自行车车架材料介绍

饭怕稀

车架是整个车子的灵魂，这种说法一点都不过分。很多新手在装车的时候，往往有意或无意的忽视了车架的重要性。

      车架的重要性

      在上文中我提到，车架是整个车子的灵魂，这种说法一点都不过分。很多新手在装车的时候，往往有意或无意的忽视了车架的重要性。他们考虑的是装什么XTR的套件，什么档次的前叉，等自己的预算用得差不多了，再去随便选购一个架子。这种行为的直接结果就是整个车子看起来很高档，骑起来却不是那么回事。症结何在呢？就是他们选购了不合适的架子。 让我们从以下的几个方面粗略地讨论一下车架的重要性丅吧：

      1． 车架决定了车子的类型。举个例子，如果你要组装一台DH车，你会不会去选购一个1400克的GIANT的XTC-TEAM呢？或者换句话说，你会不会在自己的轻量化的XC上装上一支DNM的行程长达20CM的双肩前叉？当然不会。所以说，车架的类型也就决定了整个车子的类型。

      2． 车架直接或间接的影响着车子的各个方面的性能。什么影响着车子的操纵性？什么决定着车子的稳定性？什么决定着车子的转弯的快慢？什么决定着车子的舒适程度？是不是XTR的套件，是不是ROCKSHOX的前叉？是，但又不是。因为要使这些零件发挥他们强大的战斗力，就必须奠定一个良好的基础——车架。一个200元的车架和一个2000元的车架，即使最后装出来的成车的价格完全相同，实际骑起来的感觉也会判若云泥。

      3． 车架的尺寸也决定了车子是否合适自己。即使车架的种类选对了，性能也不差，但是如果车架的大小不合适，那也如同鸡肋，只能割爱了。因为尺寸不合适的车子骑起来不仅不能良好的锻炼身体，还有可能造成运动损伤，甚至带来巨大的安全隐患。这一点将在下文详细的讲解。 以上我们对车架的重要性有了大致的印象，下面就让我们来详细的了解一下这车子的灵魂吧。 车架的种类 山地自行车运动发展了几十年，衍生出了非常多的类型。每一种的比赛方式、比赛的过程、甚至比赛的激烈程度都有很大的区别。这就决定了必须根据比赛设计不同的车架。目前主要的运动大致可以分为以下几种。

      1． 越野XC（CROSS COUNTRY），这是所有山地自行车运动的起源。比赛的选手们在设置好的赛道上你追我赶，争夺速度之冠。比赛的赛道多以爬坡、绕圈为主，主要考验的是选手本身的速度和体力。

      2． 速降DH（DOWN HILL），在60度以上的陡坡，以超过70公里每小时的速度冲下山去，这种让人肾上腺激素大量分泌的剧烈运动就是山地车运动的新宠儿——速降。这项运动极其的惊险刺激，对选手和车辆的要求都非常高。

      3． 绕标DS（DUAL SLOLAM），不详，有待探讨。

      4． 自由骑FR（FREE RIDE），关于自由骑，有两种不同的观点。一种认为是介于越野和速降之间的一种骑行，即有后减震的越野车或比较轻便的速降车；另一种观点是那些比速降还要疯狂的（暂时只能想到这个词，无贬意）坠山称为自由骑。相对而言，笔者比较倾向于第一点（呵呵，可能因为我的心脏承受能力有限吧）。

      5． 攀爬，有人嬉称为“没有座位的车子”，的确，座位在攀爬车上的意义不大。为了能够随时的调整中心，攀爬车手都是站着骑车的。他们用自己的车子征服台阶，桌子，岩石等等障碍，同时做出各种各样的动作，十分吸引众人的目光。有人把它划分到BMX，轮滑、攀岩等极限运动，而笔者则倾向于把它归为山地车运动，因为它那种“到不可能到的地方”的精神正是山地车运动的精髓所在。攀爬可以粗分为大攀和小攀两种。

      为了应付各种比赛的需要，山地车架也就被划分为以下几种：
1． 硬尾车（HARD TAIL）

      这是一个标准的越野车架 如图，我们可以看出车架可以分为前三角和后三角两个主要部分，后三角没有减震装置，直接用金属管材焊接而成的车架我们称之为硬尾车架。这种车架具有重量轻，无蹬踏损失的优点，价格也相对比较便宜，广泛运用在对爬坡速度要求很高的XC越野车上。但是由于后三角的减震程度差，因此在比较崎岖的路面上以较高的速度行驶的时候后轮的稳定性就成了问题，甚至有可能会被颠得离开地面导致车子失控。 和一般的XC越野架不同，攀爬车架有它自身的特性 这是小攀的车架 这是大攀的车架 这是欧式攀爬的车架 从上图中我们可以看出，攀爬车架的坐管特别的短，这样就使整个车架的重心很低，配合比一般的越野车还要粗大的前后轮，整辆车的稳定性就有了保证。而比一般车架长的上管和下管，车手的身体重心可以很快的根据情况做出大范围的调整。这也是性能决定外观的一个很好的例子。

      2． 软尾车架（SOFT——TAIL）软尾车架是介于影尾车架和全减震车架之间的一种车架。这种车架在后三角的座位支撑处有一个被动阻尼的结构。（如图）这种结构类似于后减震器，但是又没有后减震器那样明显的减震效果。它的作用只是让传到人体的震动稍微小一些，同时使后轮与地面的接触更为紧密，控制性更好一些。和硬尾车架一样，软尾车架在蹬踏的过程中也几乎没有能量的损失。这种车架比硬尾车架稍重，比全减震车架轻。但是由于架型的原因，在国内比较少见，以下是以生产软尾车出名的KHS公司的产品。

      3． 全减震车架（FULL SUSPISION）全减震车架是真正带有减震结构和减震效果的车架，和软尾车架不同，全减震车架带有完全独立的减震结构和种类繁多的减震器，配合减震前叉，可以获得良好的减震效果（似乎没有见过装了后减震而不装前减震的车子）。不同的全减震车架的性能有很大的差异。以下就是几种常见的全减震车架： 1） 单转点车架 2） 四连杆车架

      虽然全减震车架具有良好的乘骑效果，但是和硬尾车架相比（由于软尾车架在国内比较少见，笔者对此也不太了解，因此不予讨论），它也有其必然的缺点：

      1． 重量 1400克左右的越野车架已经非常普遍了，而2000克以下的全减震车架则非常少，用于那些DH车的车架则经常超过3000克。

      2． 维护 相对于硬尾车，全减震车需要很细致的调试和维护，并且它的后减震器必须精确的设定才能够达到预期的效果。

      3． 绝大部分的全减震车架都会吸收一部分车手的蹬踏力量，造成泻力。（具体原理请参造避震和避震器一章） 一般的情况下，硬尾车架多使用在XC越野车，攀爬车上。而全减震车架则使用在FR或DH车上（最近也看见有老外用硬架子来DH甚至坠山，晕） 根据目前的国内情况，笔者认为，硬尾的越野车是新手的最佳选择

      1． 从使用价值和使用范围来说，轻量化的越野车不仅仅是运动器械，还是很不错的代步工具和旅行器材。换上光头胎和硬叉的越野车可以达到非常高的速度。全减震车由于其庞大的体积、较大的重量和骑行时泻力的缺点，使得其局限性很大，不适合一般的骑行。

饭怕稀

材料力学上零件的刚度表示为抗变形的能力，其仅与零件的几何尺寸、截面形状以及材料的杨氏模量相关。

      当材料变形达到0.2%时对应的应力水平称为材料的屈服强度，即继续加载材料变形不能恢复。

      不管什么钢，杨氏模量都是差不多的，200-220GPa。常说的Cr-Mo钢老美称4130，国内是30CrMoA。其屈服强度高达700- 1100MPa。因此对钢架来说，在相同的受力和强度标准下，强度越好的钢可以用更小的截面尺寸（更薄更细）的管材。常用角铁等Q235优质结构钢屈服强度仅300MPa左右，飞机起落架用的Armet100钢可达2200MPa。

      铝合金的屈服强度7075基本上是最高的（T6状态下，400MPa左右），但是各种铝合金的杨氏模量也是差不太多70GPa。6000系列只有225MPa。

      钛合金的杨氏模量108GPa，Ti6Al4V的屈服强度860MPa左右。

      钛合金、高强度合金钢因为屈服强度、疲劳强度远高于铝合金，用于车架时，可以选更细更薄的管材就能满足车体强度要求，因此看起来更苗条，几何尺寸的减小必然使得刚性下降（截面尺寸对刚性的影响是4次方，远大于杨氏模量的影响）。钢架必然是强度高，刚性小，像个软弹簧。钛和钢的屈服强度差不多，车架管材的尺寸也可相近，但是杨氏模量小了近1倍，钛架会比钢架更软，所以才有“让压井盖成为乐趣”。

      铝架则是肥胖的硬弹簧，要用更粗更厚的管材，不管什么抽管、异型截面大法。在同样的强度准则下，尺寸最大，刚度最好，固有频率提升。代价就是大小颠簸全能感受到，甚至被放大。

      其实与其中钢架、钛架的毒，还不如买个全避震铝架，想怎么飞就怎么飞。因为用硬尾钢架钛架飞完了，可能会使焊缝（五通、头管、后勾）开裂，到时心痛就来不及了！

肥小龙

顶,有学习的价值

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