選擇公路車輪組的基礎思維

[Mjolnyr (Francis Jan)]

怎麼看待輪組？

輪組攸關一輛車的路感基礎。
理論上來說，影響最大的是輪胎，這才是一輛車與地面接觸的第一個介面。然而，
輪胎還有天候、路況的適性問題，車主可能會因應不同的場合換成不同的輪胎，而
價格較高的輪組則會是一輛車固定搭配的零件。基於擁有成本的差異，輪組值得
更仔細地挑選，也因為組成的複雜程度高於輪胎，會有更多值得深究討論之處。

輪組的幾個重點：

1. 重量
2. 結構剛性
3. 空氣力學
4. 軸承

重量
Roues Artisanales 是一個法文網站，在 2005、2006 年以嚴謹的儀器測試評比了
相當多的市售輪組，並且有實際的數據留存。在2008年開始的新一次評測仍然在進行
當中，但是已經有幾組具體的數據呈現。

重量是一個很直覺的數據，當然是愈輕愈好。輪組廠也一直朝這個方向進行，然而
輕量並非無限制地減重；而是要顧及成品的強度。輪轂的重量，以目前極限的
DT 190s 觀之，一對 295g。輻條以最極端的 20+24 來計算，是 264g。輪框以
350g*2 計 (clincher, not tubular rims)。也就是說，目前最輕量的手編鋁框輪組
可以有 1250g 左右的重量，而實際上這樣的輪組有相當嚴格的負載限制，大體而言
體重超過 65kg 的騎士恐怕都不適合使用它。

有一個流傳已久的謬論是所謂的「慣性輪」。事實上，這僅僅是一種廠商宣傳的技倆
而已。一言以蔽之，當一組輪子無論如何就是比別人笨重的時候，賣的人就會宣稱
「這是一組慣性輪」！

當一組輪子的轉動慣量大，表示不容易把速度拉起來、也不容易減速。這種東西的
特性適合平路或者長下坡，而且是一路不停歇地推進。然而，這並不是一般人的騎乘
型態；尤其是在有其他車輛以及交通號誌運作的道路上，速度難以恆定；而即使是
在郊區道路上進行長途騎乘，體力消耗大，一般單車騎士也會需要視體力狀況進行
配速甚至停車稍事歇息。更進一步來說，要在下坡時充分利用輪組的慣性，需要相當
程度的操控技巧，這顯然並不適用於大部分的業餘騎士。因此，重量輕的低慣量輪組
才是正確的選擇。

重申一次：重量與結構強度有相當程度的反相關。以自行車這種人力機械而言，輕量
是一定的追求目標，所有的高階產品都是在強度與重量上斤斤計較而來的權衡結果。

結構剛性
結構剛性主要包括了兩種。縱向 (frontal) 與側向 (lateral)。
顧名思義，這兩種剛性是輪子受該方向壓力時的變形量，所以剛性優良的輪子，應該
有優越的結構強度，而在由輻條織成的輪子來說，這就代表輻條張力高、也就是
「硬」。然而，這種觀點逐漸被近年來優秀的材料科技革新所顛覆。最典型的例子是：
Campagnolo Hyperon。這組輪組的輻條張力相當低。然而，在 Roues Artisanales
的評測之中，這對輪組的剛性卻是排在 Campagnolo 所有輪組的第二名。會有這樣的
結果，原因在於用極高等級碳纖布製成的碳纖維輪框，本身已經具備相當強的結構
剛性，至於輪輻的功用，僅僅是將輪軸「懸定在輪子正心」的功能。重量相當輕巧，
而低張力的輻條可以充分緩衝路面顛簸的衝擊，然而本體的質量輕盈，所以路感卻
不至於稀釋太多，依舊清晰。

而同一品牌的 Eurus 呈現的則是傳統鋁合金輪組的思維。極端強的整體結構剛性，
在評測之中穩坐結構剛性的王位，而且前後輪的剛性都極度優越，由此可以看出 G3
編法對於平衡兩側張力的優點。然而這對輪組的顛簸也猶如烈馬一般強橫，相當消耗
騎乘者的體力。(註：G3 編法，雖然是 Campagnolo 的專利，但是它可以被視為一種
triplet lacing 的變形。顧名思義，triplet lacing 是三輻條為一組，傳動側：非
傳動側為 2:1，藉此縮減兩側張力的差距。完整的 G3 專利包括了特殊的輪轂孔位、
輪框設計，要符合這些條件才是真正的 "G3 編法"。慎選材料的話，也可以跳孔的
手法完成 2:1 的手編輪，但是這應該稱之為 triplet lacing，而非 "G3"。) 對於
體力優越而且控車精準的選手級騎士而言，Eurus 是賽場的利器，卻不見得適合休閒
取向。

Hyperon 的優越剛性應該歸功於完整的考量，輪轂、輪框、輻條張力的完整搭配，
少掉任何一個環節都會讓這個組合大幅失色。大體來說，高輻條張力的編法依舊是
鋁框的本質，也是一般平價手編輪的準則。

(更進一步來說，張力的設定也是手編輪組可以客製化設定的重點，卻鮮少有人提及。)

框高
如前所述，所謂的「慣性輪」完全是一種謬稱。在此我們不再以這種觀點切入輪組，
而改用氣動力學角度來分類。由於氣動力學成為輪組性能實測的關鍵因素，因此我們
依照框高的觀點來區分三種輪組。

1. 低框 (low-profile)，輪框高度低於 2cm。
這樣的設計，空氣力學的考量較少，重點純粹是為了輕量。通常的使用目的為爬坡。
由於爬坡的平均速率偏低，因此風阻問題並不嚴重，輕量，甚至是低轉動慣量才是
讓騎士做更少功就能有效提昇自己位能的關鍵。一般而言，低價的鋁合金輪組多半
也採用低框設計，因為材料少，所以價格便宜，重量數據上也通常比較好看。然而
低框高意味著較差的本體結構強度，在這個範疇之中，鋁合金已經逐漸被碳纖維材料
超越、遠遠拋在其後。在這個類型內，可以作為代表的輪組：Campagnolo Hyperon
以及 Fulcrum Racing Light 系出同源，另外 Zipp 202 也素來享有盛名。

2. 中框 (medium-profile)，輪框高度在 2.5~3cm 左右。
較高的框在切風時會有更好的效果，而且重量的增加並不顯著。由於新材料科技的
進步、冶金技術的提昇與電腦模擬計算的普及化，鋁合金框在這個範疇內仍然擁有
最好的性能/價格比例。這個類型的輪框的用途也最為全面，重量適宜、風阻較低框
優越。具代表性的產品是 Campagnolo Shamal、Eurus，Mavic Ksyrium series 以及
Reynolds Solitude。

3. 高框 (high-profile)，輪框高度超過 4cm
在這樣的框高，鋁合金輪框無疑過重；碳纖維輪組在這個類型中一面倒地出線。由於
碳纖維材料的高度可塑性，超低風阻、適當的配重造就了這個系列的優越性能，公認
的頂級輪組大多屬於這個系列：Lightweight、Zipp 404~1080 series、Mavic Cosmic
Carbon series、Reynolds KOM、Campagnolo Bora 等等。
最終極的高框，當然就是封閉式板輪。Zipp 999、Campagnolo Ghibli、Mavic Complete
 Road 為其中代表。雖然 UCI 不允許這些具備極致空氣動力性能的輪組出現在公路車
賽事 (計時賽例外)，然而一般騎士並不是為了參賽而騎車，倘若因此在觀念上摒除了
這樣的優秀零件，其實是相當可惜的。

在預算有限的搭配之中，中鋁框的汎用性最廣，應該是一般人的首選。如果預算更充裕
的情形之下，選擇一組高板框搭配頂級碳纖維低框，視路況搭配，將是最具備性能與
應變廣度的方案。

輪轂
軸承是輪轂的核心，棘爪機構則是傳動的關鍵。然而，由於輪轂廠各自都有互不相通的
專利規格，因此選購者僅能就現成的各種方案之間、對照自己心中的尺度做選擇。

不過，就巨觀的觀點來看，其實輪轂廠的趨向是一致的：輕量化、高強度，以及耐久。
所以，不要選到已經被證實有缺陷的產品，差異不會太大。

軸承分為兩大主流：開放式軸承與卡式工業軸承。
使用卡式工業軸承者，俗稱「培林花轂」，不過在此應該澄清：培林是 bearing 的
音譯，事實上開放式軸承輪轂 (也被稱為散珠花轂) 一樣是 bearing 的一種。代表是
Shimano 與 Campagnolo。目前也有廠商使用自潤軸承開發出輪轂產品，然而目前尚
不普及。

開放式軸承的優點是容易維護保養、而且較大尺寸的鋼珠擁有較佳的抗撞擊強度。
缺點則是精密度普遍比卡式軸承低，大概僅有頂級產品擁有一流水準；Shimano
Dura-Ace 與 Ultegra 的差異非常巨大，整體表現與售價均是如此。
卡式軸承逐漸成為 3rd-party 超越零件大廠的利器，因為將產品模組化設計、訂製
工業用軸承，比起自行開精密模具、切削 cup & cone 的成本低廉許多，雖然工業
軸承內的鋼珠口徑小、強度較低，然而只要有適當的治具輔助，並不難更換。對於
欠缺處理經驗的一般使用者而言，尋求技術可靠的車店協助，花費其實不高，仍然
可以享有充分維護保養的便利。

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                                                    - Mjolnyr -

                                  Hamarr, helga ve veita ok hindra alla illska.

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