【Shimano名詞解釋1】推拉線/預選檔/牙盤裝棘輪...你騎過的變速系統還藏著多少Shimano遺產？

哈嘍，大家好，歡迎大家收看新一期的單車基械匠。

由于最近翻閱了很多Shimano的技術資料，這期間也了解到了很多Shimano曾經的技術。大部分技術名詞聽起來還挺難理解。

那今天開始，我會分多期，逐漸講解當年出現在產品手冊中，但是又逐漸消失的技術。看看今天還有哪些技術依然保留在我們的自行車上？

今天的內容包括：10mm pitch； Positive Mechanism； Pre-Select Mechanism； Push-Pull Cable； Front Freewheeling Mechanism共五個，其中有些今天還可以找到，有些存世已經很少了。這期大部分的描述來自于1977年的產品手冊，我會在每段后放入一些擴展內容，歡迎持續關注。

一、10mm Pitch（10mm鏈節）

彼時彼刻，恰如此時刻。曾經的自行車制造商，為了可以讓自行車更輕，都在努力尋找可以減重的配件。在上世紀70年代，人們通過使用更輕的合金材料，在材料上鉆孔來實現，但是弊端也是顯而易見的，那就是同時也降低了結構強度。能同時做到重量，強度，剛性和價格的產品幾乎沒有。

Shimano的10 Pitch就是把鏈條每節的1/2英寸（12.7mm）縮減到公制的10mm間距，并在此基礎上開發了新一代的Dura-Ace10套件系列。

以下是Shimano對10mm鏈條組件優點的介紹：

1.組件小型化：零部件的尺寸可以更小，也正因如此，重量也就會更輕。通過把鏈節距離從12.7mm縮小到10mm，牙盤片和飛輪的直徑也相應的縮小了。從比例上來看，牙盤尺寸縮小了21.2%，重量卻減少了驚人的38%。

2.提高效率：旋轉部件重量減輕后，加速效率提升。騎行者的能量能更快的傳輸到自行車上，同時，由于部件質量的降低和縮小，摩擦造成的功率損失也會相應的降低。這意味著爬坡速度更快，在直道上的騎行也會更省力。

3.更好的抗變形（抗撓曲）能力：由于牙盤的直徑更小了，可以把變形和彎曲的程度控制得更低。這不僅能減少功率損失，還能提高速度。

【 上圖表格展示了場地車各個部件的重量差異。下圖展示了標準尺寸和10pitch組件之間的尺寸差異，其中還包括了變速器， 實際上多速別版本的10Pitch版本從未真正公開上市，我也沒有查到實物照片】

4.更輕松的換擋操作

由于后飛輪的尺寸更小，變速器在換擋的過程中無需把鏈條抬太高就可以進入下一個檔位。因此，換擋速度更快，更平順，動力損失也會更小。

擴展：雖然Shimano對其10Pitch傳動系統尋找到了很多優秀的賣點，也把其送上了國際賽場，但是用戶就是不買單。具使用過的用戶反饋：牙盤，飛輪都更小，特別是飛輪，如果要用更小的后飛，則需要專用的后花鼓，才能匹配上更小的安裝尺寸。10速鏈條的工作噪音很大，即使上了很多潤滑油。鏈條的偏轉能力很差，對鏈線的要求更高，這應該也是最后也只推出了單速場地版本的原因。還有另一個流言，說是這套10mm鏈條系統給場地車造成了不公平競爭，最終被禁用，不過貌似這只是玩家一廂情愿的期望，實際就是10mm鏈條系統讓用戶付出過多，而獲得又遠沒有像Shimano宣傳的那么好。

二、Positive Mechanism（正向機制）

這是Shimano正電子（Position）變速系統上的一種索引機構。在二代上Shimano在此基礎上新增加了：Positive Pre-Select（簡稱PPS）功能，用于進一步簡化了正電子上的索引功能。

PPS系統由三部分組成：變速撥桿，變速線和后撥鏈器。每個部件都相輔相成。

PPS系統的后撥鏈器通過一根變速線連接到變速撥桿。變速撥桿本身標有L-2-3-4-H字樣，標注出了從低速擋到高速擋的檔位。騎行者可以在變速過程中清晰的聽到“咔噠”聲的提醒，讓車手始終可以清晰地看到目前處于什么檔位。

【PPS有多種類型的指撥和后撥可選，搭配也是后邊要提到的硬質變速線，可進行推-拉變速操作】

PPS系統可以用于所有自行車，無需進行特殊的改裝，也可以和FF（Front Freewheeling）系統一起使用。FF系統就是帶有棘輪系統的牙盤系統。

【FF系統在后邊會有專門的介紹，這里點一下，FF就是前牙盤飛輪系統的簡稱】

擴展：總結下來就是Positive Mechanism是一個正向的給車手明確變速反饋的系統。是屬于Shimano SIS定位變速開始統領變速器之前的探索，索引機構位于后撥上，鋸齒形搭配小鋼珠進行定位，撥桿增加了檔位提醒的聲音和數字標識。

三、Pre-Select Mechanism（預選機制）

預選機制是在Positive的基礎上的一個功能。簡單來說就是可以在停車后繼續變速，并在下次騎行前，讓車向前滾動一小段距離，變速就會達到預先調節到的檔位。

【四邊形內部有定位彈簧，可以提前變速，當后輪轉動時，通過彈力釋放來完成預設置的變速位置。】

當和上邊提到的正向機制一起使用，就達到了既可知道當前檔位，又可以在停下后，預選一個一會要使用的檔位。

【硬質變速線后方的鋸齒形就是變速器索引定位機構】

擴展：實際使用中定位不準，感知弱，對于專業車手沒有吸引力，反過來對于民用車來說又過于復雜，難以使用。不過索引機構和預選機構卻成為日后SIS成功的重要技術積累。

四、Push-Pull Cable（推-拉“電纜”）

這也同樣是PPS系統內的一個技術。PPS系統采用了特殊的變速線，基于“推-拉”原理，因此得名。

這種變速線被緊密纏繞在一起，然后外邊被裹上一個獨特的外殼，外殼內有8根鋼絲，纏繞在內部的變速線上。這一外殼提供了變速線所需要的剛性。因此就形成了一根既具有一定剛性，又有一定柔韌性的變速線。這就可以在進行變速時，變速線既可以拉動后撥，也可以依靠其硬度來推動后撥。

【內外兩層結構，在外部結構幫助下，鋼絲即可拉動后撥，也可以推動后撥移動，從而可以省去后撥內的復位彈簧。后期還出現過雙變速線的后撥版本，把推也轉化為拉動，同樣后撥內也沒有復位彈簧】

依靠推-拉變速的后撥內部沒有傳統的歸位彈簧，從而可以實現更為順暢，更輕盈的變速體驗。此外，更緊密纏繞的變速線也幾乎消除了傳統變速線的拉伸問題，讓繁瑣的定期變速器調整成為過去。

擴展：雖然推拉變速線方案在產品描述中很不錯，但是實際情況是變速線易生銹，在歐洲陰冷環境下故障頻出，加之變速線硬度很高，讓更換和布線以及安裝的難度也更高，因此沒有多久這種變速方式就被放棄了，也屬于探索SIS系統路上的一種方案。

五、Front Freewheeling Mechanism（前部飛輪機制）

Shimano革命性的把飛輪機構和牙盤組的齒盤結合。這讓鏈條即使在停止踩踏后也依然可以繼續旋轉。無論自行車是在滑行、先后踩踏還是完全不踩踏的情況下，都可以輕松的完成變速。

FF系統的優點：

1.騎行前，只需撥動變速撥桿并向前推動自行車，就可以預先選擇特定檔位。這樣用戶就可以在騎行前從高檔位變速到低檔位。

2.用戶即使在減速到停止時依然可以繼續換擋，從而為下次騎行準備好所需的檔位。

3.由于無需踩踏就可以變速，變速過程更輕松、精準。滑行時鏈條張力均勻，可以給變速帶來更為順滑的體驗。

4.徹底消除了用戶喜歡向后空轉牙盤時，鏈條出現跳鏈或者變速誤操作導致的故障。即使用戶向后踩踏，也能實現正確變速。

5.雖然前牙盤片處于自由旋轉的狀態，但就算是像褲腿或者是其他異物卡在鏈條上時，由于后飛輪將無法帶動牙盤旋轉，因此鏈條會停止旋轉，這種安全機制會消除所有潛在纏繞危險。

6.很多車手都發現在上坡時很難協調變速系統。有了FF系統，車手就可以無需踩踏即可更換到低速檔位。

【牙盤飛輪都安裝有防掉鏈的保護罩】

7.牙盤上的保護罩有內外兩部分，Shimano稱其為Para-Adjust。可以在變速不精準時或者過度變速時（Shimano稱其為out of adjustment：失調），防止鏈條從牙盤上脫落。

那今天的內容就先到這里，如果大家喜歡這個系列，歡迎在下方留言告訴我，幫忙轉讓，幫我繼續下去，不要棄坑。單車基械匠，給您帶來更多新奇，好玩，有趣，實用的單車知識。