探究哪種車架材料能夠登頂“最佳”寶座

如果每次有人問我“哪種車架材料最適合自行車？”我都能得到一英鎊，那我就能買得起大部分火箭咖啡機了。

事實上，這不是一個簡單的問題。答案很大程度上取決於騎手打算用自行車做什麼，他們要在哪裡騎，他們要怎麼騎，他們想保留多久以及他們的預算是多少。

讓我們先梳理一下常見的車架材料類型，並列出每種車架材料的普遍公認的事實。

首先，我們有備受尊敬的鋼車架。自行車最初幾乎都是用鋼製造的（實際上是木頭，如果你把木馬也算上，但我說的是斯塔利的安全自行車），但這種材料隨着它在自行車車架中的存在時間而不斷髮展。我想說，用於自行車車架的現代鋼管是用錢能買到的一些操控性能極佳的管材；即使是便宜的鋼管，內部雙對接、冷拔和熱處理也幾乎是常態。所有這些過程最終造就了一種極其堅固、抗疲勞且相對較輕的管材。

鋼的巨大優勢在於，用它製造自行車車架很容易，這就是爲什麼它是大多數定製車架製造商的首選材料。這意味着他們可以製造出一輛很棒的自行車，採用定製的幾何形狀，而且價格不會太昂貴。

在許多人看來，鋼管的缺點是，由於其密度，它比這個列表中的大多數其他材料都重，這並不是說車架更重，但我們稍後會再討論這個問題。

接下來要講的是鋁。在 80 年代末和 90 年代初，鋁成爲了公路賽車和山地自行車的首選材料，像 Cannondale 和 Klein 這樣的公司引領了潮流。它們很快因管徑巨大、硬度驚人且重量輕而聲名遠揚。這些早期鋁製車架的常見問題是它們的抗疲勞性不好。我記得參加莫爾文經典山地自行車比賽時，看到許多車手因車頭管斷裂，騎着新的獨輪車走過終點線。

現代鋁製車架通過諸如液壓成型和熱處理之類的工藝對管材精心處理，在很大程度上克服了這些問題。由於重量相對較輕、硬度適宜且易於製造，它們現在似乎在公路自行車和山地自行車的較低價格區間佔了大多數。只是如果你想爲自己的新綠色愛好感到沾沾自喜，就不要去考慮從鋁土礦中提取鋁所需的能源。

金屬列表裡的下一個是鈦。由於鈦具有化學惰性，能夠抵禦任何風暴，所以常常受到讚賞，它已成爲冬季自行車的寵兒，尤其是在氣候較爲溫和的地區。它以與鋁一樣輕但像鋼一樣堅固而聞名，能夠吸收振動，提供舒適的騎行體驗。鈦的問題在於它非常堅硬，這使得以任何方式對管材進行處理以改變騎行質量都非常困難或非常昂貴。這意味着較便宜的鈦制自行車往往是由我們所說的普通規格管材製成的，也就是說管材的厚度在整個長度上都不會改變。

通常，如果一根管材要斷裂，總是在其中一個接頭處，這就意味着你可以把接頭之間的材料變薄。這被稱爲縮頸，這不僅減輕了重量，而且改變了管材對道路振動和疲勞的反應方式。

因爲鈦非常堅硬，通過正常手段對管材進行縮頸非常困難，通常是通過芯棒冷拉管材或型鍛它們。有點像把培樂多彩泥通過模具擠壓。一些非常勇敢的小規模製造商據說會把普通規格的管材放在車牀上颳去多餘的材料，一些較大的公司則通過無心磨牀來操作，但這仍然很浪費，因爲這是在去除材料造成的浪費，所以通常價格較高。

最後，我們來談談 碳纖維。這種材料最初是一張由碳絲製成的片狀材料，要麼編織成被稱爲 3K、6K 等等，要麼是單向的，本質上就是由碳絲製成的墊子。就很像名字花哨的短切玻璃纖維。

環氧樹脂浸透於碳纖維材料，通常將其放入模具中固化並硬化成堅硬的碳纖維。碳纖維的高強度特性深受大家喜愛，這源於材料和樹脂之間的關係，通常將其稱爲界面。

用碳纖維製造自行車有兩種方法。首先，您可以獲取或者製造管材，然後將其切割以適應您正在製造的車架的幾何形狀，就像您對金屬車架所做的那樣。然後，這些管材可以用一點額外的材料和樹脂連接起來，就像鋼架上的套接管那樣。這種管材對管材的結構使您能夠獲得碳纖維的優點，同時仍然能夠定製幾何形狀，儘管這需要更多的勞動力。

另一種方法是支付 10 萬英鎊以上來購買模具，然後將碳纖維片放入其中以創建車架的一部分。任何成型的碳纖維車架通常由五個及更多組件組成。在許多情況下，每個車架尺寸都會與其相鄰的車架尺寸共享一些這些組件，這就是爲什麼如果您查看生產碳纖維車架的幾何圖表，並在圖表上繪製堆疊和伸展的情況，它不會是線性的，而是階梯式的，這是由於模具共享的限制。然而，這種方法是在大規模生產中生產質量不錯的車架的一種非常經濟的方式。這有點像那些成型的彈出式衝浪板，每個人在購買手工製作的板子之前都會用它來學習。這就是爲什麼我們在車間通常將這些稱爲“塑料彈出式”。

現在我完全意識到我過於挑剔了。這是因爲我是個老傢伙，我懷念每個城鎮都有自己的車架製造商，人們騎着完全適合他們的自行車的日子，但您不得不承認，相對高性能的廉價碳纖維車架的低價讓大量的人開始騎自行車。

所以，我們差不多要結束關於車架材料的清單了。我還沒真正講到一些奇異又奇妙的材料，像鎂這種。鎂非常豐富，據說一立方米的海水中含有的鎂就足以製造一輛自行車車架，反正廣告商們是想讓我們這麼認爲，但這種自行車在壓力下有奇怪的散架傾向。

90 年代的時候，金屬基複合材料也掀起過一陣潮流，由 Specialized 等品牌帶頭推出了他們的 M2 自行車，但製造成本太高了，很快就被當時新興的碳纖維自行車給超過去了。

還有一些其他奇異又奇妙的材料，比如說竹子，能用來製造自行車車架，但我認爲目前很多前沿技術在於 3D 打印和混合材料以達到最佳效果。我最近看到一輛 Bastion 和一輛 Festka 並排擺放，Bastion 有着 3D 打印的鈦制接頭和碳纖維管，旁邊是有着鈦管和碳纖維接頭的 Festka。如果不使用昂貴的測量工具進行實際的臺架測試，很難說哪一個更好。

我覺得這正好讓我說到這兒的重點了。要是我能拿到每種車架材料製作精良的樣品並且並排騎着試試，最大的差別不是車架材料導致的，而是車架伸出來的座管的長度和輪胎的壓力導致的。當你考慮到大多數現代自行車車架的雙菱形設計時，這是一個極其高效的結構。如果你分析每個三角形的彎曲量，幾乎察覺不到。

另一方面，座管是一個傾斜的懸臂樑，大約 60%的體重都壓在上面。所以如果你的車架上伸出的座管很多，它就會彎曲得更多。Canyon 和 Ergon 知道這一點，並生產本質上是碳纖維板簧的座管。

此外，隨着現代大輪胎和低氣壓這一趨勢，由於抓地力和減震能力的提高，這些對我們關於自行車感覺的感官認知產生了更大的影響。如果我要尖酸刻薄地說，碟剎之所以能如此輕易地被大衆市場的製造商接受，是因爲它們便於使用更大的輪胎，使他們能夠簡單地讓車架變得輕便堅固，而不必擔心通過巧妙的材料工程來增加任何舒適性。

那麼回到手頭的問題，什麼是最好的車架材料？鈦和鋼，尤其是新型不鏽鋼，使用壽命最長。鋁將在輕量化和低成本之間取得很好的平衡，而碳纖維通常相對較輕，價格也可能相對較低，但由於碳纖維樹脂最終會分解，其使用壽命不會那麼長。

但要注意，儘管這個維恩圖重疊很大。我有一輛鋼質自行車，其重量略低於 7 公斤，我們也看到很多碳纖維自行車比這輛重幾公斤。

所以我想我的建議是，不要僅僅根據聲譽就否定任何特定的車架材料。車架是否適合你以及你希望投資持續多久纔是更重要的事情。

現在，我把那個愛樂壓放在哪裡了……