作者: jwchao (小掐) 站內: bike
標題: 淺談單車避震之二
時間: Thu Nov 11 23:09:46 2004
避震的目的
所有的避震器都應該能夠達到四個目的，首先，要將騎士獨立
於路面的不平整之外，降低騎士的疲勞以及不舒適感，讓騎士
有充分的餘裕得以控制車輛，要達到這個目的，避震器必須要
能夠消除小的、高頻率的震動，就像是舖水泥的桶後林道那樣
。第二個目的是要能夠吸收較大障礙物所帶來的衝擊，在衝擊
的力量達到騎士身上之前，盡可能地把它降到最低，要達到這
個目的，避震器必須要能夠吸收大的、低頻率的衝擊，例如在
人行道騎上騎下這種動作。第三個目的讓單車在經過惡劣地形
時，讓輪子盡可能地貼在地面上，如此一來，輪子才能夠充分
發揮加速、減速、操控等功能。最後一個目的是避免讓單車出
現一些不需要的動作，像是多餘的彈跳，凡是因為踩踏或是加
速造成的避震器動作都歸在此類；或是要避免後避震器碰到大
型障礙物而壓縮時，造成的踏板回彈現象。
在全避震車種發展的前幾年，大多數的避震器都能夠滿足前三
個目的，但是卻很難同時滿足第四個目的，而直到現在，同時
達到這四個目的一直是單車避震設計的大挑戰。近十年來，避
震器的設計者試著結合彈簧、阻泥、槓桿、連桿來達到這些避
震的目的，使得避震設計已經相當進步，而且已經相當接近（
或者說，接近的程度已經「可以接受」了）理想的境界了。
避震的組成─彈簧
之前我們已經提到輪胎以及其他零組件的形變可以提供避震的
功能，那麼既然形變是好的，為什麼多一點呢？為了要讓車子
多一點的形變，我們必須在單車的某個部分加入垂直的形變裝
置，輪胎所受到的撞擊在達到騎士的身體之前，必須在車架的
某處先被壓縮起來，這就是所謂的「避震行程」。避震行程可
以安裝的前叉、下管、座墊、座桿、龍頭或是後三角之上，它
也可以安裝再不只一個地方上，而這些位置都有他們的優點以
及缺點，當然，也就有支持者和反對者。
好吧，我們假設這個避震行程是安裝在前叉上面，如果我們只
是單純地在前叉上面增加一個可以滑動的裝置，那麼我們的前
叉一定會整個垮掉，所以我們需要增加一個裝置，能夠儲存前
叉壓縮的力量，還要能夠讓前叉不會自動分解掉。這個裝置，
就是「彈簧」。
彈簧有許多種形式，首先就是金屬製的線圈彈簧，這種彈簧原
則上就是把鋼、鈦或是碳纖維等很強壯的材質拗成一圈一圈的
。其次就是氣壓彈簧，氣壓彈簧把空氣或是其他氣體壓縮在一
個密閉的氣室當中，這個氣室會隨著避震氣壓縮而被縮小，使
得空氣壓力增加。再來還有橡膠彈簧，也就是大家常提到的優
利膠彈簧，還有液壓彈簧，利用壓縮液體來達到彈簧的目的。
所有的彈簧都能夠儲存能量，也就是你壓它、它就會彈回來，
你壓愈多、它就回彈愈多。
這些彈簧在許多方面的表現都不盡相同，包括複雜度、線性表
現、能量儲存效率等。像是大卡車用的那種鋼片彈簧，雖然很
重但是能夠儲存的能量卻很少，而某些優利膠彈簧，重量輕卻
能夠儲存大量能量。金屬線圈彈簧的表現相當線性，也就是說
，他們能夠提供的力量和他們被壓縮的力量是成絕對的比例，
不會改變的。如果一個線性彈簧被壓縮一英吋的時候給你一百
磅的力量，那麼當他被壓縮兩英吋的時候，絕對就可以給你兩
百磅的力量，這種線性彈簧的彈力值是單一的。至於氣壓彈簧
、某些橡膠彈簧、還有錐狀彈簧，他們的彈力值則是會上升的
，也就是說，在這些彈簧達到完全壓縮時，表現出的彈力值大
於剛剛被壓縮時的彈簧，這一類的彈簧，你愈壓它就愈硬。一
般而言，這是種好現象，避震器如果採用這種彈簧，那麼在面
對小型震動的時候，彈簧可以相當柔軟，但是在面對大型坑洞
、避震器被嚴重壓縮時，又能夠變得相當硬。這類非線性的彈
簧提供的彈力值是隨著壓縮量逐漸上昇的。我們也可以透過非
線性的機械構造設計，讓一個線性彈簧表現出非線性的特性，
這樣的設計常常出現在機車避震裡面，讓一個線性的鋼製彈簧
表現出漸進的彈力值。
優利膠彈簧通常不是用所謂的「橡膠」製成的，他們的原料不
是橡膠樹的樹汁，而是由化學合成而來的，內部組成通常是很
複雜的泡棉組織，而經由不同形狀、材質、以及密度的配置以
及設計，優利膠彈簧可以提供非線性的彈力值，就像是氣壓彈
簧一樣，可以避免避震器觸底。
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