林则是高端。至于轮圈的购买，好像出名的牌子不多，我发现的主要有sunrims，NEON，ECHO这几种，这时候还是到实体店里看看比较好，我在网上搜到一些北京的实体店，价钱大约在一二百元一、轱辘领域（攀爬车品牌零件）：/?search=y&scid=137218467&scname=s7XIpiCztcz1IMz1w7E%3D&checkedRange=true&queryType=catQQ932662376店面地址 :北京市房山区良乡月华大街号 农贸交易市场内 轱辘领域车店 二、顺如风单车： /?order=&queryType=cat&browseType=grid&searchWord=2&price1=&price2=清华大学西门向北300米处路东“顺如风单车”店QQ：505686804或272573534电话行车行：/联系电话咨询、批发）合作、供货）客服QQ：18379518地 址：北京市海淀区复兴路59号京友宾馆后院-地铁1号线万寿路站A1口往西40米路北即是（门口有个宠物医院）关于花毂的品牌主要有（网上总结）：一般花鼓性价比最好的是久裕，世界知名，其次还有喜玛诺，喜玛诺就是价格比较贵，是特殊的滚珠设计，没有培林的。一般知名品牌山地车都用这两个牌子，捷安特、美利达、terk.都用的。花鼓里还有一个台湾牌子是昆腾，我知道喜得盛、阿米尼用比较多一点，我个人觉得性价比还不错的，虽说质量没有久裕和喜玛诺好，但是价格还是很公道的，一分价钱一分货么，性价比很高的，毕竟便宜货吗.如果要买轴承的话，好的要买瑞典的SKF，国产的好轴承有：ZWZ瓦房店轴承 LYC洛阳轴承 HRB哈尔滨轴承这些花毂在上面给的实体店里都有卖的，喜玛诺和久裕的要贵一些，都是两三百，还有六百多的，我在网上看到有个昆腾的80块钱，在北京：/item.htm?id=4384755260至于编辐条可以到车店找师傅帮忙编。可以采用扁辐条。四、 设计利弊：所给的设计方案中主要陈述的是判断产品优劣的一些指标和相关产品口碑较好的一些品牌，以及网上对产品的评价。我认为，真正购买需要在网上了解到足够的相关产品的情况后，到相关的店铺去实际查看，还有我认为重要的一点在于配合很重要，由于车辆后轮的安装精度不是很高，关于花毂轴承的损失相对较小，因此不必买太好的花鼓，只要顺畅就好，而轮胎则注重性能，重量的考虑不用过于极端，轮圈和辐条的强度和质量都很重要。讲究的是一个可操作性。但是这个设计本身并没有给出具体的型号，同时网上对车轮配合