超前与滞后的魔幻交织：Shimano自行车碟刹的百年技术轮回
超前与滞后的魔幻交织：Shimano自行车碟刹的百年技术轮回
导读：碟刹技术是现代自行车领域的一项重要创新，它不仅改变了自行车的制动性能，也影响了整个自行车产业的发展方向。本文将带您回顾碟刹技术从诞生到成熟的历史进程，特别是Shimano公司在这一过程中的探索与贡献。
蒸汽与钢铁的初次邂逅：碟刹的工业基因（1898-1950）
碟刹的诞生远比自行车更早。1898年，美国工程师Elmer Ambrose Cleveland在一辆电动汽车的前轮安装了首套机械制动盘系统，这是人类历史上最早的碟刹雏形。
1902年，英国工程师Frederick William Lanchester为汽车申请了碟刹专利，并应用于自家生产的Lanchester汽车。然而，铸铁材质的碟片在潮湿环境下极易生锈，噪音如同“两片砂纸互相打磨”，这项技术很快被更可靠的鼓刹取代。
真正的转折发生在军事领域。二战期间，飞机和坦克需要应对极端制动负荷，碟刹的散热优势被重新发掘。无论是飞机，汽车，还是今天要聊的自行车，它们都是同宗同源。
油压革命的青涩序章：一场早产的技术狂欢（1970年代）
1960到1970年间，日本休闲运动盛行，Shimano趁势发布了一款油压圈刹，算得上是早期对油压刹车的第一次探索。
1971年，当美国青少年沉迷于Schwinn的线拉碟刹Manta-Rays时，Shimano正悄悄布局更激进的技术。
1971年，Shimano历史上的首款机械碟刹发布，不过很快就销声匿迹，其当时纯粹是为了迎合青少年对跑车和摩托的喜爱，而增加了这款碟刹制动器，不过恰恰是这一举动，打开了Shimano对碟刹制动器的探索大门。
随后的1973年，其产品手册上出现了B700机械碟刹和B900油压碟刹两款产品。B900采用封闭式油路，制动力比传统刹车提升50%，但重量非常重，含碟片要到3公斤左右，并且还只是后刹车的重量，按照当时的情况，由于安装规格并不统一，碟刹只被安装在后轮，维护还需用到专用工具。
1975年，Shimano推出改进型号BC-200（油压，原型是1971年的B900，从图上可以看到应该是改成了，碟片也进行了优化）和BC-300（线拉，原型是1971年的B700，但是进行了大改。）。
BC-300的来令片自动调节功能成为亮点——通过棘轮结构补偿磨损，自动保持碟片和来令片的间隙减。可惜，这些设计生不逢时。
泥浆中的技术觉醒：山地车改写游戏规则（1980年代）
1981年，Specialized的Stumpjumper开启山地车量产时代，泥泞赛道上的V刹彻底暴露短板——泥沙侵入刹车块后，制动距离甚至超过20米。一名犹他州车手回忆：“下山时不是在刹车，而是在用脚刨地。”
市场嗅到商机，1987年意大利品牌Formula推出首款山地油碟，采用封闭油路。当时还没有型号，它就叫Formula，采用起重机液压管和手工切割碟片，但是无论是在当时还是现在，这款刹车都是一个划时代的产品，即使今天来看，依然不过时。
整个80年代，Shimano专注拓展DEORE XT变速系统，仅在1986年推出实验性碟刹花鼓，采用六钉固定设计——这一标准至今仍是行业主流。
从实验室到山巅的生死竞速：材料与工艺的突围（1990年代）
1991年，英国Hope制造了首款6钉盘片的机械碟刹，不过和今天的6钉结构有所区别，而是借鉴了摩托车上的设计。
1996年，Hope凭借C2油碟震惊业界。
同年，Magura也发布了首款自行车上的油压碟刹Gustav M。凭借卓越的制动能力，该型号一直延续到2011年才完全停产。
而直到1999年Shimano才再次在DEORE XT产品系列下加入首款油压刹车产品M755，而不是放在其顶级系列的XTR中，显然这其中有试水的意思。
特别是2002年又在Deore系列中发布了M555油压刹车，其设计理念和M755一脉相承，只是从工艺材料上加以区分，四活塞也简配到了双活塞结构。
虽然是第一款产品，但以今天的眼光来看已经很成熟了：金属油管，开放油路，矿物刹车油，四活塞卡钳。从中既可以看到从其他品牌借鉴的影子，又包含了其早年对碟刹系统的技术储备。
转机出现在2003年。Shimano在XTR M960系列中引入油压碟刹，首次采用了独家的中锁固定方式，碟片通过铆钉连接铝座与钢制动面，热膨胀导致异响的问题大幅改善。
公路车坛的沉默与轰鸣：传统与革明的角力场（2000-2010）
2004年，Shimano在DEORE LX M580上首次搭载入门级油碟，铝合金卡钳与树脂来令片降低成本，XTR的双控手柄，类似于公路车的STI手柄。虽然饱受诟病，也推出了独立的刹车手柄，但是当下放到M580时，市场反响依然热烈。
真正颠覆行业的是2010年的XTR M980 ICE TECHNOLOGIES三层碟片（不锈钢-铝-不锈钢）将工作温度降低30%，一位车队技师形容：“连续下坡后摸碟片，居然只是微热。”
公路车领域则充满争议。2012年，Colnago联合Formula推出公路油碟C59 Disc，职业车手抱怨碟片边缘“像圆锯般危险”。
UCI因此于2016年暂停碟刹测试，但Shimano通过技术改进推动解禁：联合推动140mm碟片，平装夹器以及桶轴标准化，解决换轮效率与安全性问题。2018年，UCI最终批准碟刹全面使用，要求碟片边缘倒角处理，避免割伤风险。
全民碟刹时代的隐形战争：系统化技术霸权形成（2010至今）
2019年，Shimano推出砾石专用GRX系列，其油压碟刹搭载Servo-Wave杠杆比调节技术。这项技术最早可追溯至1990年的机械刹车线滚轮设计，通过动态调节杠杆比实现“两段式制动”：初始行程快速拉紧来令片，减少空行程；后续行程增强杠杆作用力，制动力提升20%。在泥泞或轮组偏摆时，该技术可自动增大来令片间隙，避免摩擦异响，同时简化拆装维护流程。
碟刹之外的探索
Shimano虽主导碟刹技术，但从未停止对其他制动形式的探索。1978年就曾推出Radiax brake刹车，这是一种鼓式刹车，带有V型制动机构，并且带有巨大的散热片和散热鳍。1978年的BC-300，是1977年的BC300的改进版，外形上略有差异。
结语：被遗忘的“先驱者”与当代启示
如今，碟刹已成为运动自行车的标配，但鲜有人记得，这项“高端技术”的首次商业化尝试，竟是为满足一群孩子的“赛车梦”。Shimano的1971年碟刹虽未成功，却为后来的技术迭代埋下伏笔——正如单车基械匠所言：“每一个‘生不逢时’的创新，都可能在未来某个转角，成为改变行业的基石。”
“老物件的笨拙背后，藏着一群工程师改变行业的野心。”或许，这就是技术演进的隐喻：每一次“超前失败”，都在为未来的成功埋下伏笔。