星期一, 12月 25, 2006

翻譯:(單車)高速產生的擺盪 High speed shimmy


資料來源: Dave Moulton's Bike Blog
Dave Moulton: 1993年退休的車架設計建造達人,所製作的車架曾在環法賽、奧運及世界杯中登場,有長達36年的單車工藝經驗。


騎著你的新入手的、輕量的公路車外出時,是否曾在一個陡下的路段,當時速達到70甚或80公里時,發現你的前輪,甚至是整車開始劇烈搖晃起來,儘管你停了下來,但剛剛的情形可真會把你嚇出一身冷汗。你和你的車正經歷了所謂"shimmy"(搖盪、擺盪)的狀態。

"Shimmy"的發生通常肇因於單車沒有足夠的"trail"(拖曳)(譯者:字面上較難體會,請參閱附圖)。如果你自單車車架頭管中心,順著頭管往地面畫一直線,該線與地面交叉點設為點B。再由前輪的中心點,往地面畫一垂直線,與地點交叉點設為點A。則點A到點B的長度就是所謂的"trail",我在建造我的車架時,"trail"的長度至少會有2.5吋(6.25公分)。"trail"在任何有輪子的車輛上是普遍的,不論是汽車或是購物推車都會有"trail"。車架頭管角度如果大一點,將會縮短A點到B點的距離,或者是你增加了前叉向前彎的角度,也會縮短A點到B點的距離。最糟是如果一輛頭管陡直的車架配了一支又長又彎的前叉,"trail"長度可能趨近於零。

因為有"trail"的存在,單車才可以保持直線前進,並且讓單車看起來好像有自我操控的能力。當你重心往左邊靠,點B自然偏向左邊,而輪子的地面接觸點點A也會往左邊偏。輪子轉動產生的慣性也是單車自我操控的一個重要角色,但這是另一項議題,我之所以會提到這點,是因為輪子越重,車子越容易保持直線前進。公路車超輕的輪組與外胎對"trail"長度變化的敏感度特別高。高速下坡時車輪"shimmy"的情況或多或少會受到路面的顛簸或突來的一陣強風影響,輪子的"trail"會修正"shimmy"的程度,但如果車子沒有足夠的"trail",它一開始會過度修正,然後再度修正,輪就會發生高速偏擺過來偏擺過去的現象。當你推著購物車跑過停車場時,你就會看到購物車的輪子擺來擺去相同的現象。

大尺寸的車架有容易發生"shimmy"傾向,原因有二:大尺寸的車架比較高,依比例也會比較長。但有一個學派認為個短軸距的車比較適合用在自行車競賽,以致於車廠在設計車架時會用較大頭管角度來縮短軸距,當然同時也縮小的"trail"的長度。大尺寸的車架因為管材較長顯得較有彈性,同時他們往往縮小座管角度以便容納騎士的長腿,因此,騎士的重量配比會比較偏重在後輪。任何車輛如果重心偏後方,會比較不穩定,問問開過老福斯巴士在風中穿梭的人就知道了。因此如果你是一個大高個兒騎著一個大尺寸的車架,下坡時儘量把你的重心往前移(譯者:讓前輪多一點負載,增加前輪的抓地力),把你的身體降低(低風阻姿勢),如果你坐得太高,風壓會把更多的重量經由你的胸部傳達到後輪。最後,如果進入高速"shimmy"狀態,儘量不要慌,把上管夾在你的兩膝之間,並且溫和地按壓後剎車(前剎車只有在"shimmy"結束時才可使用)。

單車"shimmy"的問題通常來自於車架的設計,在無法更動車架的情況下,所能做的修正很有限。但是檢查一下頭碗是否鬆動,前輪裝置較重一點的胎以增加旋轉時的慣性足以糾正或淡化這個問題。車架設計上的缺陷還會繼續存在,但您所做的努力可以緩和"shimmy"的情況。

8 則留言:

匿名 提到...

哇!這篇文章真是讓人耳目一新,導正許多錯誤的觀念,例如,我以前覺得前叉越向前彎(老式硬叉)就會越穩,其實不然...;又如,下坡重心要往前以增加操控性?!這是否是指公路下坡呢?非常值得重新思考、驗證一下!

匿名 提到...

咦?我更疑惑了!我剛量了一下我的兩輛車,一是我的戰馬MCM Team,林道戰力優異,但是放雙手比較不穩,還會有shimmy的現象,但只要雙手輕握就沒問題了;另一是我的SCHWINN硬叉ATB,公路騎乘感、效率優越。

猜哪個的"Trail"長度比較長?居然是MCM Team,有10cm;而SCHWINN硬叉ATB只有8.5。

照此文,不是"Trail"越長越穩嗎?還是我的量法不對...。請達人解惑?

匿名 提到...

"So if you are a tall person with a large bike frame, try to keep your weight forward when descending."

如果是像我一樣的矮個子,小車架呢?下坡還需要重心前移嗎?
我也覺得應該有人來驗證一下這個論點,sj要不要先試試?

ufjk0816 提到...

這篇說明,atwogogo 翻的簡約易懂,比起以前看過的說明更容易了解,這方面的理論其實也是我們應該加強一點的.
量了一下我的愛車AB兩點竟然有13公分,真的很穩定嗎?我也不清楚,祇知道一直騎而已.
另外把車放在立車架,或把後輪放在地上,兩者A.B點的尺寸都會改變.

匿名 提到...

喂,083,鐵屁屁可是已經用了七根鎖骨鋼釘外帶左臉像小叮噹、右臉更像小叮噹來驗證這個下坡壓車的理論了(詳見專欄我在彎道的日子)。我要像大雄,不要像小叮噹。

aabb 提到...

要去南橫之前翻譯了這篇,好像有點時機不太對。再度提醒,千萬不要在這次行程想要去體驗shimmy,特別是車子有裝行李架多了一些負載的時候。下坡不要太快,要注意路況和落石情況。

匿名 提到...

轉貼高人回應:

To 桂公公:當您跨上您的越野戰馬時,trail 立即改變(絕對不是您量的尺寸),且越野戰馬其避震造成 trail 在騎乘隨時會變,也是一個不穩定因素!
To小蘭姐:沒機會和您共騎很是遺憾!那是針對大個子車架造成的姿勢調整,您是否需要調整,重心轉移本是騎乘中一個相當大的要素,坐墊是用來支撐身體重量的,並非是用來坐的,除非平地公路巡航(也要起來活絡一下屁屁的血路)!
To 土哥哥:文章那麼久了不要記這麼仔細,年少無知下的東東!單車換成檔車重機就完全相反了,下坡轉彎不能壓前叉,不然更容易滑倒,要用雙膝夾油筒分攤前叉的下壓力!
To KevinChang:先前我就是要請您測試 trail差異!
To準新郎官:RAKE 0mm及45mm 前叉燒好後,您要負責解答所有人的疑惑!
 
網路留言真的很恐怖,隨時會被提出來檢視一下,下述內容看不懂就當我胡扯算了,看的懂也僅供參考,寫錯了擔待些,合您的意也不代表是對的!在我有時間時沒人與我討論,當我沒時間時,有心也無力了!
 
TRAIL和 頭管角度 / 輪徑 / RAKE有關,但TRAIL 和 RAKE是不一樣的!簡單說:TRAIL越長越穩定,RAKE和路感回饋有關(太過靈敏隨時修正,甚至過度修正),如兩個極端例子,哈雷機車前叉及大賣場手推車輪子,哈雷機車頭管角度大(TRAIL大)到有無RAKE完全無差別;手推車頭管角度小(RAIL等於0)到即使有加長的RAKE(數十倍計)還是無法彌補無TRAIL的事實(輪徑小也是一個重點)!可調行程避震器就是一例,上坡減少行程,路感回饋及好使力;下坡行程調到最大,穩定性提高。所以除非某些狀況,TRAIL 及 RAKE可能會被模糊掉其差異性的!
如每一個細節都單獨提出來檢討,就無關整體性能表現的問題,只是單純學術研究討論!每輛車架於設計時即付予其使用場所,再加上市售的前叉八九不離十的共用尺寸規格,除非訂製!如何在各尺寸間取得最佳平衡就是各車廠的功力囉!
車架尺寸設計從上管水平長 / 坐管長度及角度 / 頭管長度及角度 / BB高度 / 鍊叉 / 軸距 / TRAIL 到 RAKE環環相扣,我曾經訂製了一台適合 爬坡 / 越野 / 中低速下坡轉彎 的車架(TRAIL短些)(起碼我認為啦),其高速公路下坡(50以上)行駛的陡動真的粉恐怖,要是遇緊急狀況很容易出事!
另外這也反應公路車的穩定性絕對不輸登山車,端看使用場所及狀況及技術啦!

aabb 提到...

知名不具先生等您好久,終於出聲了。這個主題若您還悶得住,我就更佩服您了(本來就五體投地了)。有空多寫些教材咩,雖然我沒什麼膽子練,但總可教教新的「一哥」之流的。
啥?過彎不能壓前叉,還好我還沒開始練。那過彎時可不可以放雙手,我是說在沒人的空地偷練啦,你的大作裏有提到的。