小轮径，对于骑行与性能产生了怎样的影响？

iluvmsia

这个话题，只在小轮折叠车的范围内展开，原因是明显的：
公路车、山地车这两大主流车系，经过几十、上百年的发展演化，已经基本形成定局：
标准公路车轮径为700C、标准山地车为26寸轮径。

唯独对于折叠车来说，轮径的规格最为复杂繁多，可谓百花齐放、百家争鸣！
既有少数采用与标准公路车、山地车相同轮径的折叠车，也有更多的其它小轮径规格，
包括24寸、20寸、18寸、16寸、14寸、12寸、还有更小的8寸、六寸等。

从目前来看，折叠车的轮径仍以20寸为主流、占有最大的用户群体。 　　
为什么大多数折叠车都采用了比标准公路车、山地车更小的轮径？

基本理由是出于折叠的需要――
因为它是折叠车，要充分体现其便携易用的特点――
减小轮径有利于缩小折叠后体积、方便于提携与存放，这是折叠车的一个重要指标。

当然，缩小轮径也还有其它方面的理由、或者说意义――
有利于减轻轮组与整车重量、转向操控更加灵敏而有利于市区道路的穿行、
从人车比例上更有闲适的骑行感，如此种种的理由吧。 　　

而当采用了这种更小的轮径后，对于骑行、对于整车性能方面究竟会产生怎样的影响？
采用较小的轮径后，首先影响到的是车辆配置中速比与齿比的变化。

按人们习惯的思维，觉得小轮车是肯定跑不快、跑不远的，为什么呢？
因为轮子小嘛。。。这似乎是一种理所当然的观念。

还记得当初我第一次骑20寸的折叠车EA062参加车队的百公里骑行活动时，
许多车友都投以不屑的目光，而后在骑行途中被一一超过、甩掉后才觉到了郁闷（多半是山地车）；
当我用16寸的PSL跑完160公里回来、并以27km/h 的平均速度跑完70公里行程，
也有人瞪大眼睛表示怀疑。。。这些都是很正常的，因为没有将“速比”的因素充分考虑进去。
人体发动机的功率确实是非常有限的，人体发动机驱动双腿所能达到的最高蹬踏频率，也同样是有限的，
因此在一定的齿比下，小轮径车在理论上速度应该是慢于大轮径车的。
但是影响一辆车骑行速度的（理论上），其实是“速比”：“速比”＝“齿比”ד轮径”。
也就是说，只要在配置中达到足够的“齿比”（足够大的牙盘齿数、足够小的飞轮齿数），
小轮车也一样可以拥有与大轮径车同样的速比、同样的理论高速度！
所以通常小轮折叠车（特别是运动型折叠车）为了达到较高的骑行速度，
往往会采用比标准轮径单速自行车更大的齿比，以提高极速性能和巡航速度
（从理论上说，只要满足一定速比的要求，小轮车完全有理由跑得与大轮径公路车一样快、甚至更快――
不过这仅仅是理论上的，在实际中仍会受到种种限制，
事实上小轮折叠车永远不可能达到或超过公路车的速度，尽管它可以跑得相当不慢，这个后面再讨论）。


轮径的缩小，对于骑行性质本身也产生了若干影响。
更小的轮径，使得轮组重量得以减轻，起步加速性能更好；
更小的轮径，使得车把操控更加灵活、灵敏，更有利于应对城市道路人流车海的复杂多变环境而游刃有余；
小轮径车在整体人车比例上看，更加给人以轻松休闲的感觉，感觉骑车本身是一种游戏和玩耍。。。
这些是小轮车的优越性所在，这些特性与折叠车的特性相符的、是小轮折叠车优势的体现。


不过凡事总是有利则有弊――所谓“得失相倚”！更小的轮径也同时给骑行带来一些不利的影响，以下着重就此相关方面作一些探讨：


更小的轮径，使得车轮惯性较小，起步虽快、但保持速度却不易；
更小的轮径，使得车辆的路面通过性能（跨越能力）降低，在较差的路面上受到更多的限制，更多地受到骑行环境的影响；
更小的轮径，可能使得车把显得过于灵活而不易操控（这几乎是每一个新手第一次骑这种车时都会共有的感觉），
也就是操控稳定性会有所降低，特别对于新手来说，可能有安全方面的影响；
小轮径车给人以“玩具”、“女士车”、“童车”的不好印象。。。这是同一事物的两面性、其不利的一面。
小轮折叠车是一个相当复杂的东西，小轮径所产生的影响还远远不止于此。
当采用子较小的轮径时，它对于整车设计中、不仅仅是在齿比，
而且在构架、刚性、通过性能、滑行性能等各方面都会产生相应的影响，
这些因素也最终会影响到整车性能的表现、并对骑行本身产生一定影响。


第一是骑乘重心的变化。
这里所指的重心有两种概念：一个概念是“绝对重心”――车手在骑行状态下的高度与重心。
小轮折叠车的设计中，通过座垫高度、车把位置、中轴位置及前、后轴间距的调整，
完全可以使得它的骑乘姿势与标准大轮径自行车达到一致
（注重人体工学设计的小轮折叠车，不会因为轮径变小而影响骑乘姿势与舒适性，
不管是20寸的SP8、或16寸的PSL，实际骑乘姿势和感觉，与大车都没有太大差别），
那么这时的实际重心高度，与骑行标准轮径大车时是基本一致的。另一个概念是“相对重心”――
相对于车轮运动的滚动转轴（前、后花鼓）而言，骑小轮折叠车时的重心则偏高――
虽然骑乘者的高度不变、但因为较小的轮径，轴心的高度比标准大轮径车降低了许多。
举个简单的例子：当
在骑行途中遇到同样一块凸起物时，大轮径车也许可以无视它的存在、直接碾轧过去，
而小轮径车可能因此突然受阻而导致车手向前翻出；当在高速骑行中以前刹制动时，小轮径车更容易发生前翻现象――
这就是因为小轮径、相对重心较高所产生的影响。

第二是小轮径对于整车构架上产生的影响。
因为小轮径车的缘故，车架头管与碗组的位置要低得多，然而车把的高度却必须满足骑乘者的身高要求、
不会因为轮径变小而有理由降低，因而更长的头管此时就成为一种必须；
但它还不仅仅是小轮车、而且是小轮“折叠”车，为了“折叠”的缘故而不得不采用活动接合式的折叠式头管、或者拆卸式头管，
如此，一方面那长长的头管将产生更大的杠杆效应、且刚性不足，
另一方面活动接合式的设计更带来了结构上的不稳定性，
同时这种长头管设计，对于车架头管及碗组的强度，也带来更为严峻的考验，
大多数小轮折叠车的头管都有刚性不足的共同弱点、不适合大力摇车骑行。
与标准运动自行车相比，在加速冲刺时或者爬坡时，可以拽车把借力与发力，
但这种做法对于小轮折叠车来说则不太适合。。。爬同样的一座山，我在使用公路车、SP8、YA612时，
有着极其鲜明的不同感受：骑700C公路车时可以放心地大力拽把摇车，骑20寸的SP8时可以稍加借力，
骑16寸的YA612时完全靠腿去蹬，双手只是扶把而已，那长长的车头管实在是太软了，
如果去大力拽把，很担心车头管会一下子就被拉断！

采用更小的轮径后，同时也为了折叠的设计，使得小轮折叠车的车架高度通常较低矮，
没有足够的空间使用公路车、山地车那样的三角形稳定结构设计，车架多半都采用单横梁式构架，
同时更是出于折叠的需要，大多数小轮折叠车都使用了车架横梁中断式折叠设计
（以DAHON折叠车为典型代表，世界知名品牌的还有Brompton、KHS等，
也都是同类构架，其它品牌的更是不胜枚举，仅有Birdy、Go Bike等少数几款采用了车架无折叠的设计算是例外，
要兼顾折叠的便利性与一定的性能，这确实不是件容易的事！）。

由于小轮折叠车低矮的车架，因而必须采用更长的座杆，以满足骑乘者达到合理骑行姿势的要求。
为了解决座杆强度问题，所以小轮折叠车的座杆通常采用比标准运动自行车更粗的直径。

低矮的车架、长长的头管与座杆、单横梁式（并带有折叠关节）构架，
这样的车架在强度、刚性、轻量化等方面都是无法与标准公路车、山地车相匹敌的，
而车架却是一辆车的灵魂、是决定其性能的根本点所在。

较小的轮径、以及折叠关节的存在等等。。。种种因素相互交合，
最终直接或间接地对于折叠车的整体性能产生影响，并决定了小轮折叠车的性能、用途与使用环境，
注定了它是属于“休闲运动”的类型，而不适合作为竞速或越野等“极限运动”。
DAHON折叠车中即使是装配了前后避震器的小轮折叠车，也都在车架醒目位置上注明“不得用于越野”的警示字样；
即使是车架无折叠的前后避震型折叠车Birdy，太平洋公司也一样郑重提示不得用于Off Road骑行。
第三，是小轮径自身对于骑行与性能的影响。
上面所讨论的，主要还是由于小轮径的采用，连带产生的车体构架上的变化、骑乘重心分布的不同等，
以及这些对于骑乘与性能表现的影响。那么小轮径本身，对于骑行与性能究竟有怎样的影响呢？
前面说过，较小的轮径有利于减轻轮组重量、提高起步与加速性能、有利于更加灵敏地控车，
但不利于保持速度、而且对于路况的适应能力降低。而其实在这里影响小轮车性能发挥的，
还有其它一些因素，其中包括花鼓的磨擦阻力、更包括骑行中的滚动磨擦与阻力。

先说花鼓的磨擦阻力，这一点比较容易理解：因为轮径较小，要想达到与大车同样的速度，
必须依赖于车轮更快的转速来实现，从理论上说，小轮径车对于花鼓的顺畅度，应当有更大的依赖性和更高的要求。
我们以700C的公路车作为参照，对比看看下面的数据：使用700*23规格车胎的公路车，
轮周长约为2.133m，在30km/h的时速下，车轮转速为234.4转/分钟，即3.9转/秒；
假设为20寸轮径的小轮折叠车（以20*1.35规格为例，轮周长为1.490m），
要达到同样的时速，车轮转速则需要达到335.6转/分钟，即5.6转/秒。
从这里看，车轮转速的提高所造成的影响似乎还不算太大，自行车花鼓原本就只是低转速轴承，
略提高一点转速，在实际骑行中倒不会有明显的磨擦阻力感觉，
只是加快了轴承与车胎的磨耗而已。。。。。。
然而，当轮径进一步缩小，到了8寸、6寸轮径的时候，这个花鼓转动的磨擦阻力问题，
也许就有必要重视了。以8寸轮径的Carry Me为例，轮周长为0.635m，要达到30km/h的时速，
车轮转速需要787.4转/分钟，即13.1转/秒。当然，此方面的影响目前只是猜测，
因为我还没有具有试骑过这种超小轮径车。

（以上车轮转速的计算公式为：30000米（1小时行程）÷轮周长（单位米）÷60（分钟），
计算结果的单位为“转速/分钟”。不知这个计算公式是否正确？还请各位帮忙看看。。。
PS：偶的数学成绩一向不好）

再看看路面磨擦阻力对于不同轮径的骑行性能影响――
这又是影响小轮径车性能发挥的更重要因素
（类似的问题，记得以前好象讨论过，现在重新提出来探讨一下）。

当自行车在行进中，车轮通过车胎与地面接触，由于承受了车手与车的重量负荷，
以及受路面平整度、硬度的影响而产生磨擦力。
这个磨擦力一方面是车手驱动车轮前进、或者捏闸促使车子停止时，所必不可少的依托
（我们通常称其为“抓地性能”。抓地性能还与车胎、路面环境等有关，但不在本话题讨论范围）；
另一方面它又是自行车在骑行过程中所需要克服的主要阻力之一（我们习惯称之为“滚动阻力”或“路阻”。
此外还有风阻、传动系统的机械磨擦阻力等，也不在本话题讨论范围）。。。。。。
这是一个矛盾体的对立两个方面：如果完全没有这种磨擦力，那么车子既无法前进、也无法停止；
如果这种磨擦力太大，又会严重影响骑行效率和速度、耗费车手太多的体力。


第一种完全没有磨擦力的情形，在实际骑行中几乎不可能出现，
毕竟有车手、车身共几十公斤、甚至一百多公斤重力负荷的存在。
当路面材质、硬度与平整度，以及车胎与胎压相同的情况下，这个重力负荷越大、磨擦力也就越大、滚动阻力也越大。
通常为了达到更加轻快骑行的目的，我们会通过种种方式，尽可能地减小这种滚动阻力；
而当减小滚动阻力的同时，抓地性能也会随之降低、包括制动性能。
比如公路车就是一个极端的例子，它采用细车胎、高胎压，以最大程度地减小路阻的影响以提升速度，
然而公路车的制动性能也是相对较弱的，
因为它的设计中所注重的是效率与速度，公路车夹器的制动性能远远达不到山地车V刹的制动性能，
为什么公路车不选用性能更强的V刹？因为实际制动性能不仅与夹器有关、还与其抓地性能有关，
它的低阻车胎实际抓地性能有限，更加强悍的夹器并不能实际提升其制动性能――
严格意义上说，公路车是为在平整公路上无障碍骑行环境而设计的！

iluvmsia

我的体会：

- 小轮径，要快能快，不竞速的前提，轻松骑最爽；

- 把立和座管的可调整幅度大，骑行姿势多变化，
   在长途前俯骑行姿疲累时，可用超级舒服的直立姿势来解放腰肩手继续赶路；

- 关注它的优点，起步快、携带便捷性与操控灵活性适合穿梭人群中，
   是游览一个城市或社区的最佳的自行车种。

城之内

很多时候，小轮径的速度不输大轮的。

神仙打狗你

城之内 发表于 27-7-2015 05:11 PM
很多时候，小轮径的速度不输大轮的。

是因为公路车新手遇到小轮车神脚。是输实力。