测试 Novara Gotham：一辆拥有无限齿轮的自行车

夏天到了，是时候重新骑上自行车了。我们本可以看看新款超轻型自行车，但 NuVinci 才是真正能改变现状的自行车。它回答了一个你可能没想到的问题：如果你能骑上一辆新车，并配备一个确保你永远不会换错档位的变速器，那会怎样？

NuVinci 自行车实际上有无数个档位。您可以顺畅地调节它，而不必担心档位卡住，以提供精确的阻力。您可以从非常低的档位开始轻松踩踏，然后随着速度的提高平稳地升至更高的档位。而且由于一切都是内部的，因此很少需要维修。这确实是一场革命——几十年来自行车最根本的变革之一。

在普通自行车上，输入力来自你的腿，转动踏板，从而带动链轮（前面的大齿轮）转动。链条将力传递到与后面的轮毂相连的齿轮，进而转动后轮；链轮上的齿数与当前齿轮上的齿数之比决定了你处于哪个档位。“高”档位转动前面的大环和后面的小齿轮——踩踏板很难，但每次旋转都会产生很大的运动。反过来，你得到一个“低”档位——踩踏板很容易，但运动不多。

但通常情况下，没有适合特定情况的档位——比如说，四档太低，五档太高。那么，为什么不完全取消这些烦人的档位呢？连续可变系统就是这样做的。

* * *

1490 年，列奥纳多·达·芬奇 (Leonardo da Vinci) 勾勒出无级变速器的轮廓，但从未制造出来。快进 500 多年后，房地产经纪人出身的发明家唐纳德·米勒 (Donald Miller) 经过一番研究，研究了达·芬奇的想法，并设计出一种适用于自行车轮毂的无级变速器 (CVT)。他将该系统命名为“NuVinci”，并成立了 Fallbrook Technologies 公司，探索其在自行车及其他领域的应用。

2007 年， 《大众科学》杂志介绍了第一辆使用 Fallbrook Technologies 原装 NuVinci n171 轮毂的自行车，即 Ellsworth Ride，该自行车入选了“最佳新品”榜单。这款自行车有一个明显的缺点，那就是价格——巡航自行车售价高达 3,000 美元；而使用另一项现代便利设施，即 Gates 的免润滑碳传动皮带系统，代替传统链条（其工作原理有点像单速自行车——轮毂负责将单个齿轮转换为其他比率）的自行车，则售价高达 4,000 美元。虽然从那时起，昂贵的日常自行车已经变得更加普遍，但 Ellsworth 的价格意味着它几乎没有机会实现 Miller 最初的目标，即让更多人更容易骑上两轮车上路。

但过去五年来，情况发生了很大变化。NuVinci 的最新版本 N360 比原设计轻了几磅，并且使轮毂在各种自行车上的安装变得容易得多。Fallbrook 自行车集团总裁 Al Nordin 告诉我，全球有 50 家制造商采用了 NuVinci，在约 90 种车型中使用它。

这些自行车大多是实用的城市自行车，也就是唐纳德·米勒所设想的那种日常交通工具。而我们现在正处于这样一个阶段，经济效益开始变得更加合理，大众市场品牌（例如 REI）可以推出功能齐全、实用的城市自行车，例如 Novara Gotham，它配备了 NuVinci N360 轮毂和 Gates 皮带传动装置，售价为 1,299 美元。这是一个全新的通勤便利世界，而且价格（相对而言）很便宜。

因此，我们从 REI 借了一辆 Gotham，并开始行驶几英里。

行动中

NuVinci 运行时，您首先注意到的是……嗯，什么都没有。几乎无声地滑行（它比传统的内齿轮轮毂安静得多），您可以旋转变速手柄来让事情变得更容易或更困难，这就是它的全部功能。一个可爱的小橡胶指示器看起来像一条有骑自行车的人的路带，位于旋转变速杆上的一个窗口中，提供一些视觉反馈 - 换到低速档，让您的工作更轻松，指示条卷起以指示山坡；推到超速档，“道路”变平 - 但坦率地说，这是不必要的。这种感觉是前所未有的，真的 - 没有传统内齿轮轮毂令人安心的咔哒咔哒声，也没有配备变速器的骑行时的轻柔的嗡嗡声和咔哒声，您会感觉有点脱离自行车的机械装置。

Gates 碳纤维皮带也为这种感觉增添了奇特之处——“链条”和其余的传动装置一样，几乎没有声音。不需要给链条上油，自行车可以保持非常干净——当然，你仍然需要擦拭链条上的泥土和水，但不用处理油脂真是令人耳目一新（你可以和裤脚上的污渍或老掉牙的链轮纹路说再见了）。无论你多么忽视它，它都不会生锈。根据制造商的说法，使用寿命预计是链条的两倍——实际上，这意味着至少几千英里。Gates 皮带是一个连续的单一部件，因此需要一个定制的框架，并在后三角的驱动侧有一个开口才能将它安装在那里。我们测试的 Novara Gotham 在驱动侧下叉上方用螺栓固定了一个可拆卸部分。Gates 皮带的张力需要正确调整（就像你在单速自行车或场地自行车上调整链条张力一样）； Novara 车架配备标准垂直下叉，因此皮带张力调节是通过偏心底部支架完成的。

与变速器系统相比，传统内齿轮毂在机械上效率低下是出了名的（超级昂贵的 Rohloff 14 速内齿轮毂的魅力之一就在于其机械效率接近变速器自行车），但 Fallbrook 并未公布这一指标（批评者对此颇有微词），而是强调在现实情况下，N360 可最大限度地提高骑行者-自行车系统的整体效率，因为无限的“齿轮”选择比任何其他系统都能更好地让骑行者保持最佳踩踏节奏。也许你可以说他们回避了这个问题，但他们首先就不是追求性能市场。在性能方面，Novara 似乎与我骑过的其他重型通勤自行车大致相当；它的感觉和我平时骑的一样轻快（带有 SRAM 内齿轮毂和其他类似零件清单的 Civia）——非常适合在城镇周围使用和日常负载运输。

赛车手们说，美好的一天就像自行车没有链条的一天，从这个角度来看，N360 确实在某种程度上让每一天都变得美好（并不是说任何人都想骑着 NuVinci 自行车比赛，因为它的轮毂重 5.4 磅——但这不是这个系统的重点）。多年来，我骑过很多调校良好和调校不佳的自行车，虽然我个人不确定我是否同意 Fallbrook 的观点，即换挡会让骑行变得困难甚至不那么愉快，但我不得不承认，这个系统非常流畅和直观，超越了我从任何内置齿轮轮毂上体验到的一切，与变速器自行车的体验完全不同——它更像是骑单速车，而不是其他任何东西。这有点奇怪，但以一种最友好的方式。

工作原理

基本概念非常简单。与其他内齿轮传动系统一样，使用传统的前链轮和齿轮提供动力，但整个传动装置位于后轮毂内，而不是前链轮和一组后齿轮之间的变化比率决定动力输入和输出之间的关系。

其他内置轮毂只是简单地移动轮毂内的一组微型齿轮，而 NuVinci 则不断改变输入盘（由单个齿轮驱动 - 在标准变速器中起前链轮的作用）和输出盘（连接到轮毂壳，将动力传输给车轮本身 - 或多或少起作用）之间的比率，使用一堆 20 毫米滚珠轴承（原来的 n171 中有 8 个，较新的 N360 中有 6 个）悬挂在它们之间的惰轮上。整个装置悬挂在液压油槽中 - 轴承、盘和其他金属部件实际上并不相互接触，而是当系统运动时，部件之间的薄薄的液体薄膜瞬间变成有弹性的“固体”，足以在流过时承受力。这使得 NuVinci 成为一种“牵引驱动器” - 液体本身而不是金属部件传递扭矩；这也是 NuVinci 使用寿命超长且无需定期维护的秘密——轮毂是密封的，据该公司介绍，在预期使用寿命内无需维护。

在操作过程中，轴承在轴上旋转；当你换“齿轮”时，你会改变固定轴承与两个圆盘接触的角度，从而改变圆盘的相对直径，最终改变圆盘的转速。让输入圆盘“更小”且比输出圆盘更快，你就可以获得低速档，非常适合爬山或开车；让它更大（更慢），你就可以获得超速档，适合在平地上巡航。与齿轮传动不同，你可以调整系统以获得适合地形和你的体能（或体能不足）的精确比率。你只需要体验它就能真正掌握它。

未来

Fallbrook Technologies 最近展示了另一个有趣的项目——Harmony，一种实用的自行车自动变速器。这并不是第一个自行车自动变速器（Suntour 在 20 世纪 80 年代推出了 Browning 设计的系统，而 Shimano 短暂的 Coasting 城市自行车套件也配备了自动选项；SRAM 也展示了一个简单的自动换档系统。）但与无级变速器相结合，自动变速器可能会带来几乎与汽车一样的体验，这对那些原本对骑自行车不感兴趣的人很有吸引力。至少这是这个想法。基于 N360 轮毂，Harmony 系统换入了一个新的换档装置和界面，可根据所选的踩踏节奏自动选择合适的“齿轮”比——基本上，您决定要投入多少力气，变速器会根据地形自行调整。也可以手动操作。 Al Nordin 表示，目前，Harmony 系统仅适用于电动自行车（变速器需要电源），但用于脚踏自行车的电池驱动版本应该会在今年秋季上市。

但 Fallbrook 和 NuVinci 的真正未来可能不仅限于自行车技术。Fallbrook 的首席技术官 Rob Smithson 认为 NuVinci 系统的可扩展性“没有限制”，并将目光投向了更大的领域——重型机械、发电和汽车动力传动系统。自行车传动系统长期以来一直影响着其他机械的设计，Smithson 希望 NuVinci 能够产生类似的影响。该公司已经为汽车 OEM 准备了一款增压器，并正在与一些大型发电制造商洽谈，为大型风力发电装置等提供传动系统。

但无论该公司在电动应用方面取得怎样的成功，Al Nordin 都希望 NuVinci“能够让自行车变得更简单、更容易骑。我们希望成为一家能够为自行车带来更多价值、让骑手更频繁地骑车的公司。”