揭秘碳纤维轮组的“切风声”

旅行 2024-12-02 00:01 吉林

挑选轮组时，人们常常会被碳纤维轮组那引人注目的“呼呼”声所吸引（不是指打击乐器的声音）。有些人或许会觉得这声音有些吵闹，但当你加速起步时，轮组所发出的这种声音会给你的爱车增添一份高级感，同时也带来了更强的动力，特别是在一些采用碳纤维材料封闭设计的轮组上，这种效果更加显著。

那么为什么碳纤维轮组的声音总是如此引人注目？而其他一些轮组则相对安静？虽然这个问题看似简单，但仔细思考后你会发现其中隐藏着复杂的原理。

严格来说，这种声音其实是由“湍流噪音”所产生的，这种噪音是一种共振效应。那么这种声音与轮组的轮框高度、碳纤维材料以及内部结构有何关联呢？

为了解答这个问题，一些外媒通过电子邮件向Silca公司的首席执行官乔什·波特纳提出了这个问题。作为一位专业的空气动力学专家，长期在车轮行业工作的波特纳对轮组发出的“呼呼”声十分了解。

波特纳解释道：“答案其实很简单。首先，那种嘈杂的声音是由共振引起的，但这受到制造工艺、材料和内部结构的极大影响。”

简单来说，共振是指物体在特定频率和波长下振幅增大的现象。就像波特纳所解释的那样，其中有一种“共振频率”，在这个频率下振幅最大。

总的来说，轮组的表面积越大，发出的声音就越大。这也解释了为什么全封闭轮组的“呼呼”声最大，而高档轮组次之。波特纳认为：“一旦轮框高度低于40毫米，就没有足够的侧壁面积来推动足够的空气，因此振幅和声音效果就非常低了。”

除了表面积，轮组的内外部结构也起着重要作用，特别是轮组侧壁或全封闭轮组表面的张力。波特纳解释说：“像Campagnolo Ghibli、Lightweight Autobahn或Black Inc Zero等内部没有辐条的全封闭轮组，其表面就像一个具有低自然频率的大共振面，很容易被地面振动激发，就像鼓一样，在内外部移动空气制造声音。”

与旧款的HED全封闭轮相比，上述轮组在碳纤维封闭面后方，通常会有一层薄薄的泡沫芯，起到了阻尼作用抑制振动。因此，尽管旧款HED全封闭轮与上述轮组都是空心设计，但它们的声音却截然不同。

波特纳举了几个例子，比较了不同制造技术对高档轮组噪音的影响。例如，Zipp 808轮组采用了完全空心的轮圈设计，而Corima轮组则使用了超轻、坚硬的Rohacell泡沫芯。由于泡沫芯的存在，Corima轮组要安静得多，因为它在一定程度上阻止了轮圈侧壁的共振。

碳纤维材料的使用也会影响轮组的声音。波特纳解释说，高端车轮通常使用更薄、更多层次的碳布堆叠，以及比例更高的碳纤维与树脂，因此轮圈侧壁更轻、更薄、更容易共振。

碟刹轮组或许能够在一定程度上减少噪音。随着碟刹系统的普及，制造商可以使用橡胶或能够增强弹性的低温树脂制造轮组，从而增加树脂本身的阻尼系数，从而减少噪音。

总的来说，轮组的噪音可能反映了其质量、价格或市场地位，但随着技术的发展和材料的变革，一些高端轮组也可以变得更加安静。

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