避震後三角入門(上)



文◎吳裕堯


自行車的避震崇拜、重量歧視，以及人力踩踏傳動和避震作用之間的種種矛盾，全部集合在全避震登山車上，而後三角則成了全避震車神祕的百慕達三角洲，設計勇士們和玩家與之頑抗，尋找最佳系統；它也像擁有神祕能量的金字塔，賦予自行車新生命。讓我們進入這個奇幻的三角世界。

老鳥：單純從避震功能來說，好的避震系統要很靈活、主動，隨時隨地都在運作，不分強烈撞擊，大大小小的震動都能處理、吸收，才算高竿。輪子要貼地，最高車速下仍能有很好的操控性，這和Shock的壓縮拉伸也有關。

菜鳥：避震後三角是一些培林、連桿、避震品，像積木般「接」起來的，強壯嗎？

老鳥：這是所謂的剛性。選手玩家都活下來了，基本上都沒有問題。沒有了安全這項最基本要件，登山車不可能存在。
另外是「側向剛性」的問題，也就是這個「接」起來的車身後部不能左右搖晃。的確，前後三角分開，只靠一個大轉點，或是細細的連桿支撐，又要輕、又要靈活、又要受地形和人的折磨，加上消費者也以貌取車，所以車子的任何一項部件都要做得美美的，考量點很多。

菜鳥：如果全避震系統真的那麼好，大家就選擇它，沒避震的車子根本已經很難吸引人，難道連Hardtail都要走上窮途末路了嗎？

老鳥：是有這麼一說。尤其是好幾年來，越野全避震車都強調給你避震的樂趣，而衝刺加速又不比Hardtail差，努力追求全避震車性能的完美化。

菜鳥：難道要做輛萬能車？全避震車後Shock鎖死Lock Out就好了，忙什麼？

老鳥：不盡然。自行車騎士很麻煩，很貪心！車子跑不快不行，沒有避震不行，這些力學上互相矛盾的東西一定要共存共榮。
他們要一個極其靈活主動的避震系統，而且不影響加速、爬坡，力道傳輸效率高，輪胎貼地性好，車子操控性佳。而非以膝蓋或屁股當避震器。真的很理想化，但又不太烏托邦。目的在讓自行車盡善盡美，而不是要幹掉Hardtail或任何車種。

菜鳥：像Down Hill車，下坡很爽，上坡卻很冤枉，既痛快又痛苦，實用性沒那麼大，好像不值得投資？

老鳥：這代表自行車的玩法和樂趣的多元性。擺脫自行車的通勤角色，突破市區平路的牢籠，Bike to Nature，多采多姿的玩法，讓人們不得不重估這項老玩意兒，創造出極為開闊的天堂。
玩法愈來愈多，功能分殊化，車種也專用化，因應不同需求。Down Hill是一種。登山車不只爬山，也可以玩俯衝追風，高速中，應對地形、臨場反應所產生的刺激性，的確是消耗腎上腺素的好方法。他們當然也會問：牽車上山，飆車下山，貴得要命的Down Hill，只有這樣的價值嗎？
膽子不見得比以前的人大，但快一點、高一點，挑戰極限的誘惑，始終存在，技術上也允許避震行程愈做愈長。但面對質疑和評議，有些系統的確也改良到，長行程Down Hill車重踩加速就像短行程。
再回到Lock out。有超長行程，Shock卻不會有吸星大法，專門吃掉你的力量，可以靠結構力學的方法解決，而遇到衝擊卻保證絕對的長行程保護，不用賽前看地形決定、或比賽中分心調校避震器的硬度，這真的是一大挑戰。

菜鳥：所以有沒有好的避震系統？

老鳥：從以前到現在有太多的系統了，現在還是有各種千奇百怪的系統繼續出現，可能看都沒看過。是可以簡單分成幾大類，不過，我們先了解前面所講的「矛盾」。
作用於全避震車上的力量有：人的體重下壓力，作用於腳踏的踩踏力量，由曲柄大齒盤拉動鏈條，這裡形成了「鏈條張力」，再帶動後輪；而後輪遇撞擊，以支軸轉點為圓心，有個弧度地向上抬起，形成一個向量的力；而制動剎車時，後三角也因慣性向前跑，去壓縮Shock。這些力量很不對盤，彼此干擾。

菜鳥：坐上車子，就會感覺得沈下去，爬坡用力，車子還上下晃；用力踩，車子不會直接衝出去，好像有些力量不見了。

老鳥：有點意思了。為了傳動系統和避震的作用力的共存共榮，玩家、車廠搞出很多避震系統，反而有點像武林車派，各立山頭，各有武功。我們來分類分類。
前避震車

全避震車

Cantilever Beam 懸臂式懸吊系統


老鳥：這是摩托車用了一百年多年的系統，少少的避震組件，表現可以不比複雜的多連桿差。

菜鳥：Mountain Cycle的車子真的有點像越野摩托車。路上的一般全避震車，有很多後三角也跟這個滿像的。

老鳥：因為它簡單啊！製造及成本負擔不大是普及的條件。簡潔有力的懸吊系統只要設計得當，比如把轉點(Pivot)固定在比BB高的位置，是可以克服踩踏時，鏈條拉抬後三角，而擠壓Shock，產生上下跳動的感覺(Bobbing)。

菜鳥：有沒有什麼缺點？

老鳥：它並沒有視覺上的三角形後車身，靠那兩根大型後下叉，就要承受所有來自後輪的力量扭曲、推擠，所以多半是強壯的大型方管截面管材，或一體成型如彎刀、香蕉的結構。只靠一個轉點和車身相連，受力大，培林口徑自然非大不可。

Mountain Cycle典型的懸吊系統後三角

K2 EVO同Mountain Cycle，Shock直接「懸吊」單後叉，單轉點在BB上方前面一些的位置 Rocky Mountain的下坡車採用取名Thrust Link的後避震，透過一個鍛件關節改變轉臂推動Shock的方向，自稱長行程車踩起來像短行程。

Monoshock 單避震器式懸吊系統

老鳥：和前一種相當類似的單後避震懸吊，名字和原理都來自摩托車。你看野狼125後輪左右都有避震彈簧，登山車只留一根來用。不過，幾年前還流行把避震前叉裝在後上叉位置的做法。

菜鳥：有什麼差別？

老鳥：習慣上，後三角有些不一樣。懸臂系統是彎刀、香蕉型單根後叉；Monoshock大部分都保留了三角形架構，管子該細的可以細，一樣堅固，受力大的地方如培林及推動Shock處比較粗大。

菜鳥：騎起來的感覺不就差不多？

老鳥：畢竟是師出同門，弱點一模一樣。都靠轉臂轉點的位置高低的安排，避免踩一下，後三角彈晃一下。它的避震作動的感覺是相當不錯的，不過最好搭配有鎖死裝置的Shock，以免踩得氣喘呼呼沒路用。
另外，剎車時，後三角會壓縮Shock變硬，會減損避震效果。

Scott USA的G-Zero車款，以名字喻性能，轉點高而前移，輕量彎弓後三角。 Santa Cruz的Monoshock越野車極受好評

Haro 的後三角結構簡單實際 Marin的車款都用Monoshock，只是下坡車以Shock的不同固定點選擇，產生不同槓桿比，形成行程變化效果。

McPherson Strut 麥花臣式結構

老鳥：自行車也借用汽車技術，是1950年代福特汽車採用的「麥花臣」式支柱車輪懸吊系統(McPherson Strut)，以設計師的名字命名。特點是把彈簧、避震器、控制臂以及軸承座等整個避震裝置結合在一起。Yeti那台老古董車是很明顯的例子，車架上叉和避震器合而為一的地方為求牢靠特別粗壯。

菜鳥：麥花臣後避震器不可以兩端都是培林轉軸嗎？

老鳥：當時大概沒有單支後避震器吧！事實上，麥花臣有一邊把避震裝置做在管柱內，確保了側向剛性，解決可能的甩尾問題。它把多連桿系統的連桿、轉點等都省略了，算是以最簡單的可能，不用比傳統Hardtail多多少零件，就創造出一種靈活的後避震系統。
不過剎車及踩踏都會使後三角向上弧狀作動，避震位置的受力很大，而且施力方量很容易造成零件磨損，久了，騎起來車身後部可能搖搖晃晃。

Yeti的車子還不算「Old School」，登山車避震的變化很快很多的。

淡出自行車界的AMP Research及Horst Leitner，當年的B字輩車是麥花臣結構代表。 K2 Razorback的Shock裝置乍看很突兀

The Simple Swingarm 簡易式轉臂系統

老鳥：後來設計師們在後上叉和Shock接合的地方加上了控制連桿，馴服了麥花臣系統。有的是從上管懸吊下來，有的是固定在座管，解決了側向搖擺及Shock左右平衡的問題。小小裝置也分擔了Shock支撐車身的力量，延長其使用壽命，又不增加太多重量。

菜鳥：滿多越野車長這樣的。

老鳥：也大多是行程不要求超長的越野用途最合適。這個連桿可以分擔Shock支撐車身結構的任務，並且引導從後上叉來的施力作用於Shock。

菜鳥：有的Shock固定得比較高，有的比較低。

老鳥：發明連桿的功勞就在這裡，至少那根座管就不會礙手礙腳，可以配合車架而調整，甚至以Shock和連桿固定位置的變化，改變槓桿比，產生行程長短變化效果。
原則上，後上叉和Shock的夾角必須大於90度，成為鈍角，後三角轉臂就可以輕鬆推動Shock，就不用做得很粗壯，也不用受「重量懲罰」（Weight Penalty）。

菜鳥：多了這兩根或這一片，這麼好用。

Simple Swingarm典型Jamis Darker，今年Tomac越野車如此，你還記得Giant ATX 990的話，也是如此。 Darker結構圖

相仿的Rocky Mountain鍛得美美的3D-Link。 Gary Fisher以固定在座管的B-Link推Shock

Four Bar Linkage 四連桿系統

菜鳥：四連桿，Specialized最有名。

老鳥：小發明有大作用，四連桿系統的精華在後叉端，一般稱之為Horst Link。剛剛提到的麥花臣系統，AMP Research幾乎是最早拿來自行車用的，現在他們為賓士做的自行車還在用。AMP的老闆Horst Leitner就是這個神奇小叉端的發明人。

菜鳥：他好像老是搞發明，那種平行四邊形避震前叉不也是他們做的？

老鳥：登山車結構很多和他有關，Horst Link的叉端和後上叉是固定、焊接在一起的，和後下叉卻由一個培林連接，而且這個培林小轉點，比後輪軸心「低」，在力學上產生了妙用。

菜鳥：怎麼個高明法？

老鳥：這個小改變，打敗了後避震三大惡勢力：剎車扭力、鏈條張力及轉臂的移動向量。
叉端和後上叉基本上是一個單元，把後下叉處的剎車作用力和鏈條張力分開了。而後輪和後上叉也等於是一體的，側向剛性極佳，並且更少受到後三角培林、轉點、連桿的活動的影響。

菜鳥：不懂。

老鳥：就是有了這樣的後叉端設計，四連桿系統才有了意義。以Specialized為例，它買走了Horst Link專利，開始收權利金，自己的四連桿車系也成為車友的經典。
踩踏時，鏈條會帶動後輪向BB方向拉去，因為後下叉的轉點比輪軸低，而後上叉的轉點卻高很多，鏈條從各種不同的角度拉力向量，都不會起作用，因為力量跑到後上叉的方向去了。所以出力踩踏，後避震系統仍保持著靈活度。對付不相連接的剎車產生的作用力 ，同樣有效果。<待續>

Specialized的四連桿系統，受Horst Link的庇蔭。今年Norco、Kestrel、Intense也都有四連桿車款 四連桿FSR結構圖


至於其他常見或新的後避震系統，且待下回分曉囉！