科技

How Bicycle Brake Pads Work: The Science Behind Stopping Power

自行車煞車片的工作原理:制動力背後的科學

你是否曾想過,自行車上那小小的煞車片是如何讓騎車人和自行車迅速停下來的? 大多數人都知道煞車片的作用——讓自行車停下來。但很少有人真正了解它們的工作原理。每一次平穩的停車和可控的下坡背後,都蘊含著物理學、工程學和智慧材料科學的巧妙組合! 讓我們來分析一下煞車片的科學原理,以及為什麼有些煞車片的性能比其他煞車片更好。 1. 基礎知識:將動能轉換為熱能 還記得科學課上我們學過能量既不能被創造也不能被消滅,只能從一種形式轉化為另一種形式嗎?煞車過程中就是這種情況! 當你的自行車行駛時,它就具有動能-運動的能量。 動能可透過以下公式計算: 0.5 × 系統質量 × 速度的平方。 由此可見,總動能取決於兩個變數: 1)騎士和自行車的質量 2)速度(你前進的速度)。 系統質量越大和/或速度越快,能量就越大。然而,由於動能與速度的平方成正比,因此速度對總能量的影響尤其巨大。 每次速度翻倍,總動能就會增加四倍!這就是為什麼在自行車長下坡路段,穩定可靠的煞車至關重要! 如今大多數自行車都配備了液壓碟煞,拉動煞車桿時,煞車油會被推向: 煞車卡鉗將煞車片壓向煞車碟盤。 煞車片與煞車碟盤之間的摩擦會將動能轉化為熱能,甚至可能會產生聲音能量(煞車尖叫聲)😖 轉子及其周圍的空氣會散發熱量。 這是一個精確的能量轉換過程:運動(動能)>摩擦力>熱(熱能)>自行車停止。 摩擦力過小會導致煞車效果不佳。 過熱會導致煞車性能下降、煞車片表面硬化,甚至煞車碟盤變形! 這就是為什麼煞車片的設計重點在於控制摩擦和熱量,而不僅僅是產生摩擦和熱量。 2.摩擦力:制動力的基礎 煞車片透過兩種摩擦力使自行車停止: 黏附摩擦 當煞車片壓在旋轉的煞車盤上時,摩擦和熱量會將一層煞車來令片材料轉移到煞車盤上。這稱為轉移層——想像一下汽車燒胎或漂移時路面的情況。...

自行車煞車片的工作原理:制動力背後的科學

你是否曾想過,自行車上那小小的煞車片是如何讓騎車人和自行車迅速停下來的? 大多數人都知道煞車片的作用——讓自行車停下來。但很少有人真正了解它們的工作原理。每一次平穩的停車和可控的下坡背後,都蘊含著物理學、工程學和智慧材料科學的巧妙組合! 讓我們來分析一下煞車片的科學原理,以及為什麼有些煞車片的性能比其他煞車片更好。 1. 基礎知識:將動能轉換為熱能 還記得科學課上我們學過能量既不能被創造也不能被消滅,只能從一種形式轉化為另一種形式嗎?煞車過程中就是這種情況! 當你的自行車行駛時,它就具有動能-運動的能量。 動能可透過以下公式計算: 0.5 × 系統質量 × 速度的平方。 由此可見,總動能取決於兩個變數: 1)騎士和自行車的質量 2)速度(你前進的速度)。 系統質量越大和/或速度越快,能量就越大。然而,由於動能與速度的平方成正比,因此速度對總能量的影響尤其巨大。 每次速度翻倍,總動能就會增加四倍!這就是為什麼在自行車長下坡路段,穩定可靠的煞車至關重要! 如今大多數自行車都配備了液壓碟煞,拉動煞車桿時,煞車油會被推向: 煞車卡鉗將煞車片壓向煞車碟盤。 煞車片與煞車碟盤之間的摩擦會將動能轉化為熱能,甚至可能會產生聲音能量(煞車尖叫聲)😖 轉子及其周圍的空氣會散發熱量。 這是一個精確的能量轉換過程:運動(動能)>摩擦力>熱(熱能)>自行車停止。 摩擦力過小會導致煞車效果不佳。 過熱會導致煞車性能下降、煞車片表面硬化,甚至煞車碟盤變形! 這就是為什麼煞車片的設計重點在於控制摩擦和熱量,而不僅僅是產生摩擦和熱量。 2.摩擦力:制動力的基礎 煞車片透過兩種摩擦力使自行車停止: 黏附摩擦 當煞車片壓在旋轉的煞車盤上時,摩擦和熱量會將一層煞車來令片材料轉移到煞車盤上。這稱為轉移層——想像一下汽車燒胎或漂移時路面的情況。...

Organic (Resin) vs Metallic vs Ceramic Bicycle Brake Pads: Which Brake Pads are Right for You?

有機(樹脂)與金屬與陶瓷自行車煞車片:哪種煞車片適合您?

說到提升自行車性能,你可能會想到更輕的輪組和配件、Di2/eTap 電動變速系統,或讓整輛車更符合空氣力學原理。但最重要卻也最容易被忽略的零件之一,其實是煞車片。 煞車片的類型會影響煞車力道、噪音、耐用性,甚至煞車碟盤的磨損。最常見的三種類型是:有機(樹脂)煞車片、陶瓷煞車片和金屬煞車片。 雖然煞車片沒有絕對的對錯之分,但最適合你的煞車片取決於你的個人騎乘情況!那麼哪一種最適合你呢?讓我們來詳細分析一下。 有機(樹脂)煞車片 有機煞車片通常由橡膠和碳化合物等柔軟的有機纖維製成,並用樹脂粘合在一起。 優點 價格實惠 煞車時非常安靜 良好的調製 轉子磨損極小 減少煞車粉塵 易於適應 缺點 持續時間不長 由於工作溫度範圍較低,長時間急煞車容易出現煞車衰減。 在潮濕/骯髒/污濁的環境下性能差,且磨損快。 適用於 喜歡安靜、可預測和可控煞車的騎乘者,以及不經常遇到惡劣天氣條件或居住在丘陵地區的騎乘者。 有機(樹脂)自行車煞車片範例 禧瑪諾L05A B05S J03A 金屬(燒結)煞車片 金屬或「燒結」煞車片由高溫高壓下熔合的硬化金屬顆粒組成。常用的金屬是鎳和銅。 燒結是將金屬在高溫高壓下熔化,製成堅硬耐用的煞車片的過程。 優點 能夠在高溫下運作-不易出現煞車衰減,適合長距離/高速下坡 在惡劣天氣條件下表現良好-煞車性能更穩定 極為耐用...

有機(樹脂)與金屬與陶瓷自行車煞車片:哪種煞車片適合您?

說到提升自行車性能,你可能會想到更輕的輪組和配件、Di2/eTap 電動變速系統,或讓整輛車更符合空氣力學原理。但最重要卻也最容易被忽略的零件之一,其實是煞車片。 煞車片的類型會影響煞車力道、噪音、耐用性,甚至煞車碟盤的磨損。最常見的三種類型是:有機(樹脂)煞車片、陶瓷煞車片和金屬煞車片。 雖然煞車片沒有絕對的對錯之分,但最適合你的煞車片取決於你的個人騎乘情況!那麼哪一種最適合你呢?讓我們來詳細分析一下。 有機(樹脂)煞車片 有機煞車片通常由橡膠和碳化合物等柔軟的有機纖維製成,並用樹脂粘合在一起。 優點 價格實惠 煞車時非常安靜 良好的調製 轉子磨損極小 減少煞車粉塵 易於適應 缺點 持續時間不長 由於工作溫度範圍較低,長時間急煞車容易出現煞車衰減。 在潮濕/骯髒/污濁的環境下性能差,且磨損快。 適用於 喜歡安靜、可預測和可控煞車的騎乘者,以及不經常遇到惡劣天氣條件或居住在丘陵地區的騎乘者。 有機(樹脂)自行車煞車片範例 禧瑪諾L05A B05S J03A 金屬(燒結)煞車片 金屬或「燒結」煞車片由高溫高壓下熔合的硬化金屬顆粒組成。常用的金屬是鎳和銅。 燒結是將金屬在高溫高壓下熔化,製成堅硬耐用的煞車片的過程。 優點 能夠在高溫下運作-不易出現煞車衰減,適合長距離/高速下坡 在惡劣天氣條件下表現良好-煞車性能更穩定 極為耐用...

Image of 3D Printed Titanium Caliper Mounts

3D列印鈦合金自行車零件-現代自行車配件市場的顛覆者

3D列印的簡短背景 3D列印,也稱為積層製造,自20世紀80年代以來就已出現。它是一個根據數位設計文件逐層創建物品的過程。 3D列印徹底改變了製造業,因為積層製造只在需要的地方製造零件,這與傳統的減材製造(從實心塊體中去除材料)不同。這種方法最大限度地減少了浪費,降低了成本,並實現了傳統技術無法實現的設計。 在過去的二十年裡,3D 列印技術的重大進步和隨之而來的成本降低使得專業人士和業餘愛好者能夠以快速和低成本的方式設計、創造和製作原型產品。 從塑膠長絲到金屬3D列印 大多數人都熟悉使用塑膠耗材(例如 PLA 或 ABS)的入門級 3D 列印。這些印表機將塑膠熔化並逐層沉積,從而製造出簡單的零件或原型。 3D列印的下一步發展是金屬增材製造,它採用雷射燒結或電子束熔化等先進方法,將金屬粉末熔合成堅固的高性能零件。如今,鈦、不鏽鋼和鋁等金屬的列印精度和靈活性與塑膠相當,同時也能提供更優異的機械性能。 3D列印鈦合金工藝 這個流程始於自行車零件的數位3D模型,通常使用先進的CAD軟體進行設計。然後,該設計將針對增材製造進行最佳化,通常會添加晶格結構或內部增強件,以減輕重量並保持強度。 接下來,將鈦粉小心地鋪在建造平台上,形成一層超薄的薄層。雷射或電子束會根據設計選擇性地熔化粉末,使其融合成一個實體橫截面。這個過程會逐層重複,有時甚至要重複數千層,直到整個零件成型。 列印完成後,部件將進行後處理。這包括: 熱處理以消除內部應力。 表面處理以實現光滑和/或拋光的外觀。 機械加工或鑽孔以確保完美配合和精度。 為什麼 3D 列印鈦合金會改變自行車產業 在現代高性能自行車中,每一克都至關重要。 3D鈦列印技術使工程師能夠製造出更輕、更堅固、更符合騎乘者需求的零件,而傳統的自行車零件通常由實心坯料加工而成或在模具中鑄造而成,這限制了設計的複雜性。 3D列印鈦合金自行車零件範例: 客製化自行車電腦支架具有空心內部結構,可減輕重量。 超輕碟式煞車轉接器 直接安裝式後變速器吊架 桿端蓋...

3D列印鈦合金自行車零件-現代自行車配件市場的顛覆者

3D列印的簡短背景 3D列印,也稱為積層製造,自20世紀80年代以來就已出現。它是一個根據數位設計文件逐層創建物品的過程。 3D列印徹底改變了製造業,因為積層製造只在需要的地方製造零件,這與傳統的減材製造(從實心塊體中去除材料)不同。這種方法最大限度地減少了浪費,降低了成本,並實現了傳統技術無法實現的設計。 在過去的二十年裡,3D 列印技術的重大進步和隨之而來的成本降低使得專業人士和業餘愛好者能夠以快速和低成本的方式設計、創造和製作原型產品。 從塑膠長絲到金屬3D列印 大多數人都熟悉使用塑膠耗材(例如 PLA 或 ABS)的入門級 3D 列印。這些印表機將塑膠熔化並逐層沉積,從而製造出簡單的零件或原型。 3D列印的下一步發展是金屬增材製造,它採用雷射燒結或電子束熔化等先進方法,將金屬粉末熔合成堅固的高性能零件。如今,鈦、不鏽鋼和鋁等金屬的列印精度和靈活性與塑膠相當,同時也能提供更優異的機械性能。 3D列印鈦合金工藝 這個流程始於自行車零件的數位3D模型,通常使用先進的CAD軟體進行設計。然後,該設計將針對增材製造進行最佳化,通常會添加晶格結構或內部增強件,以減輕重量並保持強度。 接下來,將鈦粉小心地鋪在建造平台上,形成一層超薄的薄層。雷射或電子束會根據設計選擇性地熔化粉末,使其融合成一個實體橫截面。這個過程會逐層重複,有時甚至要重複數千層,直到整個零件成型。 列印完成後,部件將進行後處理。這包括: 熱處理以消除內部應力。 表面處理以實現光滑和/或拋光的外觀。 機械加工或鑽孔以確保完美配合和精度。 為什麼 3D 列印鈦合金會改變自行車產業 在現代高性能自行車中,每一克都至關重要。 3D鈦列印技術使工程師能夠製造出更輕、更堅固、更符合騎乘者需求的零件,而傳統的自行車零件通常由實心坯料加工而成或在模具中鑄造而成,這限制了設計的複雜性。 3D列印鈦合金自行車零件範例: 客製化自行車電腦支架具有空心內部結構,可減輕重量。 超輕碟式煞車轉接器 直接安裝式後變速器吊架 桿端蓋...

Titanium parts for bicycles

您應該將自行車螺栓升級為鈦合金螺栓的 3 個理由

對於認真的自行車騎行者來說,每個細節都很重要,但一個經常被忽視的升級可能會帶來意想不到的變化:你的螺栓。 無論您是在山路上疾馳、參加比賽還是僅僅完成社交騎行,鈦螺栓都能提供強度、重量減輕、耐用性和品質的完美結合。 還在用鋼螺栓騎車嗎?以下是三個理由,告訴你是時候改變了: 1. 比鋼更輕,且強度不變 鈦螺栓的重量比標準鋼螺栓輕 50% ,而自行車由 60 多個零件組成,包括傳動系統,因此您的自行車重量可以減輕數百克! 上圖:庫存零件和我們的鈦零件的重量比較。 由於我們的產品使用了 5 級鈦,因此可以減輕重量。 5 級鈦是一種鈦合金,由6% 鋁、4% 釩、0.25%(最多)鐵、0.2%(最多)氧組成,其餘為鈦。 它具有高強度、低重量、優異的耐腐蝕性和良好的精密零件加工性的完美結合。 這些特性使 5 級鈦成為自行車零件的絕佳材料選擇! 2. 防銹-風雨無阻 我確信您對生鏽的螺栓的景像很熟悉,或者更糟的是,螺栓生鏽到卡住,您無法將其卸下! 有了我們的鈦合金螺栓,就徹底告別這個問題了!上圖是我那輛使用了四年的客製化通勤自行車,裝上 Ti-Parts 鈦合金螺栓後,雖然經歷了雨水、陽光和高溫,但它看起來依然完好如初! 我們的螺栓採用本身就耐腐蝕的鈦金屬製成,不會生鏽——非常適合全天候騎行、潮濕環境以及含鹽的沿海空氣。幾乎適用於世界各地 :)...

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您應該將自行車螺栓升級為鈦合金螺栓的 3 個理由

對於認真的自行車騎行者來說,每個細節都很重要,但一個經常被忽視的升級可能會帶來意想不到的變化:你的螺栓。 無論您是在山路上疾馳、參加比賽還是僅僅完成社交騎行,鈦螺栓都能提供強度、重量減輕、耐用性和品質的完美結合。 還在用鋼螺栓騎車嗎?以下是三個理由,告訴你是時候改變了: 1. 比鋼更輕,且強度不變 鈦螺栓的重量比標準鋼螺栓輕 50% ,而自行車由 60 多個零件組成,包括傳動系統,因此您的自行車重量可以減輕數百克! 上圖:庫存零件和我們的鈦零件的重量比較。 由於我們的產品使用了 5 級鈦,因此可以減輕重量。 5 級鈦是一種鈦合金,由6% 鋁、4% 釩、0.25%(最多)鐵、0.2%(最多)氧組成,其餘為鈦。 它具有高強度、低重量、優異的耐腐蝕性和良好的精密零件加工性的完美結合。 這些特性使 5 級鈦成為自行車零件的絕佳材料選擇! 2. 防銹-風雨無阻 我確信您對生鏽的螺栓的景像很熟悉,或者更糟的是,螺栓生鏽到卡住,您無法將其卸下! 有了我們的鈦合金螺栓,就徹底告別這個問題了!上圖是我那輛使用了四年的客製化通勤自行車,裝上 Ti-Parts 鈦合金螺栓後,雖然經歷了雨水、陽光和高溫,但它看起來依然完好如初! 我們的螺栓採用本身就耐腐蝕的鈦金屬製成,不會生鏽——非常適合全天候騎行、潮濕環境以及含鹽的沿海空氣。幾乎適用於世界各地 :)...

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203 vs 200mm Brake Rotors: The 3mm That Might Actually Matter

203mm 和 200mm 煞車碟盤:3mm 是關鍵

203mm 與 200mm MTB 轉子 — 僅相差 3mm,但這種差異可能會影響煞車力道甚至安全性。了解現實世界對扭力、熱和相容性的影響。無論您使用的是 Shimano、Magura 還是 SRAM,這都是每個山地自行車手都應該閱讀的轉子深度探討。

203mm 和 200mm 煞車碟盤:3mm 是關鍵

203mm 與 200mm MTB 轉子 — 僅相差 3mm,但這種差異可能會影響煞車力道甚至安全性。了解現實世界對扭力、熱和相容性的影響。無論您使用的是 Shimano、Magura 還是 SRAM,這都是每個山地自行車手都應該閱讀的轉子深度探討。