探究哪种车架材料能够登顶“最佳”宝座

如果每次有人问我“哪种车架材料最适合自行车？”我都能得到一英镑，那我就能买得起大部分火箭咖啡机了。

事实上，这不是一个简单的问题。答案很大程度上取决于骑手打算用自行车做什么，他们要在哪里骑，他们要怎么骑，他们想保留多久以及他们的预算是多少。

让我们先梳理一下常见的车架材料类型，并列出每种车架材料的普遍公认的事实。

首先，我们有备受尊敬的钢车架。自行车最初几乎都是用钢制造的（实际上是木头，如果你把木马也算上，但我说的是斯塔利的安全自行车），但这种材料随着它在自行车车架中的存在时间而不断发展。我想说，用于自行车车架的现代钢管是用钱能买到的一些操控性能极佳的管材；即使是便宜的钢管，内部双对接、冷拔和热处理也几乎是常态。所有这些过程最终造就了一种极其坚固、抗疲劳且相对较轻的管材。

钢的巨大优势在于，用它制造自行车车架很容易，这就是为什么它是大多数定制车架制造商的首选材料。这意味着他们可以制造出一辆很棒的自行车，采用定制的几何形状，而且价格不会太昂贵。

在许多人看来，钢管的缺点是，由于其密度，它比这个列表中的大多数其他材料都重，这并不是说车架更重，但我们稍后会再讨论这个问题。

接下来要讲的是铝。在 80 年代末和 90 年代初，铝成为了公路赛车和山地自行车的首选材料，像 Cannondale 和 Klein 这样的公司引领了潮流。它们很快因管径巨大、硬度惊人且重量轻而声名远扬。这些早期铝制车架的常见问题是它们的抗疲劳性不好。我记得参加莫尔文经典山地自行车比赛时，看到许多车手因车头管断裂，骑着新的独轮车走过终点线。

现代铝制车架通过诸如液压成型和热处理之类的工艺对管材精心处理，在很大程度上克服了这些问题。由于重量相对较轻、硬度适宜且易于制造，它们现在似乎在公路自行车和山地自行车的较低价格区间占了大多数。只是如果你想为自己的新绿色爱好感到沾沾自喜，就不要去考虑从铝土矿中提取铝所需的能源。

金属列表里的下一个是钛。由于钛具有化学惰性，能够抵御任何风暴，所以常常受到赞赏，它已成为冬季自行车的宠儿，尤其是在气候较为温和的地区。它以与铝一样轻但像钢一样坚固而闻名，能够吸收振动，提供舒适的骑行体验。钛的问题在于它非常坚硬，这使得以任何方式对管材进行处理以改变骑行质量都非常困难或非常昂贵。这意味着较便宜的钛制自行车往往是由我们所说的普通规格管材制成的，也就是说管材的厚度在整个长度上都不会改变。

通常，如果一根管材要断裂，总是在其中一个接头处，这就意味着你可以把接头之间的材料变薄。这被称为缩颈，这不仅减轻了重量，而且改变了管材对道路振动和疲劳的反应方式。

因为钛非常坚硬，通过正常手段对管材进行缩颈非常困难，通常是通过芯棒冷拉管材或型锻它们。有点像把培乐多彩泥通过模具挤压。一些非常勇敢的小规模制造商据说会把普通规格的管材放在车床上刮去多余的材料，一些较大的公司则通过无心磨床来操作，但这仍然很浪费，因为这是在去除材料造成的浪费，所以通常价格较高。

最后，我们来谈谈 碳纤维。这种材料最初是一张由碳丝制成的片状材料，要么编织成被称为 3K、6K 等等，要么是单向的，本质上就是由碳丝制成的垫子。就很像名字花哨的短切玻璃纤维。

环氧树脂浸透于碳纤维材料，通常将其放入模具中固化并硬化成坚硬的碳纤维。碳纤维的高强度特性深受大家喜爱，这源于材料和树脂之间的关系，通常将其称为界面。

用碳纤维制造自行车有两种方法。首先，您可以获取或者制造管材，然后将其切割以适应您正在制造的车架的几何形状，就像您对金属车架所做的那样。然后，这些管材可以用一点额外的材料和树脂连接起来，就像钢架上的套接管那样。这种管材对管材的结构使您能够获得碳纤维的优点，同时仍然能够定制几何形状，尽管这需要更多的劳动力。

另一种方法是支付 10 万英镑以上来购买模具，然后将碳纤维片放入其中以创建车架的一部分。任何成型的碳纤维车架通常由五个及更多组件组成。在许多情况下，每个车架尺寸都会与其相邻的车架尺寸共享一些这些组件，这就是为什么如果您查看生产碳纤维车架的几何图表，并在图表上绘制堆叠和伸展的情况，它不会是线性的，而是阶梯式的，这是由于模具共享的限制。然而，这种方法是在大规模生产中生产质量不错的车架的一种非常经济的方式。这有点像那些成型的弹出式冲浪板，每个人在购买手工制作的板子之前都会用它来学习。这就是为什么我们在车间通常将这些称为“塑料弹出式”。

现在我完全意识到我过于挑剔了。这是因为我是个老家伙，我怀念每个城镇都有自己的车架制造商，人们骑着完全适合他们的自行车的日子，但您不得不承认，相对高性能的廉价碳纤维车架的低价让大量的人开始骑自行车。

所以，我们差不多要结束关于车架材料的清单了。我还没真正讲到一些奇异又奇妙的材料，像镁这种。镁非常丰富，据说一立方米的海水中含有的镁就足以制造一辆自行车车架，反正广告商们是想让我们这么认为，但这种自行车在压力下有奇怪的散架倾向。

90 年代的时候，金属基复合材料也掀起过一阵潮流，由 Specialized 等品牌带头推出了他们的 M2 自行车，但制造成本太高了，很快就被当时新兴的碳纤维自行车给超过去了。

还有一些其他奇异又奇妙的材料，比如说竹子，能用来制造自行车车架，但我认为目前很多前沿技术在于 3D 打印和混合材料以达到最佳效果。我最近看到一辆 Bastion 和一辆 Festka 并排摆放，Bastion 有着 3D 打印的钛制接头和碳纤维管，旁边是有着钛管和碳纤维接头的 Festka。如果不使用昂贵的测量工具进行实际的台架测试，很难说哪一个更好。

我觉得这正好让我说到这儿的重点了。要是我能拿到每种车架材料制作精良的样品并且并排骑着试试，最大的差别不是车架材料导致的，而是车架伸出来的座管的长度和轮胎的压力导致的。当你考虑到大多数现代自行车车架的双菱形设计时，这是一个极其高效的结构。如果你分析每个三角形的弯曲量，几乎察觉不到。

另一方面，座管是一个倾斜的悬臂梁，大约 60%的体重都压在上面。所以如果你的车架上伸出的座管很多，它就会弯曲得更多。Canyon 和 Ergon 知道这一点，并生产本质上是碳纤维板簧的座管。

此外，随着现代大轮胎和低气压这一趋势，由于抓地力和减震能力的提高，这些对我们关于自行车感觉的感官认知产生了更大的影响。如果我要尖酸刻薄地说，碟刹之所以能如此轻易地被大众市场的制造商接受，是因为它们便于使用更大的轮胎，使他们能够简单地让车架变得轻便坚固，而不必担心通过巧妙的材料工程来增加任何舒适性。

那么回到手头的问题，什么是最好的车架材料？钛和钢，尤其是新型不锈钢，使用寿命最长。铝将在轻量化和低成本之间取得很好的平衡，而碳纤维通常相对较轻，价格也可能相对较低，但由于碳纤维树脂最终会分解，其使用寿命不会那么长。

但要注意，尽管这个维恩图重叠很大。我有一辆钢质自行车，其重量略低于 7 公斤，我们也看到很多碳纤维自行车比这辆重几公斤。

所以我想我的建议是，不要仅仅根据声誉就否定任何特定的车架材料。车架是否适合你以及你希望投资持续多久才是更重要的事情。

现在，我把那个爱乐压放在哪里了……