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[维修养护] [ROK 原创] 单车后避震原理基础与进阶(全)

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发表于 2017-4-28 10:02:11 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
源地址:http://blog.163.com/rok_bike/blo ... 003201441074830842/


索引
一,         后胆的基本知识
1.         后胆外部各部分名称
2.         后胆的规格表示法
3.         气压设置以及预压
4.         踩踏平台(低速压缩阻尼)调节功能的使用
5.         回弹调节
6.         后胆/前叉的调教:
二,         后胆结构和工作原理 – 基础篇
1.         后胆的种类
2.         后胆内部结构
3.         主气室的工作原理
4.         阻尼的意义及工作原理。
5.         调节原理
6.         IFP气室介绍
7.         踩踏平台揭秘-低速压缩阻尼。
8.         RL后胆
9.         踩踏平台调节机构 (FOX RP系列,CTD,Rockshox RT3等等)
三,         常见故障以及维护的概念
1.         基本概念。
2.         关于维护周期
3.         常见故障分析
4.         部分案例图片
四,         后胆结构和工作原理 – 进阶篇
1.         大气室版后胆
2.         DRCV的特点
3.         PIGGYBACK 后胆原理和普通后胆比较
4.         DHX 的IFP调节机构
5.         高速压缩阻尼 – BoostValve与Shim
五,         后胆相关特性的更深入研究
1.         SHIM
2.         IFP 气室体积、气压,对初段及末段的影响
3.         阻尼油-运动粘度
4.         后胆线性特征与车架线性特征

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 楼主| 发表于 2017-4-28 10:02:50 | 只看该作者
正文
前言
相对于前叉来说,单车后避震(以下简称“后胆”)对不少玩家来说还是比较新鲜的玩意儿。原因无他,软尾也是近几年在国内才开始兴起,大家对后胆的原理、功能、调教方法还不熟悉,而且后胆相比前叉,结构精细一点,维护难度也稍高一点。因此,在大多数玩家眼中,后胆总有一层神秘的面纱,至于后胆厂商宣传的种种功能,更是云里雾里,对于不少东西,都是一知半解,人云亦云。
就拿最基本的来说,很多车友找我维护完后胆之后,都会问我: “我体重是XXX, 后胆该打多少气压?”这说明不少车友还缺乏对于后胆的一些基本常识。
更糟糕的是,多数人对避震器都没有任何维护意识,本人接触过的不少后胆都是严重缺乏保养,直到功能已经失效,甚至损坏,车主才想起来要求助。
本文针对后胆的一些基本知识、原理进行阐述,基本上是立足于扫盲与进阶,希望对大家有用。
由于时间关系,本文不可能面面俱到,如有错漏,欢迎交流、指正。
一,        后胆的基本知识
1.         有些车友买了软尾回来,还搞不清楚后胆的各部分名称,现在以FOX CTD为例,标示后胆外部各部分名称和功能。
l  < 图1-1-1 FOX CTD>


2.         后胆的规格表示法,眼对眼,行程,车架行程(轨迹行程),英制/公制,压缩比(整体)
l  有时我问车友,你的车架后行程是多少?答曰:190。这又是混淆了后胆规格与车架规格了。
l  首先,后胆的规格表示法一般为“眼对眼长度 * 后胆行程”。注意,后胆行程不等于车架行程
l  <图 1-2-1>

l  <图1-2-2>

l  <图1-2-3>

3.         气压设置以及预压
l  很多车友问过我一个问题:有没有体重和后胆设置气压对应关系的表格?这个问题的答案是:没有,也不可能有!
l  为什么一般前叉的气压设置和体重有一个大致的对应关系,而后胆没有呢?这是因为,前叉直接受到车手体重的作用,而后胆是间接受到车手体重的作用! 后胆是通过车架的连杆运动来工作的,同一规格的后胆,使用于不同车架时,其压缩比也可能不同。车架就好像一个杠杆,压缩比可以粗略看成是杠杆比(但又不等同于杠杆比,关于压缩比的进一步介绍见第五章),杠杆比不同,力量的传递比例也不同。<图 1-3-1>

<图 1-3-2>

l  预压(也叫做 SAG或“预压缩”)的设定。几乎所有前叉、后胆要正常工作,都要设置一定的“预压”,个别特殊结构的车架除外(例如捷安特NRS系统)。“预压”就是车手背负日常骑行负重(例如水袋、骑行包),慢慢坐到单车上,保持正常骑行姿势时(最好有停车架辅助进行),前叉、后胆压缩进去的行程占额定总行程的多少。例如XC一般为15%,AM为25%.  最佳的预压设置建议遵照车架厂商的建议,这是因为车架的压缩比是非线性的,有时25%的后胆行程不一定等于(绝大多数情况都不等于)25%的后轮行程位置,车架厂商在设计时都会决定一个最佳的预压,尤其是VPP,DW-LINK这类虚拟转点结构的车架,预压对踩踏效率额影响是很大的。
<图 1-3-3 SAG设置>

l  如果指定特定的车架,由于其压缩比是知道的,所以才可以给出一个体重-气压的参考表格,这种表格只能是车架厂商给出的,例如闪电。
(以下截图来自闪电官网)
<图1-3-4>


4.         踩踏平台(低速压缩阻尼)调节功能的使用
调节平台的原理,将在第二章详细讲解,这里先作简单介绍。
l  FOX RP23 是2档拨杆+3档旋钮的调节机构。相当于总档位是4档。<图 1-4-1  RP23>

l  CTD与RP23类似,也是拨杆+旋钮的调节机构。黑色的3档微调旋钮和RP23一样,也是先拉起来再旋转的使用方法。<图 1-4-2 FOX CTD>

l  再看看ROCKSHOX RT3 的踩踏平台调节拨杆,就是简洁的分成了3档
<图1-4-3  RT3 GATE特写>

l  <图1-4-4  >

RL系列和RP系列区别还是挺大的,其阻尼活塞结构也不同,具体还是在第二章再讲吧。
RL系列锁得比RP系列硬得多,但其他方面性能比不上RP系列。
l  <图 1-4-5 DHX>

l  关于踩踏平台误区的澄清:
l  踩踏平台不叫“锁死”,即使像RL那样可以“锁死”的后胆,也不能完全锁死的。(见第二章)所以,软尾怎样锁死也不会有硬尾的踩踏效率的,不用再抱什么幻想了!软尾是为冲山而生的,压马路请老老实实用硬尾或公路。
l  就算踩踏平台调到最大,后胆也不是完全不会活动的。首先,踩踏晃动的大小,和车手踩踏习惯有很大关系:圆周用力越不均匀,后胆越容易晃动;踏频越高,后胆越容易晃动;车手重心起伏越大,后胆晃动越大;摇车的话,什么踩踏平台都会晃动。其次,同型号的后胆有不同的预设,这个预设的阻尼力度不是外部可调的,是阻尼活塞组装的时候就设置好的。
5.         回弹调节
l  <图1-5-1 RT3>


绝大部分后胆的回弹旋钮都用红色来表示。
6.         后胆/前叉的调教:
1)        原则上前叉、后胆的压缩阻尼以及回弹阻尼应该调节到一致,尤其是回弹速度,以保持自行车前后部分运动特性的一致性。
2)        在这个时代,所有后胆,无论档次如何,都有回弹调节功能,所以先讲述这部分。


u  大多数情况下,回弹速度应尽量调得偏快一点,当然,前提是不能快得有把后轮不断颠离地面的感觉。
u  由于地形、车友骑行风格千差百异,因此没有绝对的标准回弹应该调多快。每一台车的避震调教只适合车主在特定条件下使用。回弹的进一步微调的方法,以下引用自国外的著作Mastering Mountain Bike Skills,此项调试思路可以同样应用于其他方面的调节,例如高低速压缩阻尼等等。
<图1-6-1>

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 楼主| 发表于 2017-4-28 10:03:27 | 只看该作者
二,        后胆结构和工作原理基础篇
1.         后胆的种类
l  从主要工作介质去区分的话,分为弹簧胆和气胆两种 – 主要区别在于重量与线性,气胆调节方便,弹簧胆要根据体重和骑行风格计算磅数。
       <图2-1-1>




l  从结构布置上划分,可大体上分为直列式,Piggyback式两种。(至于像SCOTT那类奇葩的拉伸后胆就不讨论了)
<图 2-1-2 直列式和Piggyback>


  
l  PIGGYBACK式的后胆性能稳定,可调节参数更多,阻尼作用更明显,但入门级玩家未必能感受到。结构区别主要是IFP气室的位置不同,油路的走向不同,压缩阻尼的布置位置不同。对于piggyback后胆的详解,见第四章
2.            后胆内部结构
FOX RP23 大气室版为例,标示各内部主要部分名称。(剖面图来自国外论坛,我这里只做了标注)
<图 2-2-1 RP23 XV 剖面图>


1)        踩踏平台、回弹调节凸轮
2)        阻尼杆
3)        踩踏平台和回弹调节杆
4)        附加气室
5)        主气室
6)        主活塞
7)        阻尼活塞
8)        阻尼油腔
9)        IFP
10)     IFP气室
11)     打底垫圈
12)     行程管密封
13)     尘封
下面是分解保养一只RP23(普通气室版)时拍的分解照,看看大家能不能对上号。
<图 2-2-2 零件图>

3.         主气室的工作原理
l  主气室/弹簧 就是后胆支撑力量的主要来源,遇到冲击时压缩,将动能转变成势能以及热能,然后通过回弹的形式去释放储存的势能。
l  气室详解(以FOX为例): <图2-3-1 主气室>
有不少人还不知道后胆气室也有负气室的。老式的后胆一般是上下两个打气嘴,一个打正气,一个打负气,如Rockshox SID RACE
现在常见的设计,是在正气室初段的位置,设置一个串气槽,从外观看,那个位置有一个小长条形突起,在气室内部就是凹下去,主气室的气通过这个串气槽跑到负气室里去,在初始状态下,正气室的气压和负气室的相等,减少了启动阻力。实际上就等于13版之后的ROCKSHOX前叉SOLO AIR技术,FOX把这项技术应用在后胆上远比ROCKSHOX要早,而在前叉的应用却是ROCKSHOX的独门绝活,个人估计这都是专利抢注造成的。
串气槽在工作时,是有一定响声的,有不少玩家以为是后胆除了问题,详情参见第三章。对于普通气室与大气室后胆的区别,以及DRCV气室,详见第四章
4.            阻尼的意义及工作原理。
      
l  上面一节提到,主气室/弹簧 就是后胆支撑力量的主要来源。主气室的设计,不同厂商的后胆都几乎一样,而对后胆表现有决定性影响的,却是阻尼系统。假如一个后胆/前叉是没有阻尼系统的话(那就只剩一个弹簧了),受到冲击时,弹簧会迅速压缩,然后迅速回弹,这样,避震受到的冲击就会直接传递到车手上,那就失去阻尼系统的意义了。
       简单来说,阻尼系统的作用是不同程度地减慢压缩与回弹的过程,同时对主弹簧或主气室的线性做一个优化。在阻尼系统的作用下,后胆/前叉在不同的运动阶段有不同的特性,也就是通常说的“线性”或“非线性”特征。
可以说,一个后胆的价值主要是由它的阻尼系统决定的。
目前,主流的自行车避震系统阻尼部分都属于液体紊流阻尼器,简单来说,就是依靠阻尼油通过不同的阀门产生阻尼效果。
接下来的几个小节,都是围绕阻尼系统的基本原理展开。
l  首先看看阻尼系统的核心部分:阻尼活塞
<图2-4-1 阻尼活塞>

<图 2-4-2 刚拆开的阻尼腔 活塞在油腔内的运动>

<图2-4-3  阻尼活塞主阀块>


后胆压缩、回弹的快慢,就是取决于上面每条油路的流通量,而后胆的线性,取决于每条油路流通量的变化特性。
      
5.           调节原理
l  上面提到,阻尼系统里面通常包括可以调节的油路通路,这里介绍一下其调节原理。 请注意,这里先以常见的RP系列后胆为例,因为其结构最典型,有些高档一点的后胆(尤其是PIGGY BACK结构的后胆)油路数量更多,调节机构也多样化一些,这些以后再另外介绍。
l  通常来说,;而可调回弹油路,是靠控制油路最小截面积来实现,属于直接流量控制。
<图2-5-1  踩踏平台>

<图2-5-2  RT3回弹杆 和 回油孔>

6.            IFP气室介绍
l  在进一步介绍阻尼系统之前,还要说说这个IFP。
<图2-6-1 IFP  cut away IFP 特写>

a)         IFP的作用:提供阻尼系统的活动空间。
<图2-6-2  阻尼棒和IFP的运动方向示意图>

b)        提供阻尼系统工作需要的支撑力,抑制气泡或真空泡的产生
IFP的其中一个很重要的意义,就是要在后胆运动时,确保阻尼油必须流经特定的油路与阀门,让阻尼系统的功效得以发挥。很多后胆的功能失常就是IFP气室压力不足所致,而根本原因(大多数情况)是因为后胆长时间使用缺乏维护,时间长到IFP压力不足时,通常在这个后胆上面能发现很多“并发症”,详情参见第三章。
<图 2-6-3 >

c)         末段支撑。
关于IFP对末段支撑的作用,还不单纯表现在其压力对阻尼棒的作用,对于带有BOOST VALVE (增压阀)技术的FOX后胆或类似的后胆,还起到增大压缩阻尼的作用,这方面的详细介绍放在第四章。
<图 2-6-4  IFP末段支撑原理>
7.         踩踏平台揭秘-低速压缩阻尼
l  这个小节文字比较多,有心了解的就耐心看吧。
l  首先澄清一些基本概念。后胆是不能完全锁死的! 包括RL, RPL等带有“LOCK”字样的后胆,也是不能完全锁死的!!绝大多数人平常说的“锁死”其实是踩踏平台!当然,不同厂商有不同叫法,例如ROCKSHOX的就称为“GATE”!
l  其实前叉也是类似(当然,有些前叉就锁得很死),稍微有点档次的叉,都有锁死保护或锁死力度调节功能(例如FOX RL和RLC系列就有一个“底部阀”,受到大冲击时会冲开泄压,保护机件不受损坏),而且其锁死阀门本身,在比较大的力作用下也能打开。锁得死不死不是衡量一个前叉/后胆好不好的指标,“锁死”的本意在于防止泄力,只要压缩阻尼能抵抗踩踏造成的分力,那就足够了!如果真要追求锁的死死的,请去买只两百块的XCM机械叉吧,别讨论什么FOX ROCKSHOX了。
l  另外,后胆的踩踏平台调到最硬的时候,例如CTD的C档,RP23的4档,摇车时一样会动作的,这是正常现象。防泄力是指在坐姿骑行,发力比较均匀的情况。如果摇车,或者坐姿骑行时突然发力,或踏频过快、骑手重心上下起伏严重的情况下,后胆一样会动作的。
l  言归正传,说说踩踏平台的原理。 踩踏平台的意义在于防泄力或减少泄力,那么它是怎样实现的呢?上面提到过,通常带踩踏平台的后胆,阻尼活塞的压缩方向带有可调节的弹簧单向阀,这个阀门实现的就是低速压缩阻尼
<图 2-7-1 压缩阻尼示意图>

l  当后胆吸收一定的动能时(注意,这里的动能可以是小震动,或踩踏对后胆造成的压缩),低速油路单向阀被冲开,油路流通,后胆可以被压缩。若若低速阻尼阀门有足够高的阀值,需要冲开它的动能大于踩踏时造成的后胆压缩趋势,这就实现了踩踏平台的功能。当然,这里的前提是高速压缩阻尼部分也有足够大的阀值不被冲开。
l  而当后胆吸收比较大的动能时,后胆需要在很短时间内压缩一段距离,这样,阻尼活塞下放的油需要迅速跑到上面去。这种情况下,低速阻尼油路由于截面积小,即使全开也满足不了这个需要,阻尼活塞上部和下部的压力差依然很大,这部分压力差高于高速阻尼单向阀的阀值时,高速阻尼开始介入到工作中。关于高速阻尼的更详细介绍,见第四章。
<图2-7-2 压缩油路机制>

l  之前看到有些介绍,说踩踏平台,或FOX RLC前叉可以“吸收来自地面的冲击,来自车手踩踏的压缩力量可以过滤掉”,这纯粹是误导,因为低速压缩油路只会在适当的力下打开或关闭,不会知道这个力到底是来自地面还是来自车手的,上面的示意图已经清楚说明了其作用机制。
8.         RL后胆
l    RPL和 RL的阻尼结构是一样的,只是调节机构多了一个位置,锁死挡板可以停留在中间位置而已。
<图 2-8-1 RL 阻尼>

9.         踩踏平台调节机构(FOX RP系列,CTD,Rockshox RT3等等)
上面提到过,踩踏平台式依靠低速单向阀来工作的,而该阀门的阀值可以调节,阀值越大,踩踏平台越硬朗。
其实同一厂商同系列的(甚至不同系列的)后胆,内部结构都是大同小异,甚至完全一样,最大区别还是外观能看到的东西以及价格。列出维护一些FOX后胆时拍的照片,详情请自行脑补。
<图2-9-1 调节凸轮>


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 楼主| 发表于 2017-4-28 10:04:15 | 只看该作者
三,        常见故障以及维护的概念
1,  基本概念。
l  如果你觉得自行车是不需要维护的,连链条也懒得清洁上油的,请跳开这章。
l  你对它好,它才对你好,大渣好才是真的好。。。。。。
l  你花钱买回来一个前叉/后胆时,你购买的只是头一两年的性能和以后的使用潜力,继续用下去,保养维护必不可少。有定期适当保养的避震器用个十年八年绝对不是问题,维护保养是延续生命,而不是额外投入
l  不要老说,XXX的XXX前叉怎么比我的润这么多?你问问自己该做的事做了没? 避震的性能好不好不是看你买的多贵,而是看它有没有保持在最佳状态。 一只好好保养的神叉,按下去比一只疏于保养的FOX润多了,虽然没人肯花钱保养神叉。(当然我也不是说神叉的实际性能比FOX好)
l  维护保养,是要付出的,无论请别人做还是自己做,都要付出金钱或自已的时间精力,不同形式而尔。想要性能良好的避震器,这是你不能逃避的。
2,  关于维护周期
FOX 官方规定的后胆维护周期<图3-1-1 FOX>

FOX 官方规定的气叉维护周期<图3-1-2 FOX>

FOX 官方规定的弹簧叉维护周期<图3-1-3 FOX>

按照这个标准来看,国内玩家99%以上的后胆都是超出维护周期的。
<图3-2-1 反面例子>

如果发现你的后胆有以下现象,就证明已经超出维护周期或出现故障了:
l  活动感觉干涩,内管上干燥,运动中一点油都不会带出来
l  气胆在压缩初段完全没有液体挤压声。后胆在初段1CM左右运动时,活塞会经过正负气串气槽,气室润滑液充足时,会听见“吱吱”的液体挤压声。(参见上面章节的气室原理)
l  调节拨杆手感变软,踩踏平台变弱或消失。(详请在下面一节讲述)
l  调节拨杆等位置漏油 。属于严重故障,继续使用可能会造成进一步损坏。(详请在下面一节讲述)
l  内管先是不带出油少量油或不带出油,而后突然在一段时间内带出很多的油。
3,  常见故障分析及易损部位,磨损易发部位,磨损成因,油污染成因,以及后果 – 漏光油的图片,IFP撞击等,
l  主气室密封磨损造成“收缩卡死”(缩阳)。所有橡胶密封圈都会老化与磨损,尤其在缺乏维护的情况下,一来润滑油减少增加摩擦力,二来摩擦产生的碎屑会进一步加快磨损速度,造成恶性循环。后胆/前叉的其他活动部分也是相同的情况。
<图3-3-1磨损的和新的>

  
<图3-3-2 缩阳示意图>

l  行程管外密封磨损造成“内管漏油”或漏气。原装FOX后胆使用特殊的唇形密封圈,在缺乏润滑和常规维护的情况下,从尘封进来的异物容易累积在该处,时间长了容易造成磨损。磨损发生时,一开始会带出比较多的润滑油,磨损继续扩大时,负气室的气会漏出,因为后胆在每次回弹的时候都会平衡正负气室的气压,所以进而造成主气室的气也不断泄露。长期在这种状态下使用,更会加速行程管表面的磨损。
<图3-3-4 尘封与密封圈>

l  调节杆密封损坏导致漏油。 FOX RP23等RP系列后胆,RL,RPL乃至CTD后胆都经常出现从调节旋钮、踩踏平台、锁死拨杆处漏油的故障,这里的密封圈就是罪魁祸首。由于这两个密封圈尺寸较小,尤其是踩踏平台调节杆的密封圈,长期承受IFP气室带来的阻尼腔压力,出现密封圈挤出密封槽的现象,进而损坏并漏油。一旦此处出现损坏,由于阻尼腔受到IFP气室的高压力,阻尼油很快便漏光。
一般可以通过拆解清理,以及更换密封件来修复。
<图3-3-5 密封圈>

阻尼油泄露的同时,由于油腔内的阻尼油减少,IFP会不断向上移动。这是,仍继续使用后胆的话,阻尼活塞在后胆压缩时向下运动,会直接撞击IFP,长期这样可能会造成机件损坏。笔者处理过很多漏油的RP系列后胆,绝大部分都是阻尼油已经漏光,有些甚至有IFP何阻尼活塞撞击的痕迹。严重警告!旋钮/调节拨杆处渗油的情况属于严重故障,应马上停止使用,立即进行维修!
<图 3-3-6 阻尼活塞撞击痕迹>

<图 3-3-7 >

l  长时间缺乏维护的后胆,阻尼腔内部积累大量摩擦产生的碎屑,且阻尼油会变质。严重污染的阻尼油会加速内部机件的磨损。
l  IFP气室由于体积小,气压高,因此存在泄漏的可能。应该说,肯定会泄漏。IFP气室压力下降时,首先可以感受到踩踏平台的效果变弱,末段支撑下降,如果是BOOST VALVE阻尼系统,整段的压缩阻尼都会变弱(Boost valve的原理将在第四章介绍);随着气压的进一步降低乃至消失,回弹阻尼也会慢慢消失,最后整个后胆的阻尼完全失效。
4,  部分案例图片
<图 3-4-1 >


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 楼主| 发表于 2017-4-28 10:04:39 | 只看该作者
四,        后胆结构和工作原理进阶篇
1,  大气室版后胆
l  FOX RP23, CTD, ROCKSHOX MONARCH系列后胆都有大气室版本,有些还可以通过加不同体积的垫块来改变气室容积。
l  就主弹簧部分(先不考虑阻尼线性),气胆的线性特征和弹簧胆的差别很大。弹簧胆(“圈状弹簧”)形变范围内,有固定的弹性系数,也就是说是线性的,弹性曲线成一直线,弹簧力与压缩距离成正比关系。(这是大致的情况,实际上,金属圈状弹簧也存在一定的末端效应,即弹簧胆在初段时的弹性系数会比较低,这里就不详述了)
l  气胆(正规学名为“气弹簧”)的弹力和压缩距离不成正比,弹性曲线是曲线,也就是常说的“非线性”。气弹簧曲线的普遍特点是,越往后段,弹性系数会急剧上升,理论上,当其时体积被压缩到无限小时,其弹簧力接近无限大。当然,后胆在设计时,气室长度肯定大于行程长度,所以仍会出现打底的情况。
<图4-1-1 气弹簧与圈状弹簧线性特征(概念图)>

l  避震厂商长久以来追求的其中一点就是,让气胆的线性特征尽量接近弹簧胆。其中一个方法就是,取用气弹簧压缩曲线的靠前一段,因为气弹簧压缩的前端是比较接近直线的。为了达到这个目的,就要加大气室总容积。 CTD后胆的大气室设计与RP系列不同,舍弃了外挂气室的设计,而改用大体积顶盖的设计,同时也允许在顶盖内加装不停体积的垫块,来改变体积,从而让车手可以根据自己的骑行风格来调整气胆线性。<图 4-1-2 RP 大气室>

<图 4-1-3 CTD 大气室版>

l  大气室版的后胆,相比普通气室的同系列后胆,其特点是线性较平滑,但末段支撑不足。这类气胆带来的直接感受是,更“润”、前段行程吃得快、对小震动敏感,而缺点是支撑很差,尤其是末段,容易打底。因此这类后胆适合贴地飞行的玩法,不适合大飞大跳。
<图4-1-4>

l  所以,在维护后但时,气室润滑液不能加太多,一般大厂商都有规定。例如FOX规定加到主气室的润滑液体积是2cc.
2,  DRCV的特点
l  DRCV其实也算是大气室的一种,不过它在主气室和附加气室之间有一个阀门,当后胆压缩到一段距离,活塞才会触发阀门,改变气室体积,实现两段不同的线性。
<图4-2-1 DRCV>

3,  PIGGYBACK 后胆原理和普通后胆比较
l  很多人都在问,想DHX那样的后胆,为什么要带个“副气室”在外面呢?其实那个分开放的气室是个IFP气室。和普通直列式布置的后胆相比,它只是把IFP气室移了出来。
<图 4-3-1  DHX AIR 剖面图>

l  优点:
                                     i.              由于阻尼油腔容量增加了,而且后胆运动时,阻尼油要经过整个阻尼棒,阻尼油的温升会较直列式的后胆要小。因为阻尼油的运动粘度会随温度变化,温度越高,阻尼油运动粘度下降,阻尼效果会下降。
<图 4-3-2 粘度-温度>

                                   ii.              阻尼系统经过的地方多了,阻尼调节就不限于阻尼活塞,可以在油路流经的位置设置更多的调节阀门,例如高速阻尼调节,高速回弹调节。最极端的例子就是CCDB,分别设置了高速、低速的压缩、回弹阻尼调节。
<图 4-3-3 RC4 CCDB>

                                 iii.              由于IFP气室分开布置,可以实现IFP气室气压调节、体积调节,车手可以根据不同习惯或不同需要,通过改变IFP气室体积或气压来获得需要的线性特征。
l  缺点:
                                     i.              重量增加。由于结构复杂了,部件多了,所以重量增加了。
                                   ii.              安装尺寸受限制。由于单独布置的IFP有一大坨,所以一些车架,或一些车架的某些尺寸不能安装PIGGYBACK后胆
                                 iii.              维护难度和维护成本增加。很简单的道理,东西越复杂越容易坏,修起来越麻烦。
4,  DHX 的IFP调节机构 <图 4-4-1>

l  IFP气压高,带BOOSTVALVE的后胆在全段行程都会获得更大的压缩阻尼。
l  IFP体积小的话,末段的曲线会更陡峭,增加末段支撑效果
5,  高速压缩阻尼 – BoostValve与Shim
l  上面提到过几次的BOOSTVALVE声称是FOX后胆的当红技术,它究竟是什么东西?
l  按照常看见的说法,BOOSTVALVE是一个“位置敏感”的阻尼系统,在行程后段提供一个“无穷无尽”的感觉而又防打底。FOX官方的说法是:Boost Valve provides a feeling of endless travel and plushness like that of a downhill rig, but with with XC pedaling efficiency.
l  气室,官方说得玄乎其玄,其工作原理气室是利用压力差实现的。这个BOOSTVALVE气室是单向阀的一部分,BOOSTVALVE外界的压强越大,单向阀的阀值越大,在初段,BOOSTVALVE与低速阻尼相配合,体现为对踩踏平台的支持;在中后段,体现为控制油路流量,实现末段增阻,强化末段支撑。
l  至于为什么FOX把它称为“位置敏感”的阻尼,是因为,阻尼腔的压力在IFP气室的作用下,越往下压会越大。不明白的请复习第二章关于IFP的部分。
<图4-5-1FOX CTD BOOSTVALVE>

l  其实BOOSTVALVE根本不是什么新奇玩意儿。看我N年前拆解的MANITOU SPV后胆,阻尼活塞里面有一个样子差不多,功能一模一样的东西呢!当年MANITOU宣传的SPV的核心就是这东西。
<图4-5-2 4WAY>

l  上述BOOSTVALVE称为“位置敏感”阻尼,而传统的SHIM片结构的高速阻尼则是“速度敏感”阻尼。SHIM片实际上就是片状弹簧。片状弹簧的弹力与它的形变量有关,而不受周边阻尼油压力的影响。片状弹簧的形变量,与油路截面积成近似正比,而弹簧力与形变量成近似正比,所以传统的SHIM片结构阻尼被称为“速度敏感”阻尼。
<图 4-5-3SHIM 片>

l  位置敏感阻尼和速度敏感阻尼没有孰优孰劣之分,只是表现风格不同。老外很多人不喜欢FOX RP系列的BOOSTVALVE位置敏感阻尼,把它改装成传统的速度型阻尼。

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 楼主| 发表于 2017-4-28 10:05:13 | 只看该作者
五,        后胆相关特性的更深入研究
1,  SHIM
关于上述提到的SHIM片结构的速度型阻尼,若要对避震进行微调,如何去计算以及改造思路。
改变阀门SHIM片是对前叉/后胆个性化微调的重要手段,不过,家庭观众切勿模仿,否则后果自负。。。
如果你要自己动手微调SHIM片构成的阻尼,除非你能回答以下问题:
假设后胆的一片0.2mm厚的SHIM片损坏了,你手头有一堆0.1mm 厚的同直径SHIM片,问要使用多少块0.1mm的SHIM片才能恢复原有线性?
(答案一个月后公布,我还记得的话)
由于涉及大量计算,实际效果需要进行大量比较测试,所以这个坑没那么快能填上,待续。。。
2,  IFP 气室体积、气压,对初段及末段的影响
对于PIGGYBACK型后胆,其优势之一是可以让用户灵活地设置IFP体积以及气压。这两者不同的设置足以改变骑行感受。

  
直列式后胆的IFP由于不能调节,只能在出厂时设定,或进行维护保养时重新设定。
PIGGYBACK后胆的IFP有一定范围可以让玩家调节,但其容积也是有原厂规定的基本设置。
除非你知道自己在干什么,否则依照原厂规定的IFP设置。我们维护后胆的时候,也是按照原厂的参数表进行设置,除非车友有特别要求,我们才会进行适当调整。另外,不同厂家、不同规格后胆的IFP值也不同。虽然在合理范围内也不是非原厂设定不可,但还是那句话,你要知道自己在干什么。
要准确地知道具体气压、容积对线性的影响,只能通过仿真计算,或使用专用仪器进行测试。关于这方面内容也是个大坑,待填。。。。。。。
3,  阻尼油-运动粘度
大家可能知道的是,什么什么前叉/后胆使用多少Wt的阻尼油。
大家很可能不知道的是,“多少Wt”(例如5Wt, 10Wt)是一个很粗略的标准。
“多少Wt”是避震油运动粘度表示的其中一个标准称为SAE运动粘度标准,而更精确的表示法是ASTM运动粘度标准来表示。
从下图可看到,ASTM运动粘度从20cSt到差不多40cSt的都可以标为“10W”.
SAE标准就好像以“比较高”、“比较矮”这样来表示身高;
ASTM就好像是以“身高XXX cm” 这样来表示身高;
<图 5-3-1 油粘度>

例如,Torco RFF 15Wt避震油,等于RockShox 10wt的粘度(代工关系),而这只油的实际运动粘度低于FOX 10Wt红色阻尼油,虽然FOX也是标10Wt.
不过别误会,这并不是说一定要用回原厂避震油,相反,使用不同粘度的阻尼油可以获得不同的使用效果和阻尼线性。原厂标准是为了适合大部分人的折中方案,在实际维护/微调中,往往使用不同粘度的阻尼油去达到想要的效果。理论上,只要是正规厂家生产的质量可靠的阻尼油,都可以代用。当然,粘度不宜偏离原厂规定的太多。
关于阻尼油的选用,“原厂”油品的实际代工产品等话题,选用不同运动粘度的避震油对阻尼线性的影响等,又一个巨坑,现在只是预告一下。
4,  后胆线性特征与车架线性特征
之前在第一章提到的车架压缩比曲线,现在稍微深入一点,但距离彻底研究还差很远,这个坑不比上面几个加起来小,因为这本来是车架厂商才去考虑的问题。
其实每款车架都有不同的压缩率曲线,每个厂家都说自己是最好的,究竟好不好没有一个绝对的标准。
例如有些车架上气胆的效果很差,但上了弹簧胆效果就很好,有些则相反。
再者,不同的骑手对不同特性的车架感受野会相差很远。
就后胆来说,其本质就是要综合 骑行风格-车架线性 来进行选择和设置,甚至定制微调。
首先,车架的压缩率曲线是这样看的:
<图5-4-1>

压缩比越高,就是后轮行走更大的行程,后胆才能压下去一定的距离;低压缩比则相反。
简单来说,行程处于高压缩比的位置,后胆更容易被压缩;行程处于低压缩比的位置,后胆比较难被压缩。
按TREK官网的说法,2008FUEL EX的压缩率曲线比较平缓,且是向一个方向的变化,就是说行程前、中、后段的线性都很接近,这样有利于后胆的调教。
而Mojo的前端压缩比很高,这样前端行程会吃得快;中段压缩比低,这样连续冲击时,后胆长期工作在中段的情况下,由于中段压缩比低,所以后段行程得不到充分利用;如果设置更低的气压,中段冲过之后去到末段,但由于末段压缩比又急剧回升,这样导致后段支撑不足,容易打底。 所以TREK的结论是,MOJO的压缩率设计令到后胆难以调教。(以上不代表本人意见)
不是说TREK官方这种说法不对,只是厂商宣传肯定是突出对自己有利的一点。事物都有两面性,像FUEL EX这种比较平缓的压缩率曲线的确是令避震的调教简单一点,但你也可以说其实这个车架的线性没什么突出之处。大部分VPP(或类似VPP的,如DW-LINK, KS-LINK等等)车架,其压缩率曲线都类似上面MOJO的U型曲线,这种U型曲线比较适合配合气胆使用。这是因为,气胆由于其非线性的表现,后段的曲线也是越来越陡峭,配合后段上升的车架压缩率,可以更好地利用后半段行程。
图上闪电和裤子的的曲线已给出,请自行脑补是什么的特性。
总之,没有最好的车架,也没有最好的后胆,只有针对自己的骑行风格,选择合适的车架+合适的后胆+合适的设置。毕竟后胆出厂时一般只有几种预设值,若要做到精益求精的话,则需要专业的人员从避震器内部对阻尼进行微调甚至改造。
关于车架压缩率与后胆线性的关系和研究,无疑是个天坑。
结语
不得不最后一章留下了几个天坑,因为这里任何一个话题都涉及专业中的专业,要说明白随便一个问题,写个几万字的论文都不嫌多,更别说需要大量的数据以及试验。这些都已经远远超出了什么拆解保养的范畴了,也不是本文的重点。
留下这几个坑,一来我们自己也有可以继续深入探索,而来也是抛砖引玉,期待其他专业人士分享观点和经验。
码字码得好辛苦,顺手再贴一些照片吧。
<图5-5-1>


<2014年5月6日 定稿              >
<2014年5月10日       完成配图整理       >

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