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标题: 再谈小轮径,关于小轮径对话 [打印本页]

作者: funder    时间: 2008-4-24 04:33
标题: 再谈小轮径,关于小轮径对话
国内玩车容易被开车的,甚至骑电动的看不起,而骑小轮的则可能会被骑大轮的看不起。原因在某种程度上是因为错误的认识,于是编了下面的对话:

路人甲(疑惑):这车轮子那么小,能跑得快吗?
小轮车手(反问):为什么轮子小就跑不快呢?
路人甲(自信):轮子小,转一圈前进距离就短嘛!
小轮车手:但是可以提高转速,让车轮在单位时间转更多周。
路人甲:那样要和大轮车一样快,不是脚要踩得和风火轮一样快了?
小轮车手:自从链条传动机构发明以后,就不存在这个问题了,脚踩一圈,轮子可以转很多圈。你看这个前面大盘五十几齿,后齿从9齿或者11齿到二十几,三十几齿不等,他们两者之比就是传动齿比。假如前52,后13,踩一周轮子就转动4周,如果轮子周长是1.5m,那么就可以前进6m。
路人甲:哈哈,那我如果骑周长2米的大轮车,同样齿比,踩一周轮子转动4周,前进8m,还是赢你!
小轮车手:但你要考虑阻力对轮子的反作用力,如果阻力一样,而齿比相同时,那么轮子越大,所受到的反向扭距,也就是你要蹬踏克服的扭距就越大。结果就是你踩起来更重,频率降低。这里就要引入速比的概念,把轮径和齿比相乘(正比于一周踩踏的前进行程)就得到速比。 如果小轮车和大轮车速比一样,阻力也一样时,在踩踏时所需要的力量也是一样的。
路人甲:慢着!你假设小轮车和大轮车阻力一样,这是不对的,轮子大阻力就小……,滚动摩擦公式是这样的没错!
小轮车手:纸上理论化的东西是假设很多理想条件的,真正的滚动摩擦阻力和很多因素有关。关于摩擦阻力,几十年前Alex Moulton就做过试验,结果是阻力和胎压关系密切,但是对轮径变化不敏感,400mm左右和600mm左右的轮径,前者阻力甚至更小一些。这里还有另外一个实验结果,可以自己比较一下: http://www.discoveryride.com/human/rolling.html  (结果越小越好)。
路人甲(怀疑地):既然研究出来小轮阻力不差,为啥我看到的比赛都是大轮车在跑,这个研究结果根本没价值。
小轮车手:这些结果虽然没有被大厂商普遍采用,但是奠定了HPV躺车,现代性能型小轮车的基础。高速的躺车不需要迁就大轮径而增高整流罩,Alex Moulton根据他的研究结果把轮径定为17寸(后来的New Series改为20寸,但实际两者并非17:20,差别很小)。这种设计风行一时,甚至短暂成为英国最大的车厂。
路人甲(不屑):这些算什么,最顶级公路赛是环法吧,怎么没人用小轮车?
小轮车手:环法是UCI主导的赛事,不仅不能用小轮车,前后不等大轮,躺车,重量低于标准的车都不能参加。
路人甲:这些车不能参加说明性能不好,跑不快!
小轮车手:限制的原因是多方面的,比如防止技术竞争过度而忽略了人的竞技,还有商业利益(UCI代表的是职业车手和各大厂商的利益)等。就好比F1,如果不限制排量,重量,缸数,速度可以更快的。
路人甲:这些被禁的车可以跑得和环法的顶级公路一样快?
小轮车手:岂止一样,以平地冲刺极速为例,标准公路车只能冲到70多,带有整流罩的躺车极速记录是130km/h。一小时记录,计时赛车是50公里多点,躺车的记录是84公里多。
路人甲:我们说的是直立骑行的车,躺车不算!
小轮车手:OK,HPV的200米直立骑行极速记录是AM 17寸的小轮车创造的,82km/h多,不过带有整流罩,这是UCI禁止的东西。
路人甲:不带整流罩的比较呢?
小轮车手:很遗憾缺少数据比较。
路人甲:哈,你没有比较,我有比较!我骑Giant公路就是比Dahon SP8快!我骑××km,公路比SP8快了×分×秒。
小轮车手:这种比较说明的不是小轮径速度的劣势,SP8慢的原因是以下几个方面存在重大劣势:1.大苹果胎压低,阻力增加;2.整车重量大,刚性差;3.骑行姿态不够趴,风阻增加。4.三轴质量的差距等。
路人甲:SP8,Speed P8顾名思义就是为速度优化的折叠车,怎么还有这劣势那劣势的。
小轮车手:SP8本质还是折叠车,考虑了休闲,便携的折叠需要。
路人甲:小轮车不都是为了折叠便携吗?
小轮车手:非也,小轮径也有很多非折叠的,比如Tyrell,Gios迷你公路,Alex Moulton,这些车由于不考虑折叠,刚性,重量上几乎没有妥协,配置也是完全和公路车一样。
路人甲:既然不折叠,还做成小轮的,不是很傻?
小轮车手:前面说过,小轮径公路性能并不差。和大轮径比,不需要为了轮径妥协几何架构,可以降低上管,适合体形较小的车手,由于转动惯量小,加速比较快。
路人甲:给你说的好像完美无缺似的!
小轮车手:当然不是完美的,有得就有失,加速快了,掉速也会快。如果你习惯在长距离骑行中通过紧踩以后的滑行获得一阵休息,或者依靠惯性去冲上一个坡,小轮径就不如大轮径。小轮径会影响通过性,所以山地车还是没得比,如果你体形够高,甚至可以考虑新流行的29寸山地。这些细节,可以参考Zhang71的大作: http://www.hzbike.com/viewthread ... =%D0%A1%C2%D6%BE%B6
路人甲:不折叠的小轮径,在良好的路面下,到底性能能够达到什么样的地步呢?
小轮车手:很遗憾,国内流行高档一点的折叠才没几年,性能型的小轮径几乎还是空白。既便放眼世界,配置能够达到顶级公路车的小轮径也远不能说丰富。比如碳纤,钛合金等高档材料的非折叠小轮径车架,前叉,高品质的小轮径轮组等,这个问题最好还是留待时间证明。

[ 本帖最后由 funder 于 2008-4-24 04:39 编辑 ]
作者: tomcat2009    时间: 2008-4-24 06:50
[tt] 说的好啊,顶
作者: lgsh002    时间: 2008-4-24 08:13
太好了!
基本上把我心存疑问的地方都给我一定的解答
又长了见识了,多谢!
作者: Nightwish    时间: 2008-4-24 08:16
长知识~~~好
作者: 木木茶    时间: 2008-4-24 08:31
收藏了~~~~~
作者: zhangt71    时间: 2008-4-24 08:31
好文。。。精华!
作者: 童野    时间: 2008-4-24 09:01
好文章,虽然编的,能问出这么多问题的路人甲蛮牛的,我问到第三四个就问不下去了
作者: 竞速之星    时间: 2008-4-24 09:50
非常好的贴,顺路发个钛小轮。


作者: zhangt71    时间: 2008-4-24 09:52
  这些问题,可以看出也是楼主长期来一直思考的问题,藉此解开一些关于小轮车速度性能的迷思。其中有些问题、特别是不考虑折叠构架的顶极小轮径车,在长距离公路骑行的性能表现,以及与标准700C公路车之间的对比,仍有待于时间与实践的验证。
作者: agun672    时间: 2008-4-24 11:03
我沒有路人甲的問題,倒是有路人歪的疑問,爲什麽小徑車缺乏大師級的LUG套管的設計?大師不屑嘛?
作者: 竞速之星    时间: 2008-4-24 11:55
小轮车发展时间还比较短,消费者的消费习惯也有关系,再有就是欧美人都是身高体重的居多,所以用小轮相对少,看看日本小轮车盛行,就可以理解为什么现在小轮车还缺少大师级的设计。
小轮车真正盛行,肯定就是以亚洲地区为核心地区啦,大家努力开创小轮天下吧。
作者: funder    时间: 2008-4-24 12:12
小轮车对路面要求比较高,不仅是通过性,还包括路阻。CM DS在极为光滑的地面(比如室内停车场)上,路阻明显小于在一般的公路上(有沥青颗粒),而20寸或者更大轮径感觉就不那么明显。
作者: funder    时间: 2008-4-24 12:16
装备了Red套件的Gios小轮公路:


AM Speed GT:


作者: funder    时间: 2008-4-24 12:18
一款仅重5.x kg的碳纤车架非折叠小轮,可惜过长的头管影响了刚性:

作者: brontes    时间: 2008-4-24 12:18
很强的总结  期待小轮的发展
作者: ocr    时间: 2008-4-24 13:29
一篇挺具体、到位的轮径与功能关系的分析!赞…

其实轮径与功能间匹配的重要因素还取决于便携要求与路面状况。

路面状况良好,过大轮径总是一种浪费(浪费材料、浪费生活空间、浪费提车时的体力)。

路面状况欠佳,太小轮径也是一种浪费(浪费胎耗、浪费个人仪态、浪费骑车时的精神)。

所以非特别需要便携者,选用过小轮径并不明智,而迫切需要便携者保守于20寸仍然累赘。

随着现代化道路日益宽阔平坦、现代化居所被迫小巧精致…小径车已经由时髦转化为实需。

不过…就如有土地耕种就有拖拉机存在的意义一样,大轮径车的高度更方便送瓶装水、送罐装气、送小件百货…目前都市里仍有它的存在必要。
作者: funder    时间: 2008-4-24 14:17
不妨分析一下几种小轮径的设计取舍:
Gios(类似的还有Panasonic,Bianchi, LG等小轮径),简单把经典公路车的双三角结构改短适应小轮,性能很可靠,造型经典。钢架+碳叉,弹性比铝架好。

缺点:上管仍然较高(不适合女性和矮小车手),碳叉比标准700C短,避震效能有折扣。钢架重量大,轴距较短。

AM Speed GT:

特殊设计的框架结构,上管较低,钢架结构,前后避震有很好的舒适度。
缺点:前后避震在路况极好的时候可能显得多余,变成无用重量,座管部分伸出较多,避震有泄力可能,需要较多重量补强。

AM New Series Double Pylon:

头管和座管部分改成框架结构,减小重量增加刚性。前避震采用新结构,运作更平滑,避震行程达到6-7cm,可以锁定和调整。
缺点,和前作一样,双避震结构增加了一部分重量,仍有泄力可能。另外,繁复的框架结构,增加工时和成本的同时,是否也增加了风阻呢?

Tyrell PKZ,PK1等

可以看作AM的简化版,拥有较低的上管,较大的轴距,有钪合金,铝合金,钛合金(3-2.5)等材质可以选,有碳叉。有无避震,前避震和前后避震可以选。
缺点:既然是AM的结构简化,难免会有原作的阴影(此款为台湾代工)。座管部分需要一定重量补强。

Equinox的全碳小轮

难得的全碳结构,终于做到了某些超轻公路差不多的重量,吸引眼球的三叶破风轮。
缺点:长头管,长座管影响刚性
作者: my2001    时间: 2008-4-24 22:18
07年很期盼这台车的正式上市。。。。。。最后还是夭折了。。。。。毕竟是个做折叠的厂。
要换个前轮。

FZW0RcOE.jpg (69.42 KB, 下载次数: 28)

FZW0RcOE.jpg

作者: my2001    时间: 2008-4-24 22:23
不过心中还是有个疑惑,对角线式的结构和4边形式的结构在钢性上存在多大的差距。
似乎对角线式的结构看上去更稳一些,兼顾了车身和长头管的支撑。也不太会影响到身高不高的车手。

[ 本帖最后由 my2001 于 2008-4-24 22:26 编辑 ]
作者: nicksing    时间: 2008-4-24 23:03
太详细了,先顶再看
作者: 疯子凯    时间: 2008-5-8 19:38
好文,说的很清楚!
作者: funder    时间: 2008-5-8 19:55
原帖由 my2001 于 2008-4-24 22:18 发表
07年很期盼这台车的正式上市。。。。。。最后还是夭折了。。。。。毕竟是个做折叠的厂。
要换个前轮。


这个车看到香港有人有的, 08年类似的车是HammerHead 8.0,区别是TT把而非弯把,前轮不避震,改为快拆两半结构,张老师正在考察此车
作者: 我是水手    时间: 2008-5-13 18:59
很详细. 顶..........................
作者: wakw    时间: 2008-6-27 21:45
认真学习中。。。[tt]
作者: fsk8er    时间: 2008-6-28 21:37
[jhl] [jhl] 说得好
作者: hgl_hz    时间: 2008-7-17 10:11
标题: 不错,涨见识

作者: hz9266    时间: 2008-7-17 11:31
这个路人甲是什么来头,似懂非懂的,哈哈
作者: 阿极    时间: 2008-9-7 05:14
在链接到了张老师的文章,看到小轮车在紧急刹车下的表现,感觉还是用大轮山地比较放心啊,虽然紧急的时候不会太多,但是一旦发生的时候我希望它能有比较好的表现。
作者: sammi    时间: 2008-9-7 10:13
精彩[oo] [oo]
作者: 飞雪孤鸿    时间: 2008-9-15 20:27
好文,仔细阅读了!
作者: 阿甘    时间: 2009-3-30 15:52
非常好的贴,顺路发个钛小轮。

278485
竞速之星 发表于 2008-4-24 09:50

误入,不小心又被这个毒到
非折叠小轮径正在走向光明!
作者: jamonlyone    时间: 2009-5-5 15:02
厉害了这个
作者: 小米饭    时间: 2009-7-1 11:05
m一下,虽然有些不懂,但是书读百遍其义自见嘛
有没好看小点的非折叠小轮车?
作者: 王老骑    时间: 2009-7-1 16:47
小轮车更适合亚洲人的体型特点,小轮径的未来在亚洲,亚洲小轮的未来在中国,聚众骑小轮的竞赛胜景一定会出现。
作者: 大杨    时间: 2009-7-1 20:09
学习了。小轮有小轮的优势。
作者: 雷枫    时间: 2009-7-5 19:01


长见识了
作者: 野战排    时间: 2009-7-5 19:09
感觉折叠车轮小稳定性极差,骑行四十以上速度时候根本不能有分心,单手脱把等举动,太危险了.
作者: KCTeng    时间: 2009-7-5 19:26
好文, 值得用心学习...
作者: 小单    时间: 2009-7-7 01:29
长了见识了
作者: 毅导    时间: 2009-7-7 07:01
LZ说的好!
作者: sswyd    时间: 2009-7-10 11:34
说的太好了。学习。
作者: 虎跑路    时间: 2009-7-10 23:25
骑的欢快就好,说白了我们中的任何一人都不会最终变成职业车手,参加国际比赛的,所以自娱自乐的事就不用太较真
作者: 青年工人    时间: 2009-7-12 04:08
虽然早有感悟,但还是缺少理论支持。
感谢大侠的好文,这也该是顶好滴扫盲贴啦!
顶!!!
作者: xxii    时间: 2009-7-13 22:43
长见识了.




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