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自行車後輪刹車系統各部分名稱

汽車 更新时间:2024-07-24 21:17:54

大家好,歡迎收看新一期的單車基械匠。

大家平時騎車聊天談論最多的是什麼呢?可能大部分的時候都是某某輪組使用起來怎麼樣。某某某又出全新的氣動或者爬坡車架了,越野的車手們會讨論哪種連杆的軟尾更爽,哪種前叉反饋更好,什麼樣的胎壓更适合某種路況等等,吧啦吧啦的一堆。

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雖然偶爾也會聊到刹車,但是這種話題通常會在問過力度大嗎?這樣的問題之後就戛然而止,然後…… 就沒有然後了,不如聊一下變速套件什麼的來的更有趣。

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ABS防抱死刹車

但是在曆史的長河中,刹車也是不斷演變的,并不是一成不變,除了大家經常津津樂道的cp的大螃蟹,thm的超輕碳纖刹車,shimano的全新雙軸夾器等等,其實還有很多這樣那樣的奇怪設計出現在自行車上,比起今天自行車上趨于同質化的設計,自行車刹車上還有什麼設計呢?

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結構另類的V刹變形體

讓我們把時間往回撥,最早的那些木質輪子的,連杆傳動的自行車,這種車的速度用腳就可以解決掉停下來的問題了。

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這種車的速度,可以說用腳就夠了

随着橡膠輪胎的出現,自行車的速度也開始越來越快,這裡說的橡膠輪胎,還是實心的,是充氣輪胎被鄧祿普發明之前的輪胎。早期的刹車是像一把勺子一樣扣在車輪頂部,通過機械金屬連杆來控制勺子的壓力,我們姑且叫它勺式刹車吧。

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與其說是勺子,其實鞋拔子應該更合适

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通過金屬連杆進行操作

但是這種刹車也就用在早期光滑的實心輪胎上了,為啥?耐磨呗?而且估計幾年勺子都磨不壞。

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使用在充氣輪胎上的勺式刹車,改為了橡膠材質

玩死飛的看不上騎倒閘的,這是我聽死飛圈的朋友常說到的事兒。但是,其實倒閘這種刹車方式,出現的還真的挺早的,大概時間是在1920年前後就已經有了。

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當年倒閘花鼓的廣告

倒閘是一種很古老的刹車方式,當初是怎樣的設計不得而知。

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但是今天的倒閘結構也很簡單,通過旋轉花鼓中心的軸心,讓蓬頭擠開刹車片,然後刹車片摩擦花鼓殼體,達到讓車減速的作用。

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那麼問題就來了,首先刹車的力臂是很短的,雖然是腿部發力,能提供強大的刹車力度來彌補這一點,但是如果面對長下坡就很糟糕了。

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當年這種刹車一度被很多專業賽車所采用,但是在長下坡中,潤滑油在高溫下液化冒煙,甚至整個花鼓可也可能會因為高溫而變紅,不僅影響性能,而且安全性也大大降低。現在采用倒刹的主要就是休閑車,童車還有倒閘的通勤車了,比賽用這個?還是算了吧,冒着煙着着火,你以為是火箭啊。

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那些年非常流行的自行車設計

而鼓式刹車正好解決掉了散熱的問題,同時也把刹車力矩加大了好幾倍。

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當年的鼓式刹車的廣告

而且改變了之前倒刹用腳的局限性,改用線拉的方式來驅動刹車,靈活了很多。

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1937年的故事刹車,而且配備了3速内變

即使是在今天也依然有一些高端的自行車有采用鼓式刹車,還記得上期的Gt的速降車嗎?前輪設計竟然使用的也是鼓式刹車。

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包括以前的摩托,現在那些大貨車什麼的也多有采用。

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摩托上的鼓式刹車

故障率低,易維修,但是散熱依然是個問題,雖然現在有些已經加裝上了巨大的散熱機構,但是重量上一點優勢都沒有。

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怎麼了金屬散熱片的鼓式刹車

另外這類刹車也對車架的設計增加了很多局限性,因為需要較長的力臂杠杆來驅動。

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需要較長的杠杆臂來放大刹車力度

所以目前主要使用這些刹車的都是通勤,休閑,公共自行車電動車等,為啥?便宜啊,耐用啊,而且很長時間都是免維護的。

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以上内容視頻鍊接: 03:52 自行車刹車演變一:最早的刹車竟然是勺子,1920年進化到倒閘花鼓

上邊我們聊到了勺式刹車,倒閘花鼓,鼓式刹車等等,但是這些要麼是在胎上做文章,要麼就是在花鼓上做文章。下邊讓我們把刹車的位置回歸到我們熟悉的地方:輪框刹車。

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輪框刹車:包括了我們見到的雙軸夾器,單軸夾器,吊刹,V刹,U刹,連杆式刹車等等一大堆此類刹車。

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在二十世紀二三十年代的時候這種刹車就開始流行,當時輪圈主要還是沉重的鉻钼鋼材料,而刹車皮主要采用的是羊毛氈或者軟木等這類材料,軟木嗎?

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讓我想起了現在的碳纖維輪組用的軟木刹車皮,是返璞歸真嗎?介于車輪和自行車都較重,所以需要一種更有效輕量的自行車刹車來讓車停下來,然後輪毂刹車就應運而生了。

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連杆式制動器,對就是下邊這種,很眼熟吧。

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因為基本上大部分的80-90後的朋友,小時候一定對這種刹車不會陌生,基本家家一輛,拉貨,帶人,充當着當時重要的交通工具。

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很多小夥伴第一次騎車估計也是從28永久或者鳳凰的掏檔練起的吧。

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這種刹車采用純金屬連杆代替刹車線操作。優點就不說了,結實的不要不要的,但是問題也出在太結實,很難給騎乘者提供更好的體驗,比如你想升高或者降低一下車把,那就需要調節這些複雜的連杆。又比如刹車膠磨損後的調節行程,也需要去調節連杆,這就讓本來結實耐用複古的連杆結構變的一點都不那麼可愛了。

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當然20世紀還有很多其他的奇思妙想的刹車,比如這個20世紀20年代的多連杆輪毂刹車,看這内部結構,馬東9的刹車是不是也有借鑒呢?

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多連杆中心拉線式刹車

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馬動9系列的中心拉線刹車

看來設計也是個圈兒啊,繞來繞去的又回到過去過去。通過多連杆,隻要一根刹車線就可以讓兩側刹車同時運動,不過貌似沒有彈簧的張力調整,刹車間隙隻能通過調節刹車膠的遠近來調節,刹車膠的安裝方式很像80年代的吊刹的感覺啊。

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獨特的V刹結構,刹車固定和上邊很像

如果你是一位50年前的自行車賽車手,那麼對于刹車,可能你和朋友之間讨論最多的就是側拉還是中心拉線的卡鉗誰更棒了。

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側拉線的campagnolo nuovo record

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GB Coureur 66 中心拉線刹車

側拉一直沿用至今,相對于中心拉線更加簡潔省略了很多多餘的框架結構,當然也更輕,而且省去了中心固定的刹車線。

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但是看上去中心拉線的夾器更加結實可靠,這當然也是當年讨論他們的原因。

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如今這種側拉線的夾器依然是公路車的主流,從外觀上看,和五六十年并沒有太大的差别。更多的還是新材料和新工藝的改進。

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至于中心拉的夾器,在現在更多整合車架的今天,也偶有出現,比如shimano和彥豪就都有類似設計的隐藏式刹車。不過手感和調教嘛,就不敢恭維了。

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右側的看起來是不是很眼熟?

上邊這些新工藝或者老設計,要麼是用在最初的自行車上,要麼就是用在當年的競賽公路車上,至于山地車,還很年輕,但是,不得不說,山地車對于自行車新技術的普及和發展起到了至關重要的推波助瀾的作用。誕生了很多的自行車新技術,當然,今天主題還是刹車,所以就還從刹車說起。

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上世紀80年代,山地車的需求量日益增加,一般普通的刹車力度已經跟不上山地車技術的發展。市場上專門針對山地車的刹車設計應運而生,首先第一批投入裝配山地車的就是懸臂結構的刹車,配備了越野摩托車的刹車手柄,也就是我們今天說的吊刹。

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更大的開口,可以勝任充滿泥濘的賽道,不會阻塞刹車,更長的力臂,也讓刹車力度更大。但是真正想讓車停下來,還是要花很多力氣,力臂還是短,另外刹車邊上的泥污也是降低刹車性能的主要原因。

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首先由山地車代表人物Charlie Cunningham查理康甯漢設計了多連杆的滾子凸輪兒刹車,但是調試和制造起來都太過于複雜。

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查理·康甯漢

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這是一種看起來極具機械感的設計

同時shimano也推出了自己的U型刹車,這是一種U型鋁塊,雖然它改變了懸臂的力臂,但是安裝在鍊條下方的後下叉位置。

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我擦,看到這個又讓我看到了技術使用的輪回,這不就是現在的直裝隐藏式刹車嗎?我還能說什麼?真的是天下設計一大抄嗎?抄的好叫創新,抄的不好就叫抄襲麼?但是這樣設計在後下叉上,也成了山地車上收集泥土最多的地方。

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這樣的刹車當然不是山地車的最愛,誰也不喜歡車架和輪子中間被塞滿泥土和雜草。随後Shimano的V刹就被設計定型投入市場。V刹雖然叫V刹,但是看起來更像一個H型,提供了強大的制動力,後輪制動器的位置也被安裝在正常位置後上叉上。

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80年代同樣是空氣動力學運動在自行車上最瘋狂的時候,這也讓campagnolo的那個Delta的刹車能夠因為氣動外觀,而讓人們忽略它的制動力不足以及沉重的重量。

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誇張的有點變态的氣動自行車

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campagnolo著名的“大螃蟹”Delta刹車

80年代同時還誕生了公路車油壓U刹,也就是我們今天說的油V。

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mathauser上産的油壓C夾

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裝配了油壓刹車的公路車

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油壓刹車特寫,難怪當年不招人待見

華盛頓的Mathauser和德國的Magura公司在20世紀80年代制造,提供了強大的制動力,并且運轉良好,但在當時對于鋁合金和鋼圈的公路車來說,卡鉗已經可以提供強大的制動力,并且重量更輕,維護更為方便,在我看來,主要還是那會碳纖維輪框還沒有開始起步,人們并不會覺得自己需要這樣一套價格昂貴複雜的刹車安裝在自己的公路車上。

似乎到這裡漏了點什麼,是吧,怎麼沒有說到碟刹呢?

碟刹制動最早被提出當然不是在自行車上,1902年由伯明翰工廠的Frederick William Lanchester弗雷德裡克·威廉·蘭徹斯特獲得專利,并成功應運用Lanchester汽車上。

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弗雷德裡克·威廉·蘭徹斯特

第一輛配備碟刹的汽車,其實是個線碟。之後是摩托車,再然後是自行車。

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很多人都認為自行車碟刹直到20世紀90年代才被發明。但事實是,使用在自行車上的時間要比這個更早,不管你信不信,人們至少從1950年開始就在自行車上開始使用碟刹制動器。1971年Schwinn Manta-Rays 推出了線拉碟刹。

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幾年之後,大概是1975年,Shimano制造發布了兩款的碟刹制動器,其中一款是線碟命名為BC-300,

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BC-300的碟片

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另一款是油碟命名為BC-200。

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右側為BC-200的介紹

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但是悲哀的是,生不逢時:因為在70年代,幾乎每一輛車都是公路車,雖然碟刹運轉良好,但是它要重的多,要比安裝輪框制動器的自行車重越3.6公斤左右,并且噪音還很大,而且難以調試。

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較早安裝機械碟刹的公路車,但是重量感人

相關配件更是一件難求。這和當時的需求是背道而馳的。當年的碟刹因為對市場沒有良好的定位,所以也隻是被當做一個炫酷的昂貴配件而存在,所以很快也就消失了。

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主要面對的還是普通自行車,但是維修複雜不利于推廣

随着時間的推移,BMX興起,也開始有越來越多的BMX被改裝成山地車,再到山地車開始大規模生産,越來越的山地車開始對刹車有更多的要求,你能想象一個180斤的胖子騎着山地車通過泥濘道路時,是多麼需要一個幹淨而有效的刹車嗎?

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運行更加穩定,更加可靠,不再有像U刹那樣成為泥漿收集器。

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shimano當年出的U型刹車安裝在後下叉位置

有需求,當然就會有市場,到了90年代中後期,越來越多的山地自行車裝配了碟刹。同時這也給軟尾自行車的設計打開了新的大門,解除了更多的限制,增加了更多的可能性。

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碟刹讓設計更複雜的自行車車架成為可能

現在,幾乎每一輛山地車都配備了碟刹制動器,不管是線碟,還是油碟,它都給我們提供了一個炫酷的外觀和能适應更多環境和路況的刹車,更加安全,更加可靠。

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今天我們憑借全新的材料和技術,不管是對當年技術的升級還是對曾經的無法完成的技術的延續,在這過去的100年中,自行車刹車的發展,都是在為我們提供更加安全和高效的騎行感受。

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如果下次再和别人聊起來,記得想一下這幾天你看到的聽到的内容,把放在輪組和避震等配件上的贊譽之詞也分享一些給我們的刹車。因為它真的很不容易。

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好吧,本期内容就到這裡,單車基械匠,每天給您帶來更多的單車向視頻,如果喜歡,歡迎點擊訂閱,我們下期節目再見。

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