逼格之外 你会升级到碳纤维轮组吗？

碳纤维已经成为自行车行业中最受欢迎的材料之一，但在选择车轮时，你就会在它和铝合金之间徘徊。这两种都有材料特性上的优点和缺点，但是碳纤维已经成为了自行车轮组的主要高性能材料。为什么会这样，使用碳纤维比铝合金的好处和坏处是什么呢？

碳纤维应用于自行车轮组

目前在车架上使用碳纤维已经很普遍，并且被认为是自行车车架材料的最佳选择。然而，就像车架和其他组件一样，碳纤维也被应用于高性能的轮组之上。但是为什么呢?

碳纤维已经成为高性能公路车轮组的主要材料

铝合金材料在空气动力学设计上有较大的限制，因此碳纤维则成为轮组的主要材料。首先铝合金并不适合制造45mm以上的框高，其次碳纤维轮组也比同等的铝合金轮组更轻，同时也会拥有一个非常理想的刚性重量比。

碳纤维因材料的可塑性可以制造更加复杂的轮组形状，有助于对轮圈进行优化，以获得更好的性能，并显著降低重量。这使得设计师可以天马行空地对轮圈形状和结构进行优化，不会因为加工能力不足而受到限制，这就为优化设计的可行性提供了无限可能。

碳纤维何时成为制造车轮的主流材料?

碳纤维轮组首先在九十年代初开始出现，随着制造商开始不断对碳纤维材料的尝试，十年前就在一级方程式的高性能赛车上首次亮相。

正如我们今天看到的空气动力学的发展，赛车、航空航天和自行车上的技术交融是很清晰和现实的。

从格雷戈·莱蒙德（Greg LeMond）在1989年的环法自行车赛中获胜后，空气动力学理念开始在自行车界脱颖而出。场地车先驱Chris Boardman和Lotus就在自行车上对空气动力学设计进行了优化。

坎切拉拉2010年在巴黎-鲁贝使用Zipp的新型303碳纤维气动轮组上赢得胜利

当然，我们需要走的路还很长，在采用新技术时，公路车手的态度还是非常谨慎的。虽然现在在铁三和公路车比赛中，高框轮组变得很常见，早期大多数的公路车手其实都花费了相当长的时间才接受了这项新技术。坎切拉拉2010年在巴黎-鲁贝使用Zipp的新型303碳纤维气动轮组上赢得胜利。

碳纤维轮组制造上的优点和缺点是什么？

显然，碳纤维已经确立了作为高性能轮组在高端材料选择上的地位。 对于轮圈设计人员来说，在获得更大的刚性和减轻重量的同时，也有利于空气动力学的应用，这虽然有益但也有不足。

在碳纤维层叠过程中涉及将模具与碳布高压成型固化，在许多情况下仍然是采用手工操作，这变相的增加了制造时间和成本。虽然轮圈一旦开发设计好，就可以轻松地生产大量具有可复制性和高质量水平的轮组，但是生产成本最终还是会转嫁给消费者。

使用碳纤维轮组的优点和缺点是什么？

对于车手以及你来说，这可能是最重要的一个因素。使用碳纤维做轮组的好处是很多的，但考虑到购买成本，感觉上也是一样。

相比于铝合金材质，碳纤维能够制造出更高更宽形状更复杂的轮圈来提高气动效率，以及上面讲到更加优异的刚性重量比。

与铝合金相比，碳纤维可塑性更强，像这个ZIPP 454 NSW

碳纤维显著拓宽了轮组工程师的想象力。只需看看Ziip 454 NSW轮圈的波浪外形，为了改善侧风时的稳定性，就能知道他们有多么激进。或者DT SWISS ERC 1100 Dicut轮组，其47mm框高和27mm的外部宽度，同时仍将重量保持在1513g。

其实还有最重要一点，就是外观够不够漂亮，逼格够不够高。当然，性能表现是至关重要的，但不可否认的是，一对碳纤维轮组在一辆自行车上看起来最终效果够不够好非常重要，不然花了大价钱却看着不顺眼就尴尬了。

碳纤维轮组更轻，更具有气动性能，但是刹车性能需要更长的时间才能赶上铝合金轮组。

这并不是全部，除了价格高，制动性能一直是全碳轮组的致命弱点。各家产商虽然都在开发新技术和新工艺，以缩小与铝合金轮组在制动性能上的差距，但仍然有明显的不足。

在干燥的环境中碳纤维轮组制动性能表现还算得心应手，而在潮湿尤其雨水天的时候就让你欲仙欲死，很不得来个脚刹。

像许多制造商一样，DT SWISS公司花了大量时间研究使用更先进的施加工工艺和改进的树脂。鉴于碳纤维通常用于气动轮组，高框轮圈的操控性同样是碳纤维轮组的另一个缺点。不过，近年来随着轮圈轮廓的变化，这一缺点以逐渐被解决。较早期的V型轮圈在应对侧风时较难以控制，现在更平滑和更圆润宽厚的轮廓，已经不容易受到侧风时的影响。

碳纤维轮组的制造比铝制轮子要贵得多，最终是升级的主要瓶颈之一。当你不在乎气动效应和轻量化时，一对全新重1500克铝合金轮组可以低于3000元。

Mavic的最轮组在刹车上使用iTg MAX刹车边技术，以显著提高制动性能。

过去几年出现了哪些创新和发展？

与铝合金对比来说，近年来碳纤维轮组在市场上出现的缺陷，在技术上已经有了大量的改进，其中一些我们已经提到过了。

在刹车边表层使用耐高温的树脂提高了刹车性和安全性，这些特殊的树脂并不会在整个车轮上进行使用，因为这会让它们变得更脆，影响它们碰撞中的抗冲击性。

类似地，刹车皮材质的进步同样提高了制动性，另外一些车轮在刹车边采用了特殊纹理和处理技术。当然，碟刹系统的引入也对碳纤维轮组产生了重大影响，这样刹车边的制动性能好坏已经变得无关紧要了。

另外，多年来碳布的密度已经有了显着的提高，因此其可靠性提升后轮圈的重量进一步降低。致使碳纤维轮圈的制造精度进一步提高，并允许采用无内核成型技术。

大多数碳纤维轮组现在采用更直接的U型轮廓来改善在大风条件下的操控性。

除此之外，正如我们已经提到的那样，气动轮组的轮廓设计也从V形演变到U形，以改善气动性能和面对侧风吹袭的影响。

在自行车设计上还借鉴了其他相关领域的概念，包括经常被提到的国家咨询委员会(NACA)对气动性能最佳形状的研究。轮组的气动设计已经经历几年的发展，现在以CFD（计算流体动力学）为主流，可针对不同环境进行模拟分析，从而在现实的有限条件下获得更高效的轮组。

然而，在炭纤维轮组的开发中，标准始终在不断地向前发展，从刹车边的散热和减轻重量到提高刚性和环氧树脂的组成成分。

那么你的选择是什么呢？

目前市面上已经有数百种碳纤维轮组可供选择。然而，在公路车上通常可以分为三大类：低框、中框和高框。此外，现在可以选择圈刹和碟刹轮组。

在碳纤维轮组的选择上现在又有碟刹规格

简而言之，由于紧凑、简约的结构，低框轮组提供了最轻的重量和最大的刚性。由于表面积减少，它们也最不容易受到侧风的影响。

高框轮组使用更多的材料，因此在爬坡时会更重，响应性更差，但是他们会有更高效的气动表现。

一旦你选择了适合自己轮组框高，那么你还需要考虑轮圈外形、宽度、刹车边、花鼓辐条、开口还是管胎以及价格，就可以为你找到最适合的碳纤维轮组。

好像这样看起来有点复杂了，反正对各位土豪车友来说这都不重要。买来再说，不顺再换…

编辑：夜