• 4

影響自行車速度的因素分析+慣性的迷思?

最近有朋友對這個問題有點疑惑
在這裡分析一下

影響自行車速度的因素(體能以外):
平路:齒比>騎姿>胎寬>車體風阻>車重>剛性>零件摩擦力>輪徑>輪組慣性

爬坡:齒比>騎姿>車重>胎寬>剛性>車體風阻>零件摩擦力>輪徑>輪組慣性


齒比
基本要求 齒比不適合根本出不了力
公路車爬坡會輸登山車 小摺騎不快 通常都是齒比沒配好的問題



騎姿
算是最重要的影響因素
影響人體風阻和出力效率 握把坐墊落差越大風阻越小
登山車可能單純改變騎姿就增加20%的速度

來看看曾經是一小時世界紀錄的怪姿勢...
影響自行車速度的因素分析+慣性的迷思?
Graeme Obree 51.596km


影響自行車速度的因素分析+慣性的迷思?
影響自行車速度的因素分析+慣性的迷思?
Chris Boardman 56.375km


姿勢太畸形被UCI禁止後
最新的紀錄是靠著25公分的握把落差做出來的
影響自行車速度的因素分析+慣性的迷思?
影響自行車速度的因素分析+慣性的迷思?
Ondřej Sosenka 49.7km



胎寬胎壓
影響風阻和滾動摩擦
胎越細 風阻越小
胎壓越高滾動形變量越少 滾動摩擦力就越小 200psi以上的管胎就是在追求這個
而登山車改1吋細胎大概可以增加10%以上的速度


車體風阻
輪組和車架的正面投影面積通常還不及人的一條腿
登山車粗大的避震前叉改刀叉 速度大概可以增加5%
普通公路車改板輪+低風阻設計的車架 均速大概能提高2%



車重
在平地影響摩擦阻力 爬坡時影響重力位能 坡越陡影響越大
公路車平地增加一公斤可能慢不到千分之一
爬陡坡時 基本上人車總重會和速度會成反比


剛性
騎乘時車架輪組的形變會損耗能量 輸出越大越明顯
爬坡重踩抽車時影響較大
但花太多的材料成就剛性是不值得的
車架可以說是個沒有阻尼的彈簧 形變吃掉的能量大部分都會吐回來
只要硬到一定程度 能量損耗就已經非常小了
反而輪胎 纏帶 手套 座墊 車褲甚至是屁股的肉
這些"軟軟"的東西會吃掉更多能量



零件摩擦力
造成的阻力與速度成正比
高速時的影響遠小於與速度平方成正比的風阻


輪徑
大輪徑風阻大
小輪徑障礙跨越能力較差 有較大的滾動摩擦力
同速度下小輪徑花鼓轉速較高 也會增加花鼓摩擦阻力 但影響其實很小


輪組慣性
幾乎毫無影響
慣性小 加減速都敏捷
貫性大 加減速都遲鈍
減速慢、滑的遠是因為加速的時候付出了更多能量
維持定速所需要的能量是與慣性無關的

除非是都市中車多、紅綠燈多
需要頻繁的加減速的情況
慣性小會佔點優勢
不然貫性幾乎是不影響成績的


換板輪速度會提升是因為風阻變小 不是因為慣性大
不然職業選手早就在輪組上綁鉛塊了XD


這些因素適用大部分的單車 包括登山車 小徑車 小摺
可以做為大家改車的參考

但其實影響的因素還很多 以上的分析不一定完全正確
大家可以一起來分享心得和實驗數據~
2011-09-10 15:27 發佈
人的力量決定車的力量.......重點是在人....不是配備.........

叫舒馬克開一台Ford.....我開F1也是被他八掉吧..........






























快逃...................
說得很詳細

騎公路車最大的影響就是風阻

如果有跟過集團就知道

至於文中所說的慣性我是覺得見仁見智

路上車好多 wrote:
說得很詳細騎公路車最...(恕刪)

如果單就自行車車體構造來討論影響自行車速度的因素,那騎士的騎姿就不應該擺進去一起分析。
如果騎姿也要擺進去一起討論,那就不能單討論自行車本身的風阻,應該再加上騎士的風阻、另外騎士的個人因素也要納入考量。
至於輪組慣性,沒深刻體會也沒此學識,那就要請那位氣動力專家發表一下了。
請參考一下,謝謝!
齒比擺第一?
那搞個68T大盤配9T的飛輪,平路跟爬坡就都可以無敵了?
別鬧了,多騎車吧!
CUFOX wrote:
輪組慣性
幾乎毫無影響
慣性小 加減速都敏捷
貫性大 加減速都遲鈍
減速慢、滑的遠是因為加速的時候付出了更多能量
但維持定速所需要的能量是與慣性無關的

認真的回應這點
所謂『輪組慣性』這個詞其實在01上錯用多年 (且已經不是新聞...)
騎車時速度的維持受慣性影響是確定的
不過所謂的慣性,在這裡是指人+車的質量總合在加速時所產生的慣性

慣性越大=儲存能量越多
但能量守恆,所以這也意味著你花在儲存能量(慣性)上所耗費的體能也越多
白話一點說就是胖子騎著一台很重的車,加速會很慢
但速度被他死命推上去後
在同一個位置、同樣的時速下,跟另一個騎著很輕的車的瘦子一起滑行比距離
在兩台車子順暢度相同的情況下,那個胖子會壓倒性勝出

但似乎沒有任何比賽是在比公路滑行的
所以就能量守恆這點來說
由時速0起算讓上面的胖子跟瘦子一起比一段平路或爬坡這種需靠輸出才能加速的路程
在加速以及速度維持上所需付出的"出力",胖子不會因為車跟人的重量較大就比較吃香
相反還會因為滾阻跟風阻變大而吃虧
http://www.klavier.idv.tw/eob/workshop/20061207.htm
版大應該是參考這一篇文章的吧.....

我看到的重點
1.自行車只佔了整體風阻的 25-35%,剩下的都是人體所造成的。
2.在時速達到35公里的時候,可能令你意想不到竟然有80%的體力是用來抵抗風阻.

心得:姿勢真的很重要,一年前看過之後.就開始認真的握下把騎車......

剛剛把附註改成體能以外的因素
這樣好像比原來精確點

齒比是指適合輸出的齒比
不是越大越好哦~

中文討論自行車風阻的網路文章不多
肥油貓那篇算整理的不錯

還有一篇很推薦去看看
追求低風阻的浪漫 – Pursuit Bike


另外英文維基百科有個條目叫Hour record也就是自行車一小時紀錄
上面可以看到人力載具的世界紀錄上個月才剛被刷新
一小時竟然騎了91.562km
靠的也是降低風阻

附上有點無聊的影片...
怨念聚合體 wrote:
認真的回應這點
所謂...(恕刪)



你是說動量吧
動量是MV
慣性是I
I是不變的
在大學基本物理中, 力學中最難我認為是
roational motion
而那一章正好是講輪組

我不知道書中的I是不是你們所說的I
物理主科的可以討論一下

下面是課本貼圖, 有興趣的可以看看





CUFOX wrote:
登山車可能單純改變騎姿就增加20%的速度...(恕刪)
所以,
登山車改配怎樣的齒比,可以增加超過20%的速度?

對不起,我還真的跟你認真了!
  • 4
內文搜尋
X
評分
評分
複製連結
Mobile01提醒您
您目前瀏覽的是行動版網頁
是否切換到電腦版網頁呢?