山地车液压碟刹史话

来源 :中国自行车·骑行风尚 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mlgb7758521
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  若干年前,山地车界还在V碟之间争论不休,而到今天,碟刹系统已经大范围向公路渗透了,这说明碟刹的确是一种高效安全的刹车系统。碟刹系统其实也有非常悠久的历史,整个碟刹的工业体系标准,是随着汽车和航空科技的发展而建立起来的,从最早的碟刹系统出现后,足足等了接近70年,在20世纪60年代末期才开始在摩托车上大量应用。而在摩托车上实现了小型化和轻量化的碟刹系统,才有可能被装在自行车上面。
  碟刹的原始时代
  按照我之前记忆中的资料,第一代商品化的碟刹系统是SHIMANO XT BR-M755,如果不是为了写这篇关于SHIMANO碟刹的小史,我还真没想到SHIMANO碟刹的历史是从上世纪70年代开始的。初代的SHlMANO碟刹产品,诞生于70年代。在一份1975年的SHIMANo产品年册中,可以找到BC-200和BC-300两个型号的碟刹产品。初代的碟刹设计相对而言是比较幼稚的——仅用于后刹车,也许和那个年代的自行车设计有关。70年代的很多自行车,流行混合式的刹车系统,比如前轮使用钳闸,后轮使用胀闸。在那份目录册里,短短几条,便已经描述出碟刹在自行车应用的优点。
  BC-300是线拉刹车。特点描述:
  Strong Braking Force强大的制动力
  No Slippage Even in Rain雨天不会打滑
  Long Pad Life刹车片寿命更长
  Easy Installation and Adlustment安装调试方便
  BC-200是液压刹车,特点描述:
  Outstanding All-Weather Performance优秀的全天候性能
  NO loss Of transmitted braking
  power制动力无损传输
  Smoothandshockless刹车平稳无冲击
  Rust-Proof防銹
  High durability高耐久性
  同样发端于上世纪60-70年代的初代山地自行车,所安装的往往是罗拉、钳式之类的刹车装置,而没有使用那个时代超前的碟刹产品,相信碟刹系统在那个遥远的年代必定不是价廉物美的产品。我在互联网花了大量时间,除了那份1975年的SHIMANO产品年册,BC200/300两款碟刹的装车照片一张也没有找到,实在是一种遗憾。所以,我们还是从BR-M755开始谈起吧。
  油碟进入21世纪
  在BR-M755之前,已经有好几个品牌推出自行车液压碟刹产品了,包括Hyes,Hope,Formula等。而今天与SHIMANO势均力敌的SRAM Avid,直到2003年才推出了第一代液压碟刹产品。作为初代实用化碟刹,SHIMANO的第一步并没有在顶级的XTR系列产品中迈出,而是悄悄地放在2000年的XT Deore系列产品序列中。初代的M755即便用今天的眼光去看它,也会觉得那是一件完成度非常之高的产品——金属油管、开放式油池设计、四活塞夹器,从外观和结构上与同时代的Hope M4初代产品就跟一个模子刻出来的一样。与HOPE M4相比,除了刹车介质不同(HOPE采用DOT刹车油)、厂标不同,其他方面没有任何区别,甚至刹车片也完全通用。
  在SHIMAN0之前,就已经存在自行车碟刹的几个标准了,分别是:夹器的安装标准、碟片的固定标准、碟片标准。夹器的固定方式为IS,即所谓的B柱方式。
  碟片分别可以使用6-7-8寸(即160-180mm/185-200mm/203mm)。在早期的速降(Downhill)领域,M755可谓一枝独秀,以相对低廉的价格(比HOPE可便宜多了),强大的刹车力道(四活塞),硬朗的刹车手感(得益于金属油管),在碟刹领域打出了一片江山。
  在2002年,SHIMANO推出了M555碟刹,这是SHIMANO开始在碟刹领域自行设计的第一款产品,手柄的结构与M755区别不大,夹器改为双活塞结构。
  XTR的油碟革命
  从2003年开始,SHlMANO的碟刹产品开始第一次大更新,最高等级的XTR(M960)推出了碟刹产品,首次采用碟片中锁固定方式,夹器全部改为单活塞结构,受到公路车手变操作方式的启发,SHIMANO在XTR这个高等级产品中将刹车和变速手柄合在一起。新的碟刹产品流露出的是纯粹的自我设计风格,XTR产品,手柄、夹器的外观非常流畅圆滑,盘点迄今为止所有的SHIMANO碟刹产品,大概二合一变速刹车系统是最具有个性的。
  XTR M960所搭载的中锁碟片(SM-RT96)是SHIMANO开创的工业标准,和普通的6钉系统相比,中锁最大的好处就是能够防止在恶劣工况下固定装置的失效。相信长期使用6钉碟刹系统的山地骑士都遇到过碟片固定螺丝丢失的事情,骑着骑着,固定碟片的螺钉就莫名其妙地松开掉了,掉一两颗也许不会有什么大问题,掉5颗就很可能引发严重事故了。在这一点上我举双手双脚拥护中锁系统。
  另外还值得一提的是浮动碟片技术,这项由HOPE大力推进的碟片技术至少让碟片看起来很酷。从理论上讲,浮动碟片结构能够更好地维持盘片在受热后的平整性,高级的竞赛级摩托车所使用的往往是浮动碟片。但是,笔者使用HOPE两款(160/203)浮动碟片时间长达5年,在各种工况下并未发现其比普通碟片具有更为优异的抗热衰性能,或者抑制噪声的能力。也许更为极端的工作环境才能够有所体会,一般用户恐怕很难发现二者的差异。在SHIMANO这里,可以发现整个产品线并没有所谓浮动碟片的技术。究其根本,可能是因为SHIMANO很早便采用的中锁系统拥有和浮动碟片类似的效果。因此,在后来SHIMANO祭出的各种刹车黑科技面前,浮动碟片技术,反而不值一提,便不再提起了。   但就实际使用效果来说,双控手柄并不好用,山地车的车把统统都是横把形式,相较于有着上百年历史的公路弯把,公路的双控经过多年锤炼,已经成为一种无可挑剔的操作模式,遍观现有几大公路套件品牌,操作方式大同小异,而SHIMANO的双控产品有点别出心裁。笔者曾经用过一小段时间,感觉不好上手,容易误操作。山地骑行,需要在迅速变化的地形中快速准确地进行挡位变换,尤其在比赛中更是如此。大部分选择高等级变速套件的用户,往往也是有一定经验的骑士,过往的经历常让他们带有一定的习惯,双控变速方式和原有的设计区别迥异,褒贬不一。喜欢它的骑士,会觉得手指无需调整即可变速,拨动刹车手柄变速更快,而厌恶它的骑士声称,常在激烈骑行中想刹车却引发变速,把骑行节奏搅得乱七八糟,对它恶评连天。
  动荡的变革年代
  2004年,SHIMANO推出了一个全新的系列,就是SAINT,号称Downhill专用的M800系列产品。初代的M800并没有发展出属于这个系列单独的刹车系统,估计此时SHIMANO新的刹车产品线已经研制完毕,夹器直接采用了XT BR-M760系列的单活塞夹器(在我看来仅标注的型号有所区别),首次出现了大尺寸中锁碟片及搭配不同尺寸碟片的安装座。适配碟片从6-8寸一应俱全。大碟片的出现,满足了Downhill项目更大刹车力道的要求。
  接下来的时间里,SHIMANO把双控下放到了XT级别,产品编号M765。SAINT系列也采用双控手柄,在2005年新增了一个系列Hone即M600,而双控技术一直下放到Deore LX级别(ST-M580/5)。到了2006年,SHIMANO可能终于意识到用户对单独刹车手柄的需求,于是根据市场反馈,SHIMANO在当年市场定位最为重要的XT级别的产品序列中添加了BL-M765的刹车手柄。Deore系列的产品只是下放了双控技术,但并没有把单独的刹车手柄从序列里拿掉。显然SHIMANO在山地双控上面走了弯路,但并不认输,2007年SHIMANo产品再次进行了版本更新,M970系列产品问世,在不太成功的M960产品后,SHIMANO仍然固执地发展了新一代双控产品。作为弥补仅有双控之痛,SHIMANO终于将XTR刹车和变速拆分开来,有单独的变速和刹车手柄版本售卖。XTR M970里面,新增了BL-M975的单独刹车手柄产品用于满足市场需求,SAINT系列也有BL-M800单独手柄,终于让使用SAINT的DH骑士不需要使用混搭的刹车系统了。DH运动对于刹车控制有着近乎于变态的要求,对于变速反而没那么在意,如果翻翻老照片,很难找到ST-M800装在DH车上的配置,随后在2008年,双控技术永远从SAINT系列中消失了。但在其他产品线,双控技术还维持了几年,不过SHIMANO也采取了务实的态度,在推出双控的同时也有单独的刹车手柄产品发售,直到2011年双控才彻底被SHIMANO所放弃。
  英雄辈出的年代
  在2007-2010的那段时间,其他竞品也没闲着,SRAM,Formula,HAYES的碟刹产品层出不穷,变速套件更是被SRAM的10速系统攻城略地,Formula和SRAM表现得相当活跃。Formula的ORO系列刹车系统和SRAM的Avid J7、J9等系列产品都非常引人瞩目。笔者作为使用过同时代几个不同品牌的用户,深深地感受到,那个时代的Formula ORO系列产品应该是表现最为突出的。相对中等的售价,搭配成熟的工业设计,良好的可维护性。Formula ORO系列产品的手感非常女子'夹器活塞碰触碟片的反馈很清晰,手柄动作幅度小但刹车控制范围并不小,重量也相对轻,刹车力道很大。而反观SHIMANO的产品,手感模糊,刹车力道表现一般,维护也是比较烦人的事情(观察手柄的液位需要拆开整个油池密封)。
  2009年的大革命
  在2009年,XTR系列有一个小变化,采用纵向油缸的BL-M975A出现了。SAINT系列进行了版本大更新,即M810系列,刹车手柄和夹器都做了升级。新的M810手柄可以很轻松地调节手柄与车把之间的距离,这对操控要求精确的Downhill车手尤为重要,新一代的SAINT作为号称Downhill专用刹车,祭出了四活塞系统的夹器(BR-M810),从那以后SHIMANO的Downhill系列产品一直沿用四活塞设计。和之前M755的四活塞系统不同,SAINT的两对活塞尺寸有所区别,由一大一小組成,小活塞夹住碟片的同时,大活塞会以更大的力量用在碟片上,能更好地控制住碟片的偏摆,这样的好处是刹车力道强悍,但力道的释放均匀柔和,并且能显著降低噪音,同时期的HOPE甚至有六活塞的碟刹产品问世。
  Hone这个系列自从2005年登上历史舞台,在2009年便消失了,取而代之的是SLX系列,编号BL-M665的液压刹车手柄淘汰了之前Hone系列的双控手柄,随着新系列的诞生,BR-M665编号的夹器也取代了Hone系列的BR-M601系列夹器。Deore系列也添加了新丁,纵向油缸的BL-M575手柄和BR-M575夹器都在这一年问世。
  但这种纵向油缸的刹车名声不太好。到今天我仍然认为它有设计缺陷,纵向油缸系列的夹器出现故障的几率比较高,漏油、密封圈损坏属于比较常见的故障。显然这让对手获得了可乘之机。在我的记忆里,那个时代的SHIMANO产品在整个市场上留下了相当不好的印象,很多带有偏见的说法都来源于那个时候。刹车油缸的设计由从前的横式改为垂直于车把的纵向设计,并没有任何实质上的技术革新,只是换了个外观而已,维护起来仍然不简单,更换刹车油没有专用的灌油工具,为了观察液位,还需要打开整个油池的密封盖进行操作,外观设计乏善可陈。
  2009-2010是乏味的两年,不仅碟刹产品在这段时间里毫无建树,其他的产品也只是炒炒冷饭,但沉默往往孕育着突变。在这个期间,山地车技术的发展非常迅速,传统的27S变速,前100后135快拆被新标准新技术打了个稀巴烂。山地车再也不是只有XC-Downhill这两个简简单单的分类了,按照避震器行程的不同,裂变衍生出Trail,All Mountain,Enduro,Freeride好几个不同的类型。而29寸车轮也打破了一统天下的26寸,变化之快让人眼花缭乱,所幸SHIMANO终于踩对了节奏。   XTR980系列的腾飞
  2011年开始,SHIMANO正式推出了XTR M980系列,终结了9速产品,升级到10速。刹车的油缸设计重新改为横向布置,大幅优化了SHIMANO的液压刹车手柄形式。相对于M970系列,M980的设计可谓脱胎换骨,BL-M985贴心的锁紧环设计非常赞,不用再像之前的产品那样,必须退掉握把才可以拆刹车。还有“预固定”装置,只用了一颗螺釘却比两颗螺钉效果更好,可以很方便地把手柄挂在车把上,不像其他品牌的刹车手柄,虽然解决了不拆把套的拆装问题,但安装时总不好固定手柄——安装第一颗螺钉时,弄不好手柄就掉一边去了。M980的夹器设计,也做了很大的改进,单向油路的设计概念,配合新的注油工具,让维护工作变得容易多了。在旧的设计中,油路不够顺畅,灌油的时候排出气泡是一件非常恼人的事情,很多人都弄不好这件事,让SHIMANO的碟刹换油工作,变成了一项似乎只有车店技师才可以处理的高难度项目。新设计就简单太多了,以笔者的经验,几乎不需要使用拍气泡的工序,就能轻松完成换油维护工作了。
  BR-M985夹器使用更轻、耐热性更好的陶瓷活塞,目前SHIMANO几乎所有的液压碟刹产品都已经换成了陶瓷活塞。新的碟片也发布了,SM-RT98碟片开始采用了三明治结构,也就是SHIMANO的ICE技术,碟片由两层钢片夹住中间的铝片。这样的好处在于利用铝合金的良好导热能力,为碟片提供更为均匀的热量分布,并且能更快地传导热量并让其消散,同时还能降低碟片重量。铁在金属元素中并不算热传导能力好的材料,一体钢材的碟片在工作时,最大的问题还是不易散发高温,会让刹车油沸腾,产生气泡,从而降低刹车力道,即所谓的热衰现象。同时,温度不均导致的碟片形变引发噪声。这都是刹车系统需要努力克服的问题,三明治结构的碟片,能较好地延后热衰临界点。其实这不是终点,只是起点,SHIMANO ICE科技树在后面还要不断发展,我们将在后面继续介绍。
  Serve Wave技术被应用到M980系列的产品上,这项技术能让刹车手柄与碟片的接触点提前,只需要很小的动作就能感觉到夹器活塞“吃”上碟片了,剩下的更多行程里,可以实现更为精确的刹车力度控制。这项技术应该说把SHIMANo从“模糊”手感的噩梦中拯救了出来,在这之前,SHIMANO刹车以含混不清的手感著称。M980系列的BL-M985和BL-M988手柄中,我更中意BL-M988。原因是BL-M988的调节更为方便——无需使用任何工具,即可调节刹车手柄与车把之间的距离。就习惯而言,我更喜欢那种捏到底离车把更贴近的感觉,而随着来令片磨损,刹车油老化等现象,刹车手柄并不会一直老老实实地保持相同的行程,尤其是经常骑行激烈的下坡路段,刹车的损耗也相当大,所以经常需要频繁地调节刹车行程。与BL-M985需要工具才能调整行程相比,不需要工具的M988更讨人喜欢,况且BL-M988还多一个行程调节螺丝,这颗螺丝用于调节碟片接触点,可以按照个人的习惯把接触点调得更靠前或更靠后。以下坡为主的山地车手会爱死这个功能,因为他们都是变态刹车手感控,能按照自己的意愿进行调整是个很棒的事,这样的话,即便是从其他品牌转到SHIMANO用户,也可以轻松调出你从前那种习惯的感觉。BL-M988的确是个很棒的刹车手柄,笔者就是被它打动后才转回了SHIMANO刹车阵营。
  降温技术受到重视
  2012年,新的刹车手柄技术下放,XT、SLX、Deore系列全线升级,手柄的油池形式都统一改为横式布局,这一改进延续到现在也没有太大的变动。2012年SHIMANO的ICE技术继续发展,新的刹车片也与以往的有所不同,在刹车片上增加了散热片。显然SHIMANO认为仅仅是在碟片上下功夫是不够的,刹车片也需要。这让热衰减效应降到非常低的程度,顺便带来的好处是刹车片的磨损降低了,当然这意味着车手的开支也可以有所降低。陶瓷活塞技术也普及开来,陶瓷活塞降低了系统重量,且隔热性能更好,让刹车片的热量传递到刹车油的速度更慢,从而更好地抑制了刹车油过热的沸腾现象。按照SHIMANO自己的测试,在使用这些项技术后,刹车的最高温度能降低100℃,从400℃降到300℃。
  2013年,SHIMANO大幅调整了Downhill系列产品,SAINT系列大升级的同时,新增了Zee系列。顺带手将SAINT的手柄、夹器也升级为和M980系列同样的结构,即M820系列。SHIMANO还为DH产品线研发了ICE技术的油管,热量从夹器向油管传送的关键位置有更好的散热功能。而在2013年为SAINT系统推出的203mmSM-RT99碟片上,SHIMANO祭出了ICE科技树的终极法宝:Freeza。这项技术是在ICE三明治碟片上发展起来的,碟片中间的铝合金层被扩大,并做出了沟壑状的散热结构。此项技术将碟片的散热能力扩大了许多,相对于RT98,RT99碟片温度能降低50℃,因此刹车的持续力能提高20%之多。为了弥补矿物刹车油的弱点,SHIMANO在技术挖潜上可谓不遗余力,深挖渐改,通过几代产品的迭代,SHIMANO刹车系统终于可以在各项指标上与使用DOT刹车油的顶级刹车产品一较长短了。也在同一年,在整个山地车系统中最低档次的Atlus系列也开始有液压碟刹产品了。
  2014年,SHIMANO把Freeza技术扩展到了所有尺寸的SM-RT99碟片上,同时XTR系列手柄做了一个小升级,淘汰了BR-M985夹器和BL-985手柄,取而代之的是BR-M987和BL-M987。新的BL-M987通过工具调节手柄与车把的间隙也更方便了。XT系列也做了小升级,由BL-M785-B手柄替代了BL-M785。
  最好的时代:电变来袭
  2015年开始,SHIMANO的产品序列再一次做了重大调整,新的山地Di(电变)系统在经过多年测试后,终于正式投产(M9050),SHIMANO的XTR产品线改为四位数,即M9000系统。迈过了M980系列,相较于SHIMANO山地产品线从9速到10速的缓慢过程,10速到11速这个过程惊人的快。领先的山地电变系统把对手远远抛开,作为对标的SRAM仅仅在公路上发布了Red Etap,山地电变系统还没影呢。对于M9000的系统升级主要体现在变速系统中,刹车这个子系统变化不大。笔者把M988系列也升级成了M9020,其实二者手柄结构、功能几乎毫无区别,只有涂装和外观有所变化。BR-M9020的夹器有一个重大进步是整体冷锻加工,由整块冷锻铝合金加工而来,一方面降低系统重量,同时夹器强度还得到了提升,好处是刹车的手感变得更加“硬净”。2016年,最大的调整是Deore XT从M780跳到了M8000系列,同样的,刹车系统变化不大。其他系列基本保持了不变,尤其是DH系列的产品,大概是DH运动本身的特点,SAINT/Zee并没有往Di方向演化。
  纵观SHIMANO接近20年的山地车液压碟刹系统演化,总共经历了励精图治的4代,SHIMANO坚持使用矿物油作为刹车介质,使其在液压刹车这个领域很长一段时间内都被其他品牌压制。但日本人在细节上下功夫的能力实在了得,经过10多年的努力,不断地微调迭代,在产品的方方面面进行各种改进,实现了从普通到优秀的跨越。不知道未来SHIMANO刹车系统还能有怎样的进步,让我们拭目以待,期待TA带给我们更多新的惊喜。
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