成比例的
响应
Cannondale 的特定尺寸设计理念
Cannondale 的特定尺寸设计理念
告诉你个新鲜事…骑行者的身材可是各不相同!而在Cannondale,我们可不觉得这样对!嗯,不。等待。我刚才表达得不太对。我们想说的是:骑行者体型各异,却常常被迫选择那些为别人设计的自行车,而这一点,我们绝不认同。这就是为什么我们提出了 Proportional Response(比例响应),一种特定尺寸的工程理念,根据不同体型骑行者的平均身高、体重和重心位置,来量身定制自行车设计的关键要素。所以每个人都能得到一辆感觉就像为自己量身打造的自行车。因为,这就是事实。
我们应用 Proportional Response(比例响应)工程理念的关键领域包括:悬挂运动学、几何结构和车架构造。
我们坚信,每位骑行者都值得拥有卓越的性能。有了 Proportional Response(比例响应)悬挂系统,我们超越了大多数自行车公司 “一刀切” 的做法,为每个尺寸的车架量身定制专属悬挂布局。我们会针对每个车架尺寸研究对应骑行者的平均重心位置,然后围绕这一数据定制悬挂运动学设计,调整枢轴位置、避震器位置和杠杆比,确保无论骑行者身材如何,都能获得相同且出色的悬挂性能。这需要投入大量的心血,但它能为每一位骑行者带来更出色的骑行体验。
悬挂系统的设计是一项复杂的工程。设计一种能让后轮独立于主车架运动并吸收颠簸的系统,有多种不同的方法。但无论选择哪种系统,有一点始终不变:骑行者的体型,以及由此产生的自行车与骑行者的综合重心,是决定该系统在骑行过程中对踩踏、刹车和颠簸力反应方式的主要因素之一。然而,大多数公司只设计一种悬挂布局,并在所有尺寸的车架上使用完全相同的运动学结构,这导致除参考尺寸外的骑行者都无法获得最佳的悬挂性能。这似乎并不合理,所以我们创建了 Proportional Response(比例响应) 技术,让无论高矮的骑行者都能享受到出色的悬挂性能。
在这些因素中,对自行车动态性能影响最大的悬挂特性包括:抗下沉、抗抬头、杠杆比和踏板反冲。在整个尺寸范围内使这些因素保持一致,正是 Proportional Response(比例响应)运动学 的核心所在。
抗下沉
下沉指的是悬挂系统,进而也是整辆自行车,在加速时的表现。想象一下在一辆美式肌肉车里猛踩油门的场景。将动力传递到后轮会导致重心转移,压缩后悬挂并减轻前轮负载,使车辆出现下沉现象。抗下沉是指悬挂系统设计能够抵抗或抵消这种力的程度,这会影响自行车的踩踏效率以及在踩踏时能提供的抓地力大小。
抗抬头是指悬挂系统在刹车时抵抗或减少后轮下沉的能力。
抬头描述的是悬挂系统在制动时的表现,有点与下沉相反。刹车时,重心转移会导致前悬挂压缩而后悬挂伸展,也就是所谓的“抬头”。抗抬头描述的是悬挂系统在使用后刹车时,抵消这种趋势的能力。调校适当的抗抬头可以防止悬挂在制动时过度伸展或压缩,使骑行者保持中立姿势,并让悬挂系统保持活跃状态。
杠杆比
在自行车悬挂系统中,“杠杆比”一词指的是后轮移动量与避震器压缩量之间的机械关系。杠杆比决定了后轮的弹簧比率,以及悬挂压缩过程中轮端刚度的变化。山地车悬挂系统中广泛使用的杠杆比主要分为三种类型:线性、渐进式和递减式,这些特性可以通过改变避震连杆的长度与位置以及枢轴点的布局来调整。
线性比率意味着杠杆比在整个悬挂行程中保持恒定。递减式比率意味着悬挂刚度在行程中逐渐降低,而渐进式比率则意味着随着行程增加,悬挂变得更硬。我们发现,对于大多数山地车而言,渐进式杠杆比曲线在越野环境中表现更佳;行程初期较软的刚度能够对小颠簸保持良好的敏感性,中期刚度增强以提供更好的支撑,而后期刚度进一步提升以防止行程用尽。
踏板反冲
踏板反冲,也称为链条伸长,是由后悬挂在行程中后轴相对于中轴的移动所引起的。如果后轴轨迹远离中轴,会增加牙盘与后飞轮之间的距离。这会导致链条拉动牙盘,产生反向旋转,这种感觉会传递到踏板上。在整个齿比范围内尽量减少踏板反冲,可以提升自行车的操控性、制动性能和骑行舒适度。
大多数公司会选择一个居中的重心位置,围绕该重心设计悬挂运动学,并将这一套运动学方案应用于所有尺寸的车架。这意味着,任何重心位置不在该中位数范围内的骑行者,实际上得到的是一套为其他人设计的悬挂性能。根据我们的经验,这意味着较大尺寸的车架会降低踩踏效率,而较小尺寸的车架则会降低制动性能。
在打造比例响应运动学时,我们会进行大量研究,以确定每个目标车架尺寸对应骑行者的真实平均重心位置。然后,我们通过调整枢轴点的位置,为每个尺寸定制运动学参数,从而在全尺寸范围内实现相同的抗抬升和抗下沉数值。我们意识到较高的骑行者通常也比较矮的骑行者更重,因此还会通过调整连杆和避震器角度来改变杠杆比,以进行补偿。这种针对不同尺寸的杠杆比为骑行者提供了最佳的轮速,并将空气弹簧的设定压力保持在理想范围内。
所有这些精心设计的结果,就是让自行车给人的感觉仿佛是为你量身定制的。无论你的身材高大还是矮小,这些自行车都能将踩踏效率、柔顺悬挂和积极制动完美融合,带来不可思议的骑行体验。
线性堆高与前伸量。
堆高和前伸量是决定自行车贴合度和骑行感受的两个最重要的几何参数。
堆高是从中轴中心到头管顶部中心的垂直距离。
前伸量是从中轴中心到头管顶部中心的水平距离。
它们共同影响你的骑行姿势是直立还是前倾,以及你的体重在前后轮之间的分布。
通过比例响应几何设计,我们努力在车架尺寸增大时,让堆高与前伸量之间保持相对线性的关系。这使得在不同尺寸之间切换时,骑行感受保持一致,并大大有助于自行车的尺寸适配。
一致的拖曳距
拖曳距是从前轮轴中心向下作垂直线与地面的交点,到通过头管中心的直线与地面交点之间的距离,它对自行车的转向有很大影响。自行车的拖曳距越大,车轮的自回正效应越强,稳定性更高,但转向速度较慢。拖曳距较小的自行车则呈现相反的效果——转向更灵敏,但在高速时稳定性较差。
通过比例响应设计,我们将拖曳距在不同尺寸的车架间保持在一致范围内,方法是要么保持头管角度和前叉偏移量不变,要么按比例调整头管角度和前叉偏移量。这确保了不同身材的骑行者都能获得一致的操控感。
尺寸特定的后叉长度
后叉长度是从中轴中心到后轴中心的距离,通常也称为链条支撑长度。通过比例响应几何设计,随着车架尺寸增大和车头部分变长,我们的后叉也会按比例相应增长。这确保骑行者的体重保持在两轮之间的中心位置,从而获得更好的抓地力和更可预测的操控性。
在山地车中,比例响应运动学与比例响应几何之间存在着有趣的相互作用。几何形状影响自行车上的重量分布。重量分布影响悬挂系统的表现。同时对两者进行定制,使我们能够为您提供专为您量身打造的终极性能。
身材较大的骑行者通常比身材较小的骑行者更重、更强壮,因此我们在设计大尺寸车架时会赋予其更高的整体刚度,同时保持顺滑的骑行感受。较小的车架则为身材较小的骑行者设计——刚度较低、更具顺应性,从而使每种尺寸都能为目标骑行者提供相同的性能。
这是通过对车架形状和材料的精心调整实现的。
在铝合金车架中,我们可以在不同尺寸上调整多种因素,包括管材尺寸、内部对接方式和管壁厚度,从而控制刚度和柔性。
使用碳纤维,我们拥有更多选择。我们可以改变管材尺寸——更大的横截面提供更高的刚度,更小的横截面则降低刚度。我们可以调整碳纤维叠层——精确组合纤维类型、数量和方向——从而实现几乎无限的性能变化。或者我们可以两者兼顾。无论我们采用何种方式,最终的结果都是让不同身材的骑行者都能获得相同的骑行感受和体验。
结论
比例响应绝非制造自行车最简单的方式。根据尺寸来调整所有这些独立元素,会大大增加制作过程的时间和复杂度。但结果是每个人都能获得更好的骑行体验;一辆更贴合、更舒适、性能更佳的自行车。我们认为这一切都是值得的。而且在骑上一两次之后,我们非常确定你也会这么认为。