哈嘍，大家好，歡迎大家收看新一期的單車基械匠。

前言：

很多車友，特別是新進玩家，都會非常癡迷于花鼓的高響數(shù)，棘輪的高密度，對呱噪的棘輪聲音更是沒有抵抗力。廠商也把山地車的棘輪系統(tǒng)弄的越來越高，響數(shù)越做越密，聲音越搞越大。但是，這樣真的好嗎？

嚙合角度：

在開始今天的內(nèi)容前，我先簡單說一下什么是嚙合角度：

當飛輪的每個齒槽間隔被換算成圓周角度，就得到了影響騎乘反應(yīng)速度的關(guān)鍵參數(shù)：嚙合角度。360°除以棘齒數(shù)量就是答案。比如36齒的棘輪系統(tǒng)，咬合角度就是360°÷36=10°，意味著塔基每轉(zhuǎn)過10°，棘爪就會"咔嗒"一聲完成一次嚙合，無論是棘齒-棘爪結(jié)構(gòu)，還是DT棘輪環(huán)結(jié)構(gòu)都是如此。

但就是這個簡單的除法公式，卻影響到到踩踏空行程，踏板回擊，反蹲等多個數(shù)據(jù)。是否有一個最合適的咬合角度呢？對不同類型的車，多大的咬合角度是更合適的選擇呢？如何在高響數(shù)和其帶來的負面影響之間找到一個平衡點呢？讓我們帶著這些問題，開始下邊的內(nèi)容。

空行程（BACKLASH）

空行程的理解，結(jié)合咬合角度就很好理解。想象一下：當你突然發(fā)力踩踏時，曲柄需要轉(zhuǎn)過某個角度才能帶動塔基內(nèi)的棘輪完成嚙合，在完成嚙合之前，曲柄的無效行程就是空行程。從它的計算公式可以看到影響空行程的三個變量：

空行程=2π×曲柄長度×(咬合角度/360)×(飛輪齒數(shù)/牙盤齒數(shù))。

從計算公式中可以看到，空行程和曲柄長度，咬合角度，齒比搭配有關(guān)系。

但是實際情況是，曲柄長度是個人習(xí)慣問題，一但確定就不會輕易調(diào)整，飛輪牙盤搭配會依據(jù)個人習(xí)慣和騎行路況隨時調(diào)整，那實際影響最為固定的就是花鼓的咬合角度了。

【上圖不同顏色的線條代表了不同響應(yīng)角度的花鼓，從3°到20°。縱坐標曲柄移動的距離，橫坐標為傳動比（比如1就是表示牙盤和飛輪的齒數(shù)相同）。可以比較直觀的看到不同的花鼓響應(yīng)角度和傳動比對牙盤響應(yīng)距離的影響。】

以170mm曲柄搭配32T飛輪和32T牙盤為例，10°咬合角度會產(chǎn)生約29mm的空行程，相當于踏板虛位轉(zhuǎn)動了10°。這個數(shù)值在爬坡時的大齒比下會放大成明顯的動力斷層。

【上圖的顏色依然是代表不同的花鼓響應(yīng)角度，縱坐標代表曲柄移動距離，橫坐標則為固定齒比，可以比較直觀地看到不同搭配下的牙盤響應(yīng)情況。】

比如用今天常見的52T大飛輪搭配，其他數(shù)據(jù)不變的情況下，牙盤空行程會達到：49mm。

再比如，還用32T飛輪搭配32T牙盤，只是把咬合角度縮小到4°（比如DT DEG花鼓的90個咬合點），那牙盤的空行程就可以縮小到約11mm。（對比10°情況下的29mm有明顯改善。）

【空行程還和齒比搭配有關(guān)：扇形區(qū)域是角度和弧度的關(guān)系，相同角度下，飛輪越大，轉(zhuǎn)動過的齒越多，則牙盤的空行程越長。】

因此，密度更高的棘輪結(jié)構(gòu)，確實是有明顯的性能優(yōu)勢。這也是多數(shù)廠商用來宣傳高密度，高響數(shù)花鼓的常用措辭。用高密度來換取更快的動力銜接。那如果情況更復(fù)雜一點呢？

軟尾自行車上的踏板反擊（PEDAL KICKBACK）

但機械的精妙往往伴隨著代價。當全避震車壓縮后膽時，虛擬搖臂的距離會發(fā)生變化，五通與后輪軸心的距離變化會拉扯鏈條，如果此時棘輪系統(tǒng)處于咬合狀態(tài)，鏈條張力就會迫使曲柄反向轉(zhuǎn)動——這就是軟尾車上經(jīng)常提到的的踏板回擊。

為了更容易理解踏板回擊的負面影響，我們這里列舉個比較極端的例子。

假設(shè)后輪是一個死飛飛輪，無論是向前，還是向后，飛輪都會帶動牙盤旋轉(zhuǎn)。那么此時當后避震工作時會發(fā)生什么？

第一種情況：首先后避震壓縮，虛擬軸變長，鏈條被拉伸，需要長度補償，后撥腿被拉扯，連帶著牙盤曲柄向后旋轉(zhuǎn)進行補償。

【隨著虛擬轉(zhuǎn)軸的工作，鏈條長度需要補償，此時后撥腿就會隨著長度發(fā)生移動】

第二種情況：強制曲柄不讓其向后旋轉(zhuǎn)補償，此時鏈條張力就會強制拉扯，讓旋轉(zhuǎn)軸和后輪軸心距離保持不變，那避震此時就無法正常工作吸收震動。

【上圖很好的展示了避震工作時，腳踏被鏈條拉動，發(fā)生踏板反擊的情況】

當棘輪咬合角度無限小，雖然踩踏時不存在任何虛位，但是這也意味著當后懸掛工作時，塔基只可以逆時針選裝（面向飛輪側(cè)），順時針上是沒有任何虛位的。那這種情況下必然會因為鏈條的張力導(dǎo)致踏板回擊的情況出現(xiàn)。而車手又會對牙盤有一個向下的壓力來抵御踏板回擊，最終結(jié)果就是會導(dǎo)致避震僵硬，反應(yīng)遲鈍，達不到預(yù)期效果。

【canyon曾經(jīng)在展會上展示過一款帶有花鼓離合的軟尾，上圖可以看到花鼓離合斷開后，踏板回擊也就不會出現(xiàn)了，這正是上文提到的極端情況，花鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。】

這里可以參照這期過往內(nèi)容，看一下當后輪塔基離合機構(gòu)完全斷開的情況，后避震能有多靈活。在一些速降車手中，他們會在比賽中通過優(yōu)化齒比，斷開鏈條，實用改裝件等方法來消除或者削弱踏板回擊的影響。

假設(shè)在32x14齒比下避震壓縮導(dǎo)致3°曲柄回彈，通過公式換算：棘輪轉(zhuǎn)角=3°×(32/14)=6.8°。

這種假設(shè)下，當塔基咬合角度無限多時，就有相當高的幾率會發(fā)生踏板回擊。反過來如果塔基內(nèi)無離合結(jié)構(gòu)，塔基自由選裝，則一定不會發(fā)生踏板回擊。

在這個假設(shè)下：當咬合角度≤6.8°時，棘輪必定卡死在某個齒槽，將鏈條張力化為踏板回擊力；反之若咬合角度＞6.8°，棘輪就有自由旋轉(zhuǎn)的空間來釋放張力。

結(jié)論：

棘輪結(jié)合點越少，則越不容易產(chǎn)生踏板回擊。

棘輪結(jié)合點越多，則越容易產(chǎn)生踏板回擊。

剎車對踏板回擊的影響

剎車動作會讓踏板回擊的情況雪上加霜。后輪鎖死的瞬間，傳動系統(tǒng)被迫承受全部鏈條張力。這也是速降車手偏愛大角度咬合系統(tǒng)的原因，e*thirteen Sidekick花鼓甚至提供最大18°的可調(diào)死區(qū)，通過延長棘輪自由行程給避震器爭取毫秒級的緩沖時間。

面對這種兩難境地，目前比較主流的改裝配件一個是O-Chain盤片，另一個是新出的e*thirteen的Sidekick的離合花鼓。O-Chain Spider在曲柄和鏈輪之間插入雙彈簧系統(tǒng)，12°的旋轉(zhuǎn)緩沖空間如同給傳動系統(tǒng)裝上了另一個離合機構(gòu)：小螺旋彈簧負責(zé)日常復(fù)位，彈性襯套則專門消化劇烈沖擊下的踏板回擊。

而e*thirteen Sidekick的設(shè)計則更顯激進——其專利推桿式棘爪能在滑行時完全縮回，提供12°、15°和18°三個可調(diào)死區(qū)。

e*thirteen的工程師說，在激烈的比賽中，如果嚙合角度只有1°，在25km/h速度下滑行時，花鼓每秒的嚙合次數(shù)會超過1000次，這會導(dǎo)致明顯的踏板回擊和糟糕的懸掛性能。

選擇嚙合角度本質(zhì)上是一種取舍，而非絕對。XC等偏向精細操控的車型，會更加傾向于使用更極致響應(yīng)的花鼓，代價是棘齒磨損速度和滑行阻力會增加；Enduro車妥協(xié)在6-10°區(qū)間，用稍長的空行程來換取避震的靈敏性；DH車則直接擁抱12-18°的"鈍感力"，畢竟在速降時，避震器多吸收10%沖擊遠比減少幾mm的空行程來得重要。這種選擇沒有標準答案，就像DT Swiss同時提供18齒，36齒，54齒和DEG規(guī)格的90齒棘輪系統(tǒng)——前者適合追求極限速度下避震細碎靈敏的貼地感受，后者則是偏向于精細操控的車型和車手。

當你下次聽到花鼓的噠噠聲時，不妨在單純追求炸街的同時細品一下其中的含義：每聲"咔嗒"聲既是棘齒咬合的節(jié)點，也是工程師在效率、耐久、操控之間劃下的刻度線。

好了，今天的內(nèi)容就到這里，我們下次再見。單車基械匠，給您帶來更多新奇，好玩，有趣，實用的單車知識。