創新發展的自行車（二）

文 / 克里斯托弗·米奇　譯 / 王志成

創新發展的自行車（二）

文 / 克里斯托弗·米奇譯 / 王志成

（接上期）

五、自行車輪轂輪輻的創新動態

輪輞、輪轂與輪輻是自行車車體結構主要部分。而如今越來越多的人在出行選擇自行車時，逐漸加入沒有輪轂與輪輻的創新浪潮中來。從今年世界各地的國際自行車展來看，無輪轂輪輻化的設計概念層出不窮。

傳統自行車的車輪都有中心軸，通過輻條連接到車輪，車輪由鏈條帶動圍繞著中心軸旋轉向前。耶魯大學機械工程專家最近設計研制出一種沒有中心軸和輻條的ICAAS（ is no central axis and spoke，無中心軸也無輪輻）自行車，該車僅由短鏈輪咬合后輪內側齒旋動向前。這種車輪的設計方式，有幾個明顯的好處：減輕車質量（重量），降低車子重心，提高車子的平衡及穩定性，而且具有減震，增強剎車的杠桿作用，以及提供更精確的轉向。無論如何，這都是一種可貴的嘗試，促進新技術的不斷發展。

GRDEIBT博覽會中的一款新展品是意大利Colnago公司的超現代無輪輻自行車“Nulla”，在意大利語中意思是“零”。事實上，它看上去也確實像“0”。雖然它的最大外觀特點是像“0”，但是它的功能并不比普通自行車差。與克里斯·博德曼指紋防盜自行車一樣，“Nulla”也沒有鏈條，整個車體體現了“圓滑”的未來派風格。

LVAS展覽會傳出信息：美國設計師新近設計了一種棘輪杠桿無輪轂自行車。它與普通自行車相比，主要是傳動裝置不同。它沒有中心軸與輪轂，采用杠桿和棘輪傳動裝置，騎車人上下踩動杠桿，通過棘輪帶動自行車前進，每踩一次的推動力大于普通自行車推動力，因此速度快于普通自行車；而且，施力方便，尤其適用于因膝蓋受傷而不能騎普通自行車者。

SPBIAS展覽會也傳出：從事機動車動力設計的意大利機械工程師Franco Sbarra ，最近設計研制了RWDR無輪轂自行車，其特點是沒有作為自行車骨架的中心轂和空心軸。與ICAAS無輪轂自行車不同的是，RWDR無輪轂自行車采用腳踏輪直接咬合后輪外側齒主動旋轉向前。這種無輪轂自行車的RWDR設計會使自行車傳動力度更小，車輪與車體更輕便。

SPBOSE展覽會重點展出了法國Time 公司新研的Transp.nBike無輪轂自行車，該車極具創意地將前輪變成行李箱，其前輪采用了無輪轂結構，從而把輪子中間輻條之類占用的空間空了出來，然后，在這個空出來的空間中設置了一個塑料材質的行李箱，剛好用來放隨身物品。

SLCOPE展覽會新展品是：美國艾斯沃斯自行車公司的設計師Jose Hunado新發明的全對稱無輪轂自行車，除了采用無輪轂驅動方案之外，最大的特點在于包括車架（前三角與后三角）等重要部件都是對稱設計，前后的零部件可以互換，如果你和你的朋友一人一輛騎著這種車出去春游，其中一輛的前輪或者后輪故障了，或者你們只是想甜蜜地共騎一輛車，都可以拆掉一輛車的一個輪子，然后把兩輛車拼在一起，變成一個多輪多人的自行車。

SPBOSE展覽會最新穎的產品是太陽能無輪轂自行車，這是設計師Mojtaba Raeisi帶來的創意，該車將前后輪都變成無輪轂驅動的結構，輪子中間的空間用來放圓形的太陽能電池板。車輪中的這些電池板，角度是可以調整的，可向兩面成30°旋轉，平時與車身保持水平，不會影響騎行，停車充電的時候，簡單地調整下角度，就能獲得更好的光電轉換效率。Ele電動自行車提供了3種工作模式，即人工動力、半電動以及全電動模式，使用者可以根據需要來選擇模式。

六、自行車零部件的創新動態

在2015年的國際主要自行車展覽會上展示出的產品創新動向之一：零部件是增強自行車潛在價值與附加功能的重要元素。包括Specialized和Trek在內的諸多廠商，在新產品設計上都更加注重車架的細節體驗。面對儲物這樣的“軟需求”，這兩家廠商都在一體化和人性化上做了不少努力，在車架設計上整合維修工具和儲物空間，也應該是頂級品牌向人性化設計邁出的重要一步。

SPBIAS展覽會展出的新品是，美國Trek自行車公司通過與世界上最優秀車手合作研發出全新碳纖維的Boone混合越野型車架，比Trek目前的鋁合金Crockett更加輕量高效。經過混合越野杰出女騎手、世界杯女子個人總冠軍凱蒂·康普頓長時間的反復測試反饋，Boone車型的幾何尺寸和角度得以成型，具備快速、有力、舒適和適合多種復雜賽場環境等特點，并將創新的等速度系統移植到Boone型車架上來。為了在單位面積質量（重量）和剛性上達到最優平衡，Boone車架使用Trek獨有的碳纖維制造，并在外層提供碳裝甲保護，防止因天氣因素造成的磨損。而且等速度系統讓Boone的車架空間更大，更適合混合越野比賽中的肩扛過障礙設計。在需要車手征服的顛簸的越野公路上，當其他車手站起來搖車以保留實力時，這項設計會有更出色的表現，它能讓車手呆在座墊上的時間更久。同時采用ISO靈敏立管設計，使其踩踏時更為順滑且舒適。由于立管和后叉的結合處能夠獨立轉動，立管末端在上下及前后角度可進行偏擺，因此使整車的垂直舒適性提升1倍，而不損失任何踩踏效率。錐形頭管呈水滴狀，上下端直徑不等，側面寬、前后窄，這種不對稱的轉向系統在減輕質量（重量）的同時，可以最大限度地確保動力傳輸，并且能確保過彎負載下的Trek前叉更為堅固。

另外，Trek的3S鏈條固定器集成到車架，減少了掉鏈子的煩惱。電池托內置，讓走線更簡潔流暢。Boone的叉腿比一般車型稍微向前，前輪軸安裝轉向點則相對靠后，帶來更佳的靈活性。1-1/8″到l-l/2″的錐形頭管和Trek家族中最寬的中軸BB90使得后下叉間隙擴大，有助于及時將粘附的泥土砂礫排除掉。為了保持連續不斷的最佳性能和舒適度，推出了最輕最舒適的RideTuned坐桿，無切割設計消除了坐桿的夾緊力。整車同時支持桿式安裝碟剎，這是在自行車上安裝剎車卡鉗最簡單、最有效的方式。

SPBIAS展覽會還展出了荷蘭Troy Rank 公司的創新團隊推出的Maxwell EP0 自行車，這是一款僅11 kg的超輕量電動自行車。它的電池并非像一般產品那樣暴露在外，而是隱藏在了車架的管道中，通過一個控制單位充電。需要更換電池的話，把前叉拆下來就看見了。開發人員表示，通過將電池內置在車架內，其質量（重量）就會變得非常輕，僅僅為1.4 kg。再加上電機和速度調控器，整個車架也只不過是接近3 kg而已。該公司透露，近期內Troy Rank 將推出3種車架的Maxwell EP0版本：單速版、2速版、9速版。擁有這樣獨特的輕量化車架設計，即使是9速版也僅為14 kg。原型車現在還裝有拇指調速把，但Troy Rank 計劃未來的版本將改為踏板輔助。

在BIAST展覽會新展品中，著名自行車廠商Specialized宣布推出2016年新款自行車Venge ViAS ，據稱這是目前空氣阻力最小的頂級公路自行車之一。據了解，同等條件下，該車在平坦的路面上跑40 km所花費的時間要比傳統的公路自行車快不少。因為設計師在進行車架改造時把重點放在消除空氣阻力以及提升車架的可操控性上。更小的空氣阻力就意味著同等動力的情況下能夠實現更快的速度，而減小正面面積就能實現這一目的。為了在自行車的剎車性能和減少空氣阻力之間找到一個合適的平衡點，于是就有了小型車架的設計。此外，設計師將剎車設置在中軸的中間部位，并在這款自行車上采用了“剛柔并濟”的設計，Venge ViAS 的前端部分以及踏板架區域都有著超高硬度的特點，從而大大提升了坐墊部分的柔軟度和舒適性。這款新車的車架還采用了集成度非常高的組件，具備騎行前的多種調節能力，Roval CLX 64車輪能夠配合質量（重量）為1 150 g的車架進行非常好的行駛，Specialized 還利用麥克拉倫技術將整輛車的空氣阻力降至最低，以降低車身質量（重量）對車速的影響。

在自行車的其它零部件方面，最近GRDEIBT博覽會展出了德國TYRELL自行車公司推出的Turbos poke自行車，配置有最新最酷的自行車渦輪排氣管，讓該車擁有摩托車的外觀和聲音。該車內附3個motocard撥片，通過自行車輻條彈出不同的聲音。機械發聲，無需用電。排氣管材質為塑料，表面為金屬質感漆。

GRDEIBT博覽會另一新展品是MPSFI踏板自行車，這是愛沙尼亞一家自行車公司的創意，MPSFI踏板自行車設置了串聯式自行車延長踏板，它是在普通腳踏中間增加了一個可以翻轉的金屬結構，平時折疊起來，需要的時候打開，能提供差不多1倍的腳踏面積。如果打算兩人同騎一輛車，它就派上用場了。

最近在LVAS展覽會上出現的X-ins多功能自行車把也許將是每名車手的必備裝備，它用具備一定硬度和韌性的材料做成了X條紋，條紋和車把之間是一層空隙，空氣可以流通。夏天的時候手把能通風，保持手心干燥、涼爽；而到了冬天，內置的電熱絲又能加熱，讓手部不至于因為太過寒冷而凍僵。該產品配置太陽能電池，以提供必要的電力。該會展出的另一款Imprint 車把，可根據個人的手型進行定制，它采用的是一種特殊材料，浸入熱水后會變軟，此時你只要把手握上去，專門為你而設的握把就誕生了。這樣的設備能提升用戶的自行車體驗，售價40美元。

在2015年的GRDEIBT博覽會上，來自設計師Lan Gilley發明的仿生自行車座看上去就像是某種昆蟲的頭，采用前后布局，兩個部分還有一定的高度差。據說這樣的布局在高溫時會非常舒服，氣流會通過中間的縫隙吹在身體上，帶來難得的清涼。

有趣的是，2015年LVAS展覽會出現用自行車提供動力的洗衣機，這是設計師Mitch Shivers帶來的一個創意。它是在自行車后輪側面掛接一個拖斗，而這拖斗實際上是一臺洗衣機，或者說具備類似功能的東西，于是，騎行的時候輪子將帶動洗衣機運轉，同時就把衣服洗了。設計師說，現在能源危機越來越嚴重，因此，他希望像自行車這樣的“替代能源”能夠發揮更大的作用。

一種“自行車座打氣筒”在SLCOPE展覽會上引人矚目，這是來自Biologic公司的發明，它其實就是打氣筒和自行車座的合二為一，將車座下面的固定用柱子變成了氣筒，需要的時候整個取下來，氣針什么的都收納在里面了，扯出來往氣嘴上一套就能打氣。SLCOPE展覽會的另一款新品是自行車胎壓監控氣嘴。它將LED、胎壓監控和振動發電芯片等3大高技術部件整合進了小小的氣嘴，直接安裝到輪胎上面就能工作，將自行車騎行時的振動轉換為工作所需的電力。此時，如果輪胎氣壓正常，那么LED將顯示為綠色，而一旦開始漏氣（或者氣已經漏光），LED則將顯示為紅色（或者閃爍紅光）。在騎行的時候，這顆LED的光亮，將因為輪胎的轉動而變化為綠色或者紅色的光圈，非常顯眼，既是一種胎壓指示，也是一種安全警示。

七、自行車造型的創新動態

自行車的車架、輪胎、腳蹬、車閘、鏈條等部件構成了自行車的基本造型，其部件缺一不可。其中，車架是自行車的骨架，它決定了車子的類型。但是從今年世界各地自行車會展傳出的信息，自行車的造型創新正在呈現形式多樣的發展動態。

在2015年LVAS展覽會上出現美國發明人里奇·羅恩菲爾德研發的名叫“拉特賽自行車”的電力輔助型躺式自行車，該車可容納2人，用碳纖維制造而成。其特點是通過最先進的電動踏板混合技術增大踏板動力，而踏板和一個獨特的飛輪電機相連，這個電動機位于后輪轂中，這使騎車者產生一種超強的推背感，能以48 km/h的速度駕駛這種自行車。另一創意自行車是今年GRDEIBT博覽會展出的FFX自行車，它像一輛高端大氣的“法拉利跑車”，其外觀為橫臥式方形，可容納1到2名“駕駛員”，由人力提供動力，擁有一個11速的變速器、200個極其明亮的LED單元組成的照明系統，以方便夜晚騎行。FFX自行車最大亮點是當你踏腳蹬時，它的翼式車門就會輕輕擺動。再就是SLCOPE展覽會出現的寶馬概念自行車，這是著名寶馬公司推出的新品。該自行車超酷的概念，獨特的外觀、色彩和理念，為未來型自行車的造型設計提供了不少的靈感。另外，許多人之所以會放棄雨天騎自行車，最常見的原因就是他們不希望被雨水淋濕。2015年的GRDEIBT博覽會出現了一種“全天候自行車”，它是瑞典設計師托科爾·多默爾設計的新品，該車擁有一個透明的頂蓬，這種造型很酷的創意可以應對多種氣候條件，諸如下雨、沙塵及大風等天氣。

2015年GRDEIBT博覽會最吸引人的自行車新品是英國設計師斯蒂芬·穆拉研發混合動力自行車INgSOC。它那符合人體工程學的造型，與眾不同的風格和復古色的簡潔車身吸引了眾人的目光。INgSOC的整個結構由碳纖維聚合物增強復合材料構成，能夠在保證自行車強度的基礎上降低車身質量（重量）。它集合了不尋常的空氣動力學造型，稀奇古怪的外形看起來像一個裸露在外的摩托車骨架。采用電池供電、踏力充電與腳踏驅動3項混合動力設計，既可以作電動自行車用，又具有普通自行車騎行的樂趣。特別是騎乘者腳踏的動力還可以幫助電池進行充電，為車燈和智能手機底座供電。掛載在車座后方的可拆卸電池包驅動電機運行，它還供應自行車前后燈的用電，甚至是iPhone的擴展槽。

另一方面，部件一體化已經成為自行車造型創新的動態之一。例如對于電子變速系統來說，電池組的安放位置經常成為一個難題，迄今為止已經有廠商嘗試過下管、鞍管、立管、把立等各種有礙觀感的位置。現在由Shimano、Campagnolo，甚至第三方公司（如Calfee等）都在研制電源內置在車架內的Internal options一體化電池組，這樣可以讓車架從外部看起來恢復簡潔美觀。的確，普通電動自行車的造型設計有些雜亂無序，在框架上可以看見電線。最近在SPBOSE展覽會上展出加拿大Daymak公司獨具創意的Shadow eBike電動自行車，它是世界首輛無線電動自行車。因其賞心悅目的光滑造型，它取名為Shadow eBike（影子電動自行車）。該車沒有任何導線與零部件暴露在外面，從而降低了電線意外被切斷或短路的可能性。所有的電路系統，包括電動機、鋰聚合物電池、磁再生制動、油門和使用2.5 GHz變換頻率的“伸展光譜技術”踏板輔助功能系統，都安裝在自行車的框架內。正因為如此，Daymak公司把Shadow eBike稱之為“世界上第一個無線供電電動自行車”是名副其實的，而且每輛Shadow eBike車的無線組件都是配對的，受到外來破壞的可能性微乎其微。

傳統自行車騎久了，臀部容易酸痛。今年BIAST展覽會上展出了ElliptiGO公司研制的Treadmi自行車。該車徹底改變自行車坐著騎的姿勢，讓“騎車”變成了“長跑”，“長跑”跟騎車一樣不怎么費力，而且臀部也不疼了，還能享受飄浮在半空中奔跑的神奇感覺。該車通常時速為19～24 km，如果你踩得賣力點速度還能飆到時速40 km。最近GRDEIBT博覽會也展出一款造型奇特的自行車——Fliz，“Fliz”源于德語“flitzen”一詞，意為“用腳加速”。該車沒有傳統自行車那樣的三角式車架，更沒有腳踏板和鏈條之類的動力件，騎車的人只需綁定在車架上的安全帶上（五點式安全帶），雙腳著地快速用力前行，有了速度，雙腳即可離地，利用慣性前行，如速度變慢，用雙腳加速即可。設計師的設計理念是在擁擠的城市生活中推廣健康、生態的交通方式。還有LVAS展覽會出現了更有趣味的Half bike自行車，該車由美國亞利桑那州Kolelinia研究實驗室研發，從車名上人們就能意識到，它和普通自行車絕對不一樣。Half bike譯成漢語為“半輛自行車”，但事實上它有3個輪子，也許叫“一輛半自行車”更為合適。Half bike結構緊湊，沒有一般自行車的車座和手把，堪稱最佳的簡約設計。車把用多層膠合板制造，車架使用的是輕質鋁材，經過激光切割制作而成。它用大前輪驅動，2個小后輪和主框架間有彈簧固定，能起到減震的作用。3個輪子的巧妙搭配使得行駛更加平穩、輕松和有趣。從整體外型上來看，Half bike是一種集代步、娛樂和健身一體的交通工具。

在自行車造型的創新浪潮中，結合自行車多功能與多用途的造型創新方興未艾。最近在SPBOSE展出的Kiffy自行車，是法國Study Agence 360團隊研發的多用途城市自行車新品。Kiffy采用創新型模塊化設計，由堅固且輕質的鋁制框架制成。框架在需要時可以分開，以使該三輪車的前部變成一個手推車。這輛自行車配備有18″的車輪和名為“擺動”的穩定導向系統，前部有液壓盤式制動器，后輪上則有踏板，鏈或帶傳動，并有2個速度可供切換。它將解決2個主要的城市問題：如何在購買大件物品后用1輛自行車運送它們回家，而這臺自行車你可以輕松操縱，停靠在街道上乃至家里。另外，2015年BIAST展覽會的新品Deformation自行車，是法國Calfee研究所設計的會變身的自行車。它平時是一輛單人自行車，如果你有需要，可以加裝配件，將它變成雙人自行車。跟自己的愛人騎著雙人自行車，不是一件很浪漫的事嗎。

自行車造型創新魅力是無窮的。最近GRDEIBT博覽會展出了意大利制造商Abici推出的復古型Velocino自行車。它承襲上一代小巧玲瓏的造型，前輪小后輪大的外形十分迷人。由于加入現代元素，擁有灰色的鉻鉬鋼架、黑色真皮座椅和單速后剎踏板系統，深受現代人，尤其是女性的喜愛。更有趣的是2015年SPBOSE展覽會上，展出了一種Dream pattern自行車，這是意大利設計師羅比·阿拉德的創意，它顛覆了我們對自行車的所有想象，最大的不同在輪子上，并沒有使用傳統的輪胎，而是用彈簧鋼做成了一種復雜的花瓣式結構，騎行的時候，在自身質量（重量）和彈力的雙重作用下，能實現一種舒適的平衡。

最富有奇幻動感的是最近LVAS展覽會展出的Dream of clouds自行車，為美國Monkey Lectric公司的創意產品。當該車時速達到16 km時，安裝在自行車輪上的Dream of clouds系統便會使LED亮起來，發出閃爍的光彩，并呈現自定義圖像和動畫，由于“視覺暫留”的作用，這些閃爍的光彩在人類的視網膜上會呈現出一個可辨認的圖像。這樣一來，路人會欣賞到車主騎車時輪子兩面出現的美麗動畫。其奧秘是該車配置的Dream of clouds系統由4行防水的LED光條組成，用螺栓固定在輻條上。在網絡和軟件的幫助下，車主可以從網上下載或自己動手編程自定義圖像和動畫，定制個人播放清單，然后使用藍牙技術發送到Monkey Light Pro系統。內置的鋰電池通過USB數據線充滿電后，車輪上的自定義圖像和動畫可以穩定地呈現8 h，從而將騎行和個性融為一體，把人們帶進色彩斑斕、變化無窮的夢幻世界。（全文終）

（譯自美國佛瑞斯特研究院的院刊《未來展望》）