（转帖）自行车diy之组装公路车

苦瓜

 

(1)序: 
　　人已经老了, 可是心态却还没有老, 经常自我感觉和年轻时候一样自信, 只有在气力不支和对镜自怜时, 才体会到自己是真地变老了.
　　骑了几十年的自行车了, 从上中学时就骑车, 上大学也骑车, 工作了还骑车, 每天要跑的路途却越来越远, 开始2公里, 后来5公里, 接着是15公里, 现在有20公里. 每天如此, 遗留下来的回忆与感触也越来越多. 也象是挨足了痛打的贝多芬一样, 我对单车的感情与日俱增, 许多苦楚非但没有让我变得懒惰与厌烦, 却反而更加使我热爱这种象征着自由, 意志与健康的运动. 我时常想到, 骑自行车是一种精神, 体现着人类积极向上, 刻苦顽强, 坚忍不拔, 自由自在, 健康快乐的一种运动与艺术, 在热衷于保护自然, 保护环境的今天更有积极的意义. 我这种人一生都在劳作, 一生都在奉献, 也因此而看不起那些好吃懒座, 好逸恶劳, 贪图享受, 不劳而获的品格. 在现实的生活当中, 在如今我们的社会里, 人们的拜金主义与虚荣心理已经发展到登峰造极的时代, 每每当我与周围谈及单车时, 人们都以蔑视的眼光来看我, 很多人说"现在应该是研究汽车的时代了, 自行车已经过时了…", 只有当我告诉他们一辆顶级的公路车也需要10多万元的时候, 这个数字似乎才会打动他们的心扉. 现在的人似乎仅仅信仰一件事了, 但是我想说, 骑自行车的人不一定就没有钱买汽车, 相反每个月仅赚1000大洋的也有不少人在开汽车, 另一方面有钱又怎么样? 又能说明什么问题? 

苦瓜

　　材质已经被资金给限制住了, 对于10000￥以内的公路车来说, 可以选择的车架只有全铝架和半碳架. 国产的铝架价格实惠, 多数在1000￥以内，品质在铝材上和进口车架相差无几，顶多差在拉管技术上, 但在焊口上很少有打磨的，不太美观, 在涂装上的差别就更为明显了，至于机械性能的差异那就要以选购观念为基准来衡量了. 国产车架的拉管技术还不过关, 能够拉出不等壁厚管材的厂商不多, 这使得车架的重量比较大. 例如, 进口产品的重量可以做到1200g, 而同规格的国产品常常是1700g. 但是从观念上讲, 车架是否越轻就越好呢? 越轻的产品刚性越差这是不争的事实, 也就是说当你大力蹬车时, 轻的车架会产生一个相对较大的变形, 吸收了一部分你的力量, 使传动效率下降. 这个变形实际很微小, 但是却可以明显感觉到. 从另一方面说, 刚性差的车架对地面的震动一样具有良好的缓冲作用, 使骑行舒适度更理想. 而刚性大的车架的特点就与上述相反了. 以我的观念来评判, 我宁可要刚性大的. 选购车架的另一个重要因素就是价格. 进口的铝架一般都需要4000-6000￥的高价, 其实说它好也好不了多少, 也不值那么多钱, 这里边的品牌效应起到决定性的作用, 购买者也一样, 只要对别人提起我的车架是Colnago的, Bianchi的, Trek的就会眉飞色舞, 仍然是虚荣心在起作用. 国产的半碳的车架价格多在1800-3300￥之间, 它的特点恰恰是降低了刚性, 减轻了重量, 对我很不合适.
　　在国产的车架里, 如果你追求刚性的话, 能够选择的余地也并不大. 现在的厂商都以轻量作为宣传的本钱, 似乎轻量就代表先进. 这一方面表现在他们极力追求轻量化的设计观念上, 另一方面也表现在其产品的涂装缺乏高雅的艺术之美的审美观念上. 实际上Pigeon的工艺水平也很高, 焊口更漂亮, 铝管拉得更薄, 加工精度也比过去让很多人怨声载道的老型号提高了不少, 只不过刚性的老问题始终被坚持.

　　
　　其他还有很多国内的品牌可以考虑, 它们物美价廉, 种类繁多, 我比较推荐的是GTS R3 Pro和R5. 前者刚性很好, 涂装漂亮, 整体设计相当成熟; 后者完程度更高, 涂装高雅, 与进口产品相差无几, 唯有的缺点是它们都已经配套了铝叉和碗组, 到了用户手里将来一定会被升级, 造成浪费. 如果厂家能够单独出售车架, 把价格进一步降低的话, 销量一定会很旺的.我最后的选择是捷安特TCR铝架, 价格1350￥, 可谓价廉物美, 刚性又好, 造型又不错, 涂装也漂亮, 加工够精密, 焊口也就一般, 综合来说性价比出色, 需要注意的是, 网上的尺寸资料标注不清, 还有错误. 这款车架的上管较长, 但也没有555mm(50号), 实际测量是540mm, 我身高177cm, 安装120mm的把立, 刚好够用. 这款台湾出品的车架竟然没有配带碗组, 过线器, 座管夹等任何配件, 而昆山生产的车架似乎都带有这些配件, 因此我还得自己解决.

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*前叉:

　　选购前叉相对来说简单一些, 需要看的就是材质, 造型, 做工和价格. 全碳的前叉重量多在400g左右, 价格会高一些, 其实全碳除了轻量以外并不比半碳的优越, 弹性是一样的, 强度甚至更差(因为碳上管不如铝上管结实, 在打入碗组花芯时容易把上管打裂或胀变形, 因此对全碳前叉, 提倡使用机械膨胀芯). 作为普通使用, 也没有必要为了追求极端轻量化而多花一笔钱, 买个半碳叉也就可以了. 前叉的造型是比较重要的因素, 这也主要和你自己的审美眼光有关. 有人喜欢直叉, 认为直叉阳刚, 有人喜欢弯叉, 觉得弯叉弹性好, 他们都没错, 但我觉得两者的弹性也是差不多的. 叉腿的截面形状一般有区别, 现代的设计总可以看到前圆后扁的流线型造型, 也有相反的, 前扁后圆, 这都是为了减低气阻, 实际会有些微的影响. TCR本身带有半碳的前叉。 各大车店, 还有一些Bianchi, Trek, 以及无标的碳叉, 这些产品也是不错的, 可以考虑. 现在的碳叉, 虽然都打着外国的大牌, 但其实全是在台湾和大陆制造的, 也因此价格才能比较低. 无标的产品质量也不错, 仅仅是没有打商标而已. 给低档的车架配套前叉, 就根本没有必要购买价格超出车架的前叉, 这是个原则问题, 比如Ritchey, Easton C90, 大都卖到1200￥以上. 但是我发现, 同样品牌的前叉在各个商家那里的价格相差很大, 比如Lemond, 有的标价880￥, 有的标680￥, Lapierre有标580￥, 也有标850￥的. 这个利润的差异似乎也太明显了, 广大的车友应该广泛选择商品, 而不要鼓励暴利行为.

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*把组与座管:

　　把横和把立的材料也有铝和碳两种, 铝材坚固耐用, 价格低廉, 但弹性较差, 通过把组传递上来的震动会更强烈, 不过影响远没有前叉的材料大. 即便是入门车, 选购碳把组也是完全合理的, 只不过鉴于资金的拮据, 一般也只能选择普及型产品或低档品, 例如名气很小的品牌, 甚至无标产品. 低价碳把也多是25.4细径的. 同样的价格选择铝把组的范围就要宽一些, 可以选大品牌或中上档次的产品, 例如选31.8粗径的, 和精美的外表涂装, 像FSA, ITM, Ritchey, Guizzo等. 我对把组的材料并不太在意, 而且认为粗径的把横有利于抓握, 加上店里刚好有一套Guizzo的40cm把横把立和座管, 就花费500￥买了整套. 该产品也是台湾生产的, 据说属于该厂高级产品. 7075硬铝管被拉得很薄, 重量很轻, 强度却相当不错, 遇到大力时还有一定的弹性. 把横中部加粗到31.8, 把弯处设计成多角度, 把立为4钉, 加工精密, 铜色的外表处理特别漂亮, 但我担心日久会掉漆. 座管采取2钉设计, 似乎重量较大, 强度很好, 不必担心它断裂了, 直头的设计一定会比弯头传递更多的震动, 但也无关紧要.
　 把立我选择的是120mm, 因为50的美丽达904车架对我来说还是小一点儿, 我喜欢以很低的姿势骑车, 希望把座距离长一些. 当初买把立时并没有把握, 等到装好了车一试, 才庆幸这个把立对我来说刚刚好. 至于40cm的把横, 也有我自己的理由. 按照美国的标准, 我应该使用43-44cm的把横, 但是其一, 现代公路赛车已经趋向安装羊角副把, 骑行时两臂收拢, 减小了一些风阻, 已经形成发展趋向; 其二, 在一个人口众多的大城市里骑车, 自行车道上到处都是行人(行人走自行车道, 自行车走人行道, 这是沈阳人的习惯), 如果把横太宽, 就很容易刮到行人, 因此选40cm的把横也是考虑了实际情况. 这套产品我还是相当满意的, 价廉物美, 材料和精度都很棒. 如果选择大品牌FSA的这一套, 可能需要花费600-1000￥的高价, 就不如买碳的了.
　　对把带我特别重视, 我觉得骑行舒适性和把带的好坏关系密切. 公路车没有像山地车一样的减震前叉, 叉架都是刚性结构, 地面凸凹导致的震动唯有依靠车胎, 前叉和把带来缓解. 使用高档次的配件, 可以有效地减小震动, 使远途骑行更舒适. 低端的把带到处都是, 价格仅仅20-30￥, 中端的如Goodhorse, 40-50￥, 质量已经不错了, 高端的Colnago, Look, fizi:k, Selev, FSA, Michelin等等, 价格多在85-200￥之间, 我选了Colnago, 感觉弹性好, 厚度大, 质量很理想. 如果从实用的角度考虑, 把带只能选黑色的, 因为只有黑色的把带脏了看不出来, 任何其他颜色的把带脏了以后都会很难看, 假如要经常清洗把带, 不仅难度大, 而且会危及手变的内部零件(进水). 但是有人为了美观选择了白色, 红色, 黄色的把带, 这也是合理的. 我选了橙色把带的缘故是因为店家没有黑把带, 想在网上购买黑色的高级把带都很困难, 所以我也是无奈之举.
　　座管和把组是一套的Guizzo, 一样的古铜色涂装, 双螺栓锁紧, 直头式, 便于调节坐垫的角度. 我感觉座管比较重, 主要因为它的夹头部位非常粗壮.

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*坐垫:

　　其实坐垫属于最没有技术含量的东西. 选择座垫几乎全凭个人恶好. 在坐垫这个产品上, 公路与山地的差别也不大, 两者几乎可以通用. 当然, 专门为公路车设计的坐垫更薄小, 轻量, 更硬, 质量可能更好一点儿, 价格更高一点儿. 山地车坐垫不太在意重量, 就有条件设计更好的舒适性. 至于坐垫的形状, 基本上没有什么原则, 喜欢什么样就买什么样. 我个人并不喜欢那种中空式的坐垫, 尽管它们更轻量, 但缺少一个接触面积, 会使局部压力更大, 使舒适性下降. 在坐垫的选择上我也费了不少心思, Fizi:k的价格特别昂贵, 自己承受不了; Vapor, Cionlli, FSA等其他品牌几乎找不到形状理想的产品, 最后使我满意的只有selle Italia的SLR, Prince, Pro-Link, XO Gel几款. SLR是该厂的顶级坐垫, 价格高昂; Pro-Link货源很少, 几乎买不到; Prince也一样, 较小较硬, 最后我就找到了XO Gel, 价格较低(195-250￥), 造形美观, 表面真皮, 中央区有硅胶衬垫, 弹性很好, 合金骨自然不如钛骨好, 重量也较大, 但比公路坐垫舒适, 于是我就选择了它, 250￥从上海applebike邮购来. 如果选择更高档一些的产品, 像FSA的, Prince的, SLR的, 也是非常理想的, 无奈资金有限, 不得不节省在某些方面.　

　*座管夹:
　　这是个小件儿, 选什么牌子都无所谓. 普通的像GUI220, Ritchey, Zoom都是15-25￥, 而KCNC可能要75￥甚至更贵, 我看没有必要. 在制造形式上一直有铸造好还是CNC好的争论, 我个人喜欢CNC, 铸造的零件机械性能可能会差点儿, 材料不够质密, 弹性较差, 容易开裂. 螺栓最好带有单独的钢螺母圆柱, 因为钢的不会脱扣, 多次使用也没有问题, 而一体铝的, 可能松紧几次以后就脱扣了. 关于快拆式好还是螺栓式好, 我还是主张后者, 因为上等坐垫的丢失率极高, 打开快拆的时间不用2秒, 偷走座管坐垫太容易, 另外快拆搬手也比较重. 我选择的是GUI220管夹, 18￥, 质量也就一般.

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*脚踏:

　　公路车采用自锁式脚踏是有充分理由的. 由于自锁机构的锁定作用, 使抬腿与蹬腿都能够给车子驱动力, 因此做功的效率会增加不少, 或者说更省力, 或者说可以使成绩更好. 但这是对职业运动员来说的, 把双脚锁入脚踏以后就可以一直骑下去. 但是对于业余车手, 经常在市区里骑行, 遇到的交通信号灯会很多, 很经常. 这就需要经常把双脚离开脚踏, 扶地等待. 如果使用了自锁, 那就需要经常把锁鞋在脚踏上穿入穿出, 一但遇上紧急情况, 来不及脱离自锁, 必然会被摔得很惨. 所以在市内骑车最好不用自锁, 或者安装一个两用自锁, 需要哪一面就用哪一面, 两全其美(当然重量会多出100g). 我选的脚踏是100￥的台湾Wellgo M20, 非常轻量,据说坚固耐用, 至于有没有轴承全都无所谓, 将来磨坏了再买一副换上也就是了.

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　*其他:

　　水壶架几乎是必不可少的配件. 在选择上也没有什么技术问题, 选个美观实用的就行了. 一开始我喜欢意大利的名牌Elite的工艺质量与造型设计, 但很快就被台湾的Topeak可调节壶架给吸引了, 因为该产品更实用, 连可乐大塑都能插入, 适应性极好, 价格也远远低于Elite, (45￥). 关于水壶, 可以说大多数的单车水壶产品我都不喜欢, 设计低档次, 造型不高雅, 很多象儿童玩具. 那些塑料的东西大概用几次就得扔掉, 好像它们就是被这么设计的, 只有一款zefal铝合金水壶, 不论造型还是工艺都比较优秀, 还象一款可以长久使用的东西. 但很快我就发现了更好的替代品, 瑞士的世界名牌Sigg水瓶. Sigg的设计与加工的确先进, 材料优秀, 工艺独特, 内部的涂层也是专利, 用它盛果汁也不会变质, 而且外表涂装特别丰富, 花样繁多, 颜色各异, 有很宽阔的选择范围. 我选的带大字的金属灰色瓶8006.20配红色车架, 对色彩并不满意, 还不如选黑色带字的或橙色, 银色的好看(260￥).
　　 在Sigma的老系列里唯有一款给山地车设计的码表Targa, 采用了钛金属片加强的外壳, 方正圆滑的造型设计, 安装在把立上的独特位置, 粗壮的连接导线, 这些看起来都比较不错。

信阳小市民

 新置办的OCR-7车架，带原装前叉和碗组，据说是老款的叉子，重2375克。全碳的我看了下，这样的，也得2000克。那就不换了。下一步按他这个来，是刹车和线管，变速。哦，慢慢淘

[此贴子已经被作者于2009-7-14 10:59:05编辑过]

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(4)装车:

　　*首尾:

　　 车首的安装没有想象的困难, 这是因为我买了FSA ACB隐藏式碗组的缘故. 该产品的底环带有一个开口, 对前叉立管直径的差异容纳性良好, 把它安装到立管上毫不费力, 然后把上下碗分别打入头管上下端, 如果车架加工精密的话这一步也不费力气, 稍有一点儿紧是正常的, 但不应该紧到使碗变形才对. 套上斜面滑环后就可以装上前叉了, 再套上另一个滑环, 加盖环, 上垫环(我用2个10mm), 把立(先不要把螺栓锁死), 在把立的上端沿用刻刀给前叉立管刻印记, 然后取下前叉, 在比印记短2mm处用钢锯锯断立管, 用板锉打平断口, 打出1mm倒角, 再重新组装前叉, 将把立螺栓稍紧一点儿, 敲入碗组花心. 应该注意的是, 全碳前叉的上管强度不如半碳叉的铝管, 如果用太大的力量打入花心, 而管外又没有把持物时, 是否有可能胀裂管端我也说不准. 我把碗组花心的几个叶片在圆周上都锉掉了1mm, 减小了一些压入时的力量. 另外假如你没有专用的花心工具的话, 就很有可能把花心打歪, 而且花心一旦打入再想退出就不可能了, 要调正也相当困难, 我用的FSA花心有双层的叶片, 结果还是打得偏了0.8mm, 虽不影响使用, 也还是不完美. 因此我建议DIY的车友还是应该到专业店里去安装花心, 借用一下他们的工具, 这个工具仅用一次, 没有必要购买. 装好花心以后, 就可以加上碗组的顶盖, 上固定螺栓, 拧到适度的紧度, 然后将把立调整到与车圈在一个平面内, 紧固把立螺栓, 再安装把横, 注意4颗螺栓紧固时的均衡, 也不要用太大的力量来锁紧把横, 以免把横的管材被挤压变形.

　对于碳上管的前叉来说, 车首的转向刚性就比较差! 这是我的体验. 转动把横时有一个弹性, 从这点来说半碳叉似乎更优越一点儿. 关于把横的位置, 应该以底管轴线平行于大地作基准, 当然车友可以根据自己的喜好来调整最恰当的位置. 但是手变的位置最好一次调好, 因为缠上把带以后手变就不能再动了. 手变的固定螺栓应该被拧到很紧, 以免将来手变活动. 手变的线缆都可以以后再穿, 暂时不去管它们. 、

　　车座的安装与调整几乎不用叙述, 因为没有任何困难. 当脚踏被踩到最低位置时, 你的腿应该接近伸直, 这个尺寸就可以决定坐垫的高度. 至于坐垫的仰角, 你可以让它与地面平行, 需要微调以后再进行.

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*轮组:

　　 在自行车的组装维修技术当中, 有两个难点, 其一是手变的拆修, 其二就是编圈调圈. 后者需要精心设计和良好的感觉与经验才能完成, 没有一个聪明的头脑, 没有一双灵巧的双手是不可能把这项工作做好的. 在我的"圈艺"那篇文章里论及到各种编圈的样式设计, 有直拉, 我们仅仅需要选择两种方案分别应用于前轮和后轮也就可以了, 有时还因为车条选购的困难而采用单一的编圈方案.

　　对于前圈, 花鼓与车圈之间没有扭转力存在, 因此需要考虑的仅仅是增加车圈的径向刚性. 在这方面也有两种理论, 刚性越强, 力损失越小, 车轮阻力越小, 但是对地面震动的传导也越厉害; 反之则相反, 车轮的弹性好, 阻力增加, 各有利弊. 一般的公路车更注重骑行效率, 因此大都选择最大刚性. 最合理的, 刚性最强的编法就是直拉, 这时使用的幅条也最短, 可以适当减轻重量, 是非常合理的设计. 对于后圈, 情况就复杂很多了. 由于花鼓与车圈之间存在很大的扭力, 并且左右旋转方向的扭力也相差甚大, 同时也要考虑刹车时车轴给车圈在径向施加的极大的脉冲力, 在实际的编圈时往往很难设计出合理的方案, 往往顾一顾不了二, 最后无奈折衷. 正因为如此, 很多经过认真设计的轮组也一样会出现断条的事故. 在受力的分析中, 最大的力来自刹车, 其次来自蹬踏骑行产生的扭转, 因此重点考虑的力应该是径向及顺时针扭转. 从这一点来说, 最合理的幅条编法应该是直拉结合不对称斜拉, 遗憾车圈上的16个孔不可能编出这样的方案, 因此只好改变设计成标准的偏移2斜拉或直拉结合偏移2斜拉. 后者的设计要好于前者, 它的刚性更强, 应付扭力也足够了(8根幅条). 我不很赞同传统的偏移3斜拉, 因为这种方法的径向刚性太弱了, 会损失一些力传动效率.

　　虽然理论上如上所述, 但是要想实现结合拉法还是相当困难. 试想, 公路车的后轮左右幅条是不对称的, 左侧长, 又侧短, 如果采用结合拉法, 那就需要4种幅条长度, 实际购买会很成问题. 即便采用偏移2标准斜拉方案, 加上前轮也需要3种长度的幅条. 这样看来我们也就理解为什么产品轮组经常采用一侧直拉, 另一侧斜拉的方案了, 在这种情况下, 我们只需要两种长度的幅条, 简化了零件的种类, 尽管这种拉法对花鼓来说受力不平衡. 我打算选用的方法是, 后轮偏移2斜拉.

　　关于幅条长度的计算可以参照右图, 计算公式如下:

　　前轮(直拉):

　　后轮(偏移2):

d=花鼓幅条孔中心园直径(mm);
D=车圈内缘圆周直径(mm);
l=前轮幅条长度(mm);
lL=后轮左幅条长度(mm);
lR=后轮右幅条长度(mm);
C=幅条三角形车轮圆心角的角度(o);
a, b, c, 三角形的三个边长(mm).
需要注意的是, 前轮与后轮的h不同, 前轮为对称结构, 尺寸较大, h代表整个后跨距; 后轮为不对称结构, 尺寸较小, hL, hR分别代表左, 右半边跨距. 计算哪一部分的幅条长度就应该带入哪个h值.
我的车圈是Mavic Open Sport, D=600mm; 花鼓是Novatech F171SB/F172/SB, 前轮d=38mm, h=68.7mm, 轴长=100.3mm, 计算得直拉幅条长度l=283mm; 后轮d=49.3mm, hL=32.25mm, hR=21.25mm, 轴长130.5mm. 当采用偏移2斜拉时, 左侧幅条长lL=285mm, 右侧幅条长lR=284mm (假如采用偏移3孔斜拉, lL=293mm, lR=292mm).
*变速导线板:

　　台湾进口的捷安特TCR车架似乎配件不够齐全, 整个车架除了立管塞和尾钩以外没有其他配件, 而国内昆山生产的同品牌车架甚至连头管碗组都给装好了. 我要说的是变速系统的导线板. 它应该被固定于五通外管的下部, 这是一个异型结构的塑料小配件, 塑料板被1颗螺栓固定在五通管的下面, 两道沟槽可以穿过变速钢线, 在变速时钢线在沟槽中滑动, 可以避免钢线伤害车架五通管的外表或滑出管端.

　　既然没有附带这个配件, 就需要自制一个替代. 我也考虑过采用带有轴承结构的滑轮来替代原来的固定滑槽, 以减小摩擦阻力, 使动作精度更高. 但是直径很小的滑轮必然会使钢线产生菱角弯曲, 对钢线的使用寿命影响极大, 因此我也改变设计, 采用普通的滑槽板结构. 找一块黄铜板, 弯曲成半径20.5mm的弧形, 在它上面加工出一个固定孔, 焊上4个防止钢线脱出的限位圈, 这样, 一个自制的小配件也就完成了. 还有一种办法是把两段Jagwire线管固定在铜板上, 利用线管的润滑来改善变速动作的精确性, 只是线管的固定比较困难.