硬核:什么是反蹲值?为什么说设计软尾自行车的悬挂比一些汽车的还要复杂
反蹲,最早是悬挂(悬架)工程师为了确定悬挂本身抵抗压缩程度的术语。英文名为Anti Squat(AS),以下简称AS。在汽车上就是悬架抵抗发动机的力所带来的压缩性。100%的AS意味着既没有压缩,也没有延伸。小于100%则意味着在加速状态下悬挂会被压缩,大于100%则为加速状态下悬架会被拉伸。
我们先简单来看三张图片,第一张为反蹲等于100%
其中Swing arm为有效摆臂,有效摆臂的概念我们在后边会详细讲解,这里我们可以视为从后轴到转点的连线。当力的方向和有效摆臂方向一致时,反蹲为100%,也就是说悬挂此时既不会压缩也不会拉伸,但是这种情况在自行车上是不会存在的,首先人是活动的,重心会因为路况不同而有所改变,链条的施力方向,以及不同类型的车的用途也会导致反蹲数值改变,这个我们后边还会详细解释,因为影响因素还有很多,这里我们只要知道力的方向和摆臂方向重合时就是100%反蹲,悬架不会运动即可。
下边第二张图片为AS小于100%的情况。
该情况看图会很容易理解,力的方向和摆臂方向向上形成角度,我们可以理解为IC为支点,IC的确定方法后边也会详细讲到,我们这里可以理解为真实转点,有效力臂为真实转点上的杠杆,链线拉力和驱动力的反作用力为施力方向。整个过程悬架压缩。
第三张图片为AS大于100%的情况。
和上图一样,只是力的方向为向下,摆臂向下运动,悬架被拉伸。
大概理解完反蹲是什么以后,我们来看看反蹲在自行车上会是一种什么样的复杂构成。为什么说AS是一个没有结果的设计数值?
我们先来看看如何来确定一台软尾车的AS反蹲值,以及为什么设计师不去设计一辆完全100%反蹲的自行车?
反蹲最直观的给我们的感受就是在软尾骑行中的泄力的感觉,即使自己的重心并没有发生剧烈变化,但是每一次踩踏,软尾车的悬挂部分还是会有节奏的上下运动。导致悬挂运动的原因就是反蹲。
以下边这台速降软尾自行车为例,我们来绘制一张关于这个悬架的反蹲图,来看看它的反蹲值大概范围是多少。
首先我们确定100%反蹲的位置,通过轮胎接触地面的点和前花鼓轴心画一条垂直于地面的线,然后我们以设计师在设计悬挂系统时使用的车手常用骑行位置的中心点为起点,平行地面画一条水平线,两线交叉的点,就是一辆软尾车的100%AS的位置,当力的方向完全通过这个点的时候,那么反蹲值就是100%。
下边我们继续来绘制IC,也就是“即时中心点”,我们也可以理解为真实转点,如果以下图的单转点软尾车为例,就会看到转点就是IC点,也就是有效摆臂的一段的链接点。
而对于多转点的自行车,IC点的位置是变化的,通过其组成的四边型的两个点,和另外两点后,相交的位置即为IC点,对于多转点的车架来说,这个点的位置是变化的,所以反蹲值也会因此变化,这也正好验证了开头说的,反蹲值是不会出现完全100%的情况的。
然后从后轴中心连接IC点,两点之间则为有效摆臂。
找到IC点以后,我们再来看看导致悬架压缩或拉伸的力来自于哪里。我们骑行中即使没有出现故意的移动重心,但是依然会在踩踏时导致我们的悬架工作就是因为我们链条对悬架施加了力量,如果和100%AS方向一致那么悬架则不会工作,但是这种情况即使是在静止状态,出现的范围也是非常小的,因为我们车上有变速,后飞轮和我们搭配的牙盘片都会有不同的尺寸,所以这就会导致链条施加力的方向也会发生改变。
我们还以刚才的图示继续画出链线施力的方向,此时链线和刚才绘制的有效摆臂线出现交点。通过后轮接触点和该交点重新绘制一条直线。当这条直线和前轮垂直地面的线的交点出现在我们的重心上方时,则AS大于100%,当出现在重心下方时则AS小于100%。
而且在不同设计类型的车上,初始设计的反蹲值也是不同,比如上边这台速降因为下坡环境和骑手骑行姿势基本都是站立骑行,所以反蹲值就会设计的比较大,基本达到了160-170.而下边的偏XC的master则反蹲值相对较小,更注重踩踏效率。
我们软尾车在踩踏时,我们都希望我们车不泄力,希望所有力量都能有效传递到后轮,而不是被悬架以热量的形式消耗掉,那么完全AS100%的车架,有没有可能呢?
且听下回分解:未完待续……
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