最近想买车子,美利达或捷安特
- 提问者网友:凉末
- 2021-05-10 00:27
- 五星知识达人网友:过活
- 2021-05-10 01:45
很多人在装自行车时,都希望装出一辆骑得快的自行车。所以在很多方面十分讲求,硬车架,硬叉,中空一体牙盘,光头胎,好的的中轴花鼓,车重的轻量化。那么这些东西到底在哪些地方帮助骑行的人提高了速度呢?
从自行车的前进时受力分析,可分为两个力,一个是让自行车前进的动力,另一个是阻止自行车前进的阻力。现在从这两个力的角度分析行车速度的影响。
自行车在行驶时,遇到阻力包括车轮与地面滚动摩擦产生的滚阻,空气阻力,自行车传动机构消耗的阻力(包裹前后花鼓,不踩踏时的飞轮,以及避震和车体震动所消耗的能量)。另外在上坡时车手和自行车的重力的分量也会成为阻力。
提供动力来源于人通过脚踏对自行车的踩踏。在人的动力传递过程中,也有很多损耗。包裹鞋底变形,曲柄,牙盘变形,车架避震的变形,中轴,链条的摩擦等。特殊情况下后轮的打滑变形也会影响动力的传递,但在通常骑行中发生较少。另外下坡时,车手和自行车重量也会成为前进的动力。
车辆保持匀速前进的条件是动力F和组里f相等。既F=f
如果F>f 为加速状态,F<f 为减速状态。
由于自行车和车手承受的阻力中空气阻力是不断变化的。空气阻力的大小和速度的平方成正比。所以随着速度的增加,空气阻力会越来越大,所以即使车手的力量保持恒定,在开始阶段能加速前行,当速度达到一定的时候就无法加速了。
所以在自行车追求高速时,空气阻力的影响最大。公路车弯把使人身体压低,躺车的导流罩都是这个目的。
那么自行车其他阻力的影响在哪呢?
由于人的体力不可能保持恒定,所以即使在一定速度下巡航,很多体力都要消耗在对抗在空气阻力,滚阻和花鼓上。由于巡航速度一定,空气阻力无法减小。所以为了减少车手的体力消耗,就要减小其他地方的阻力。通常的方法便是选择细的窄的光滑的轮胎,好的花鼓。
有人对光头胎阻力小的原因不清楚。滚动摩擦主要原因也是能量的耗散,前进时的动能转换成其他形式的能量耗散掉了。当使用宽大赤胎时,骑行中会有嗡嗡想,这便是动能转化为了声音,变成空气振动,最后化为内能耗散,但这只是一个能量转换的表现。其实主要的能量损耗在于车轮橡胶与地面接触时不断的压缩变形。起过a-bike的人都说a-bike的轮子骑一会就会发热,这就是不断压缩而导致的发热,这部分能量的来源则是前进的动能。由于a-bike轮子太小,热量来不及散出去,集中而产生的热。普通的自行车轮子在骑行时发热则察觉不到。
明白上述道理,使用为什么使用细的轮胎,光滑的轮胎,以及将胎压打高来减小阻力的原因就清楚了。都是为了最大程度减小压缩变形。赤胎上齿在于地面接触时会发生大量的变形,被压弯,能量损耗大,阻力也最大。胎越细,可以被压缩的部位就少,阻力也就小了。提高胎压也是如此。
肯定有人说,如果真是越硬越好,直接拿钢圈去其岂不最快。这人肯定非常聪明。
如果能找到一条非常平整的路,那完全可以骑着钢圈上去。比如说你要想在铁轨上骑车,就可以装火车一样的钢轮子。火车正是应为这个原因才用钢轮子的。
动力的传递损耗于车轮阻力的道理是一样的,牙盘,车架的压缩变形回消耗能量。但对于车手来说,发力时刻只有一瞬间,如果每次发力的能量全被牙盘和车架吸收了去,那岂不太可怕了。
阻力和动力似乎分析完了,但有一样东西始终没有提及,那便是整车重量。轻量化的车能提供什么好处呢?
轻量化的车在上坡时的好处是无疑的,上坡时的阻力有很大一部分源自重力的分量。车手和车的重量越大,这个力也越大。所以轻的车和体重轻的车手在爬坡赛段是很有优势的。
另外,有加速度公式F=m*a可知,在动力相同情况下,重量越轻,加速度性能越好。即可以突然快速加速。所以在保持相同加速度情况下,轻的车更能节省体力。
那重的车辆在下坡时岂不有优势?
回答优势不大。
都知道两个铁球同事着地的故事,由于重力加速度一样,所以虽然下坡时动力大,但是由于自身重量也大,所以无法获得大的加速度。但如果,滚动阻力一样的话,理论上大重量能获得较大的最高速度,但前提是坡足够长。但由于滚阻和重力也几乎是成正比的,所以基本上不可能。两个相同大小的木球和铁球在一个坡上往下滚,理论应该一样快,可实际中是木球快,应为木球对地面的压力小,阻力也就小了。但铁球可能会滚得远些,这是因为铁球的惯性大,保持速度的能力就强。所以在场地赛和计时赛中会使用大质量的惯性碟轮作为后轮驱动(次话源自cb,本人没见过惯性碟轮不知是否重不重,所以仅供参考)
综上所述,一辆速度快的自行车从不同层面上来说可归结为一下几个方面:
1,好的气动外形
2,减少能量损耗
3,轻的质量
下面由理论回归到实际,对于我们广大车友来说按照经济实力由低到高,对于产生一辆高速自行车的方法是:
1,个人力量加强(驱动力增大),减轻个体体重(人瘦个几公斤比车子瘦几公斤要便宜很多)
2,车胎打足气,换光头胎
3,换好的花鼓,中轴,平时注意保养
下面开始烧钱
4,车子变硬(车架,前叉,牙盘,轮组),变轻(只要有钱,随便怎么折腾。)
5,安装动力装置(这个有点扯)
6,弄一辆好的气动外形的车(这种躺车不知国内有没有,国外有过,速度过百)
- 1楼网友:山河有幸埋战骨
- 2021-05-10 02:56
- 2楼网友:怙棘
- 2021-05-10 02:38