自行车力学分析 公路篇

自行车力学分析——公路车

公路自行车，俗称"公路车"。

特点

1. 轮胎比普通自行车的轮胎窄，并且胎压可以达到100-200psi(pounds per square inch)以上，所以在行驶过程中的滚动阻力和山地车相比小不少。

2. 飞轮与牙盘的齿比(即齿数比值)很大，一般的公路自行车齿比可达到53:11甚至更高。

3. 现在的公路自行车广泛采用了新型材料，比如钛合金，碳纤维，高级铝合金材料等等，所以公路自行车的重量很轻，可以达到5kg以下，但国际自联规定的参赛车不得低于6.8kg。

4. 普遍采用了很硬的材料，易于运动员发力。这一点和山地车是很不相同的。因为公路自行车都是在路况比较好的公路上面骑行，所以不需要象后者那样，过于考虑吸收震动的问题。

由于上述的特点，公路自行车[5]的骑行速度要比普通自行车快很多。

结构力学

1.车架

车架作为整个自行车的骨架，最大

程度地决定、影响了骑行姿势的正

确性和舒适性。

车架是自行车中间一部分的总称，

由上管，下管，中管组成，承担着

整个车的主体作用，连接前轮，后

轮，把手，坐垫，变速器等。因受

力偏向不同，具体分为以下几类

一：压缩架

压缩架与水平架两大几何结构最大

的区别在哪呢？水平架的上管与地

面平行，压缩架也不是，这非常好

辨认。而压缩架的用途，一般是坡

道，长途。

1.爬坡架

这类架子存在很大争议，因为压缩

架本身就是爬坡用，是不存在爬坡架说法存在的，但此说法比较常见且为了便于记忆，更细致划分类型，还是加了进来。

爬坡架不同于古典，可以说是实打实的纯正压缩车架，古典与爬坡的关系大概可以用各大品牌安卓机与谷歌原生nexus形容，本质相同，但也有差距。爬坡架更多带来的是强大的爬坡

能力，不追求过高的舒适程度

2.综合架

综合架是一种非常模糊的概念，我们常常喊综合架怎么怎么样，但也许并不了解。这类车架属于混血种，混的血呢是模式上的，意思就是说几何结构为压缩架，但功能上是交杂的。大概可以分为：爬坡气动（代表车型：TREK MADONE系列），古典气动（代表车型：cervelo R5）等。【欢迎补充】

实际上，现在设计的车架多多少少都有几种成分存在，但大都偏于某一方面，所以分类时不分在综合架中

。二：水平架

顾名思义，上管与地面平行的车架。

气动架

气动架对比水平架，优点在于匀速骑行时会有一定的助力，缺点逼格过高，遭人抢夺率增高且相对水平架冲刺时似乎效果并不显著。

2.轮子

特点

1.轮胎很窄，降低空气阻力及地面摩擦力，但也降低了抓地力。

2.胎皮纹理较细，较平滑，降低摩擦力，但对

地形要求高

3.集薄，耐磨等特点为一体，对材料

要求高。

3.车把

1.公路车车把一般用弯把，弯把与一

般车把不同，两边向下弯曲（详见

图），使人在骑行时风阻更小，配合

坐垫高度，便固定了人骑车的最佳姿

势。

2.弯把驾驭方式

骑乘公路车使用弯把好处虽多，但其异于

平把的简单造型，让很多初入门的自行车

车友望之却步。事实上，骑乘者是能够运

用弯把特殊的造型，采用不同的把位握法

来因应不同的骑乘情况。在新手上路前，

需要知道如何运用这些不同的握法，不论

是在平面道路、上下坡以及煞车的情况下

都能采用正确的方式。除此之外，还够有

效的消除手腕、肩颈部位的疲劳，即使是

路途遥远的大型赛事也能够轻松应对。

基本上，弯把公路车的握法位置可分成三种：

一、上把

采用上把的握姿通常见于轻松骑乘的状态，这时候骑乘者的上半身较为挺直。骑乘时较少出现方向或速度变换，需要休息的时候此种握法也经常可见。

公路车把手教学-弯把基本姿势灵活运用自如

爬坡时的困难

因为爬坡需要释出更大的力气来踩动踏板，手握握把上方可以稳稳的扣住车头与稳定方向，避免车身晃动，也能避免骑乘者因为晃动上半身而抵消了腿部踩踏的力道。

二、煞变把

此种把位便于操作变速器换档，也可以及时的

控制煞车，是最广为使用的方式。

公路车把手教学-弯把基本姿势灵活运用自如

遇到危险的情况

建议入门者可以采用双手分别握住煞车的姿

势，同时煞住前后轮以保安全。但也提醒大家，

如果遇到了无法闪避的危险情况或是下坡失

速时，请务必先煞后轮再煞前轮。这样做虽然会使后轮锁死造成打滑，但目的是为了避免骑乘者直接撞击前方，猛烈的力道将造成车手更大的伤害。

三、下把

手握下把常见于下??坡、煞车与转弯的时机。

公路车把手教学-弯把基本姿势灵活运用自如

四．高手使用采用的方式

手握下把会迫使骑乘者的身体前弯，能够减少风切取得更小的风阻。车手采用握下把的方式让身体的重心降低，也由于手臂延展使得力距较长的关系，操作车子转弯和变换行驶路线时能够更加灵敏。好比低底盘的跑车，在加速或者过弯时都远比高底盘的休旅车来的稳定且灵活。提醒车友们，观看这阵子的环法赛事时可以观察赛道上的选手，每一位选手在过弯的时候一定都是手握下把的。

总结

公路车常常追求速度快，性能高，轻便，

高强度于一身，所以价格较高，且用途

较小，仅用于公路骑行和专业比赛，而

且对地形，地面质量要求极高，属于高

端产品。以上设计及特点，均为此服务。