自行车/维护与修理/车轮和轮胎/校正自行车轮
自行车车轮由中心的轮毂和圆形轮圈组成,并由若干辐条连接。辐条从轮毂辐射到轮圈,在那里它们固定在一个称为辐条帽的螺纹附件中。通过拧紧和松开辐条帽,可以使车轮恢复圆形(垂直校正)或消除左右摆动(水平校正)。
辐条可以以各种图案排列,其中三叉、四叉和径向是最常见的。图案影响车轮的强度、重量和特性,但与校正过程本身关系不大。
-
用于不同辐条尺寸的辐条扳手
-
校正架
-
偏心度工具
-
张力计
为了组装或维护辐条轮,需要使用辐条扳手。典型辐条帽的平面尺寸太小,无法使用任何常用的开口扳手。但是,任何好的自行车店都会备有多种辐条扳手,价格和质量成正比。
辐条“扭转器”或辐条帽驱动器是一种在将新车轮从其组件(轮毂、辐条和轮圈)组装的过程中可能很有用的工具。它不是必需的 - 特别是如果您不是在组装车轮 - 但它可以节省一些时间。类似于螺丝刀,但带有一个在手柄中自由旋转的偏置刀片,它用于辐条帽的开槽外表面 - 类似于开槽螺钉。辐条“扭转器”允许快速组装车轮 - 或在单个辐条上安装辐条帽 - 并且设计为自动限制辐条帽可以拧到辐条上的程度。
辐条扳手用于给辐条施加张力,并用于轮圈内侧突出的辐条帽的方形部分。与“扭转器”不同,辐条扳手旨在在辐条处于张力状态下转动辐条帽。这种差异使得辐条扳手必不可少。
校正架是一个专门设计的支架,在车轮组装、车轮修理或车轮维护期间,车轮(轮圈、辐条和轮毂,带轴)安装在其中。校正架非常有用 - 可能必不可少 - 用于制作手工制作的车轮。实际上,它是一个坚固的、精密制造的夹具,用于将车轮的轴牢固地固定到位。因此,轮圈在轮毂中轴的稳定参考点上也具有稳定的参考点,该轮毂固定在校正架中。因此,轮圈也相对于内置在校正架中的卡钳或一组卡钳的位置,并在组装或调整车轮的过程中,根据这些卡钳检查径向和横向真圆度(读取“完美”)。为了在测量真圆度方面获得极高的精度,可以选择将一个可选的表盘指示器安装到校正架上,并且可以随时使用单独的张力计来测试所有辐条的适当张力(张力平衡)。创建廉价但非常准确的校正架的说明在这里。
偏心度工具用于测量轴在轮圈外伸出的程度。由于真圆车轮的轮圈平面在轴上固定到车架的点之间横向居中,因此车轮一侧的轮圈偏移量应与另一侧的相应偏移量相同。偏心度工具用作比较器:使用该工具测量一侧的偏移量,该设置“存储”在该工具中,然后将该工具应用于车轮的另一侧以进行比较;第二侧偏移量与第一侧偏移量的偏差指示需要移动轮圈的方向和程度,以使车轮达到真圆。但是,如果您有一个好的校正架,则偏心度工具并非严格必要:如果理解一个真圆车轮(从轮毂和辐条的特性中抽象出来)是对称的(即,轮圈本身在某种意义上“居中”在轴上),那么您可以使用校正架的卡钳(或卡钳)。以及偶尔在支架中翻转车轮,以发挥与偏心度工具相同的功能。
在大多数情况下,尤其是在对已经组装好的车轮进行维护性校正时,通过确保所有辐条在用指甲“弹拨”时发出相同的音调来检查辐条的张力即可。在进行小修时,检查偏心度也是没有必要的,因为大多数好的校正架能够准确地显示车轮离中心的距离有多远,尽管重新取出车轮并将其重新固定在支架中以进行二次检查可能是一个好主意。如果您要校正的车轮需要有偏移量,则必须测量距离,但这非常罕见。
如果手边没有校轮架,也可以在车轮装在自行车上的情况下使用刹车卡钳来测量车轮的真圆度,但这并不是理想的方法。此外,如果没有其他选择,可以用小型可调扳手代替辐条扳手或辐条帽扳手,但要格外小心,避免损坏辐条帽。理查兹生产的一种玻璃切割器有一个开口足够小,可以稍微扩大一点,做成一个勉强可以用的0号辐条扳手——或者1号或2号,如果你需要的话。
如果轮圈受到侧面撞击而发生“波浪形”或“薯片形”变形,仅靠调整辐条张力很难将其校正——事实上,用这种方法可能无法克服严重的轮圈变形。然而,通常情况下,即使轮圈看起来已经严重变形,也可能将其恢复到接近真圆的状态。以下程序应在损伤发生后尽快实施;如果让车轮保持变形状态超过几天,很可能导致车轮发生冷变形——这意味着它会保持新的形状,并且可能需要更换。
为了进行以下快速修复,你必须确保轮圈上仍然装有正确充气的内胎和外胎,并且轮圈本身仅存在一般性的变形,轮圈壁本身没有损坏。具体操作如下:双脚与肩同宽站立,用双手牢牢抓住轮圈和轮胎在轮辋上的部位,该部位应与轮圈圆周上最明显地偏离车轮主平面的部位相对;弯腰,将轮胎相对部位放在你面前的地面上,车轮与地面呈45度角(根据轮胎尺寸可能更大),弯曲的部分朝下;将该点抬离地面几英寸,然后让它再次落下,确保在下一步中,只有轮胎——而不是轮圈的任何部分——会碰到地面;保持弯腰姿势,不要再弯腰或挺直腰身,将车轮抬离地面至头部或胸部高度,然后用力将车轮放下,使充气内胎和轮胎在与你抓握点相对的部位猛烈撞击地面;轮圈应该会弹回几乎完全真圆的状态。不要通过将轮圈撞击地面来修复损伤,因此请仔细计划,并在执行此修复之前在脑海中进行演练。
如果上述快速修复有所改善,通常可以通过校正或维护车轮所需的常规技术进一步改善情况。
如果上述程序无法使轮圈恢复到至少可以骑行的状态,则可能需要更换轮圈或整个车轮。但请注意,可以通过将轮圈(辐条适当松开)放置在两个刚性物体(例如一对间距很小的管道,或门和其横向杆状把手之间)之间,并使用撬动动作,逐渐达到所需的“平整”程度来校正轮圈,至少在一定程度上。不要过度弯曲轮圈,逐步操作,经常检查进度,并注意可能需要稍微超过目标才能考虑到金属从弯曲中弹回的趋势。
应该注意的是,绝不建议使用钳子甚至锤子和铁砧来修复局部轮圈损伤——因为有更温和、更有效的方法可用,这些方法不会对轮圈壁造成任何表面损伤——在大多数情况下,轮圈壁是重要的制动表面。不要使用钳子,而是通过将轮圈夹在两块薄而非常平的金属片(例如两个锥形扳手)之间,并将这些金属片放在钳口的钳口中来修复轮圈的翘起。另一种修复轮圈翘起的办法是使用木块作为铁砧——放在轮圈下方——和锤子——放在轮圈上方。如果确实需要使用锤子,不要直接用锤子的锤头敲击轮圈;在需要修复的轮圈区域覆盖一层铝或黄铜条,然后敲击那里。铝罐——随处可见,可以用剪刀甚至小刀轻松切割——在自行车维修中必不可少。
首先,将车轮从自行车上取下,并取下轮胎和内胎,然后将其放在校轮架上。调整校轮架上的臂和卡钳,使卡钳正好快接触到车轮的两侧。现在,旋转车轮,并缓慢合上校轮架的卡钳,直到它们刮擦到车轮上的某个位置。
一旦找到偏离侧向真圆度的点,就拧紧该凸起点对面一侧的辐条或辐条,并松开那些导致其偏离真圆度的辐条。执行此操作时要耐心——校正时每次转动幅度不应超过四分之一圈。如果辐条有阻力,尝试稍微过度转动,然后转回到预期的位置。
经过几次这样的操作后,应检查车轮的垂直真圆度,以确保没有使其偏离圆形。重新调整校轮架的臂和卡钳,使卡钳靠在一起,正好位于轮辋下方。旋转车轮,这次调整臂,直到车轮开始刮擦。
调整垂直真圆度时,应拧紧凸起中心的辐条,并向两侧的辐条分别拧紧一半的力度。因为这些辐条位于车轮的两侧,所以可以确保不会使车轮的侧向真圆度发生很大的偏差。如果凸起位于两根辐条之间,则应将其等量拧紧。在一个位置调整辐条会影响车轮的另一部分,有点像挤气球。
完成此操作后,应检查侧向真圆度和辐条张力是否均匀,如果车轮偏离真圆度,则重新校正侧向和垂直真圆度。
如果车轮已正确校正并张紧,则应进行车轮强度测试,方法是将其放在一侧并向下按压,用力适度。应在车轮周围重复此操作,以确保辐条与现在交叉的辐条一起固定到位,而不是在骑行时固定到位。这也会使车轮再次偏离真圆度,应检查这一点。
Jobst Brandt 的著作《自行车轮》(The Bicycle Wheel,ISBN 0960723668)对自行车轮的制造和校正进行了全面而深入的讨论。
- [1] - Sheldon Brown 关于自行车轮、轮组制造和校正的页面