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什么是Hyperglide+?深入解析禧玛诺新一代飞轮的齿形设计

第二点,Shimano在所有的非变速位齿尖的背面,都增加了一个面向转动方向的斜角:

▲阻碍换挡用的链条导向切角

这个是一个新增的特征,在HG飞轮上是没有的:

▲HG飞轮上是没有这个斜切角的

当链条在这些位置上受到后拨的侧向牵拉时,由于这个导向角的存在,链条会被引导回原齿片,而相当难被掰到小齿片上:

▲手上有这个飞轮的人可以试一下……这些位置链条是卡不下去的

而在合适的相位角上,则在相邻的三个齿尖上切出了升档让位槽(对于小一些的齿片而言,是两个齿尖),对应三种不同的链条掉落位置:

▲一个“升档窗口”上具有的三种不同链条形态,留意链条内外片的位置区别

第三点,由于齿片的加厚,在齿片的正面切出了一个避让区域,让链条能够无阻碍地滑落,这个特征和链条的倾斜角度是正好匹配的:

▲链条和齿片避让槽逐渐贴合的过程演示

这三个特征组合在一起,便构成了HG+技术在飞轮端的全部。如果说1989年就出现的HG技术实现了链条在降档时候的定点变速,那么2019年出现的HG+技术,才实现了链条在升档时候的定点变速。这中间相隔了整整30年,其中原因,恐怕并不是什么技术限制,而更多是因为随着速比的增加,链条在逐渐变窄、每档的后拨横移量也在逐渐变小,才让以上描述的这些结构变得有意义——对于低速比而言,后拨横移量过大,所以链条总是能被牵拉到超越齿形的限制而滑入小齿片上,因此在8、9、10速上去做升档定点变速并无意义。

通过齿尖斜角去让链条在不正确的相位上避免滑入相邻齿片,这项技术,其实并不是什么新玩意,事实上早在7700时代,齿片正面上已经是具有相似意义的导向特征了:

16.jpg

▲7700飞轮上就具有阻止链条在不正确相位上降档的齿尖导向切角了

从这个意义上来说,HG+其实并不是一个灵光一现的创新技术,而更像是一项因为速比增加、链条变薄这些前提条件而顺势产生的技术。

顺带一提,HG+飞轮齿片正面的升档避让位旁边,还有一个作用有点儿隐蔽的避让位:

当链条从齿片1降档到齿片2的时候,由于12速链条的横向弯曲量变小,链条会剐蹭到比齿片2更大一级的齿片3。而齿片3正面的这个区域做的避让位,正好可以避免发生这个剐蹭。这个变化其实并不大,甚至可以说就算没有也不影响使用,只是有的话可以避免一些齿片表面的磨损痕迹而已。从这点也可以看到,shimano在做飞轮的齿形结构的时候,是多么的尽善尽美。

回到文章开始提及的那个视频。既然HG+技术的本质是为了实现升档定点变速从而降低变速顿挫感,而和变速速度无关(事实上还降低了升档速度……因为本来链条可以在任意一个位置滑落……现在一圈只有几个点可以滑落了),那么那个丝滑的变速动作是什么回事呢?在没拿到套件实物,只能大概猜测一下:RD9200的后拨相比RD9100后拨的,电机模组的出力要更大,从而允许更快更有力的推动链条横向移动。

从后拨轻微增加的重量上也能看出来一点端倪:

18.jpg

▲电机体积似乎增大了一点儿?

这么快的推动速度,背后是激进的驱动策略,说明了Shimano对于自家后拨结构的高度自信:相比起竞争对手的电机系统,Shimano为了提高电机模组的功率重量比、减少电机启动和停止惯性,用了一个空心杯电机来取代无刷电机,并带动一个6XX:1传动比的减速箱放大电机的扭矩、驱动后拨。

如果读者们摸过之前在展会上出现的一些台湾或国产电变系统的话,应该也感觉到这些系统的后拨连续变速的能力远不如Shimano快速,这就是因为电机模组的推动力参数和启动惯性参数不如Shimano的缘故。这基本就是衡量一个电变后拨的性能的基本参数,而RD9200可能更进一步把这个差距拉大了。对于任何想去在电子变速领域有所突破的国产厂商而言,要翻越的高峰现在变得更高了。

之前关于闭环控制的那段疑问删除了,据茶叶蛋大神指正,在齿轮箱内部是有磁编码器结构的,所以齿轮箱内部能实现闭环控制:

▲9100后拨里实现闭环控制用途的磁编码器

对于跨越多个挡位的变档动作而言,后拨会直接克服齿形倒角和让位槽的限制,而直接把链条拉到目的齿片。这个时候谈论飞轮上的齿形设计是无意义的——能用多快的速度移动到位只取决于后拨有多大的力量。

最后,文末还要提及一下SRAM AXS 12速飞轮齿片背面的升档槽,虽然也是三个避让位,但是不仅链条阻力相当大,并且还有两个位置链条无法顺利对位上小齿片的齿槽:

▲三个让位特征对应的三种链条滑落状态。注意的是第一和第二种情况,链条被顶起太多了导致无法正确对上小齿片的齿槽

这不仅意味着SRAM飞轮的变速阻力较大、噪音明显,并且还会导致齿片和链条的磨损加剧。虽然说可能磨损后的形状,可能变速就更加顺畅了(嗯?这就是传说中的磨合喽?)但是在好几千块的飞轮上还这么糙,是真的有点一言难尽……

最后补充一下,Shimano的解析视频里,变速时间的定义是从链条遇到变速点开始、到完全滑入下一级齿片结束的,而我上文提及的变速时间,是从用户按下控制按钮开始、到链条遇上第一个变速点所经历的时间。这两者并不是一回事。在绝大多数时候,用户所感知到的变速时长,是从按下按钮、到链条滑入下一级齿片结束的,也就是以上两者总和。这个时长对于降档而言,从HG技术出现之后就只取决于飞轮转速和齿数差,而升档则是因为链条会发生错位滑动从而在一个比较大的时间范围内波动。直到HG+技术出现,才让升档变成和降档一样,只取决于飞轮转速和齿数差。

责任编辑:CC

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  • 热门评论
  • kingfar 2021-09-14 10:37

    看了很多遍,很涨知识。从技术角度而言,这些技术SRAM一早就在用,而且这一代蓝厂能做到的大力踩踏时依然能变速的特性,SRAM一直都可以。但设计归设计,制造方面无论是金属材料科技还是金属加工技术上,SRAM都比不过自有工厂并且有冶金背景的SHIMANO。

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    • Make the change 2021-09-14 11:33

      没明白你的意思,你说sram一直在用是指山地套件还是,还是说sram知道应该这样做,但限于制作工艺达不到所以没有做,又或者是这个涉及专利,蓝厂用了红厂就不能用。

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    • kingfar
      回复Make the change
      2021-09-14 12:07

      你看看sram的飞轮,这些引导齿形和槽之类的引导变速上下链的该有的也都有,就是做的不如人家好使。材料和加工精度甚至设计精度都差一点。

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    • Make the change
      回复kingfar
      2021-09-14 12:14

      原来如此,下次我仔细瞅瞅sram的飞轮

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  • 刘子光 2021-09-14 10:33

    巷口修车王大爷:光子,你买的这飞轮质量不行,你看没一个齿一样的,还有好几个缺了一块~~

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  • LMFFF 2021-09-14 09:54

    每个字我都认识……

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    • 神灯照耀斯坦福桥 2021-09-14 10:33

      嗯……

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    • 乔治亚的玫瑰 2021-09-14 15:35

      但是……

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  • PinarelloAlan 2021-09-16 09:12

    金钱的味道…哎呀妈呀

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  • yuyistar 2021-09-15 14:01

    看不下去,也看不明白,就等最后实际有人测试了

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  • Super丹 2021-09-15 03:41

    技术贴!

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  • ADHDmania 2021-09-14 18:39

    不明觉厉!不过这次shimano新套件依然没有走全无线的设计,使得我依然要继续忠诚于SRAM了

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  • Happy-bicycle 2021-09-14 17:22

    我就一个请求:“讲人话”  专业性的解释放最后,让喜欢学习的人看;多讲讲优势和优化目的 通俗易懂的那种。。。

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  • abanana 2021-09-14 12:59

    速连RED飞轮级别以下的都太重,性价比太低,也没B格,根本不用考虑买,买它次级的还不如买国产CNC的产品(不是指日晖那种)。西马路之前用过的DA和UT飞轮支架强度设计有问题,用了一段时间摇车都产生了异响特别烦,不知道这代飞轮有没有解决这个问题。

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  • 小朙… 2021-09-14 12:22

    太硬了,慢慢咬

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  • 攻影人 2021-09-14 11:50

    提个疑问,5100飞轮到底有没有hg+技术?西玛诺官网只显示出是hg技术,但我发现其11-51与6100的10-51相似程度非常高。外网有讨论的结论是,最后八片飞轮的外形与6100相同。也有视频显示5100由大变小链条过渡顺滑,仅在最后三个档位出现掉落情况。请求验证5100齿形

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  • 23752047 2021-09-14 11:14

    这个得顶一下

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  • 翁昌其 2021-09-14 10:46

    专业性太强

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