躺车(HPV & Recumbent)DIY攻略
躺车的基础理论
速比
速比是自行车最重要的性能指标,速度和推力都由它决定。但许多人并不熟悉这个术语,不知道它和传动比的关系。
自行车能骑多快,先得看你能蹬多快,其次看蹬一圈轮子能转几圈(这由传动比决定),更要看轮子转一圈能走多远,就是轮子多大。忽略了这后一点,只讲传动比是没有用的——700的公路车和14寸的小折叠用一样的传动比,有可比性吗?
最初的自行车脚蹬直接连在轮轴上,速度完全由轮子的尺寸决定,轮子也越做越大。19世纪八十年代后,自行车开始使用链传动,蹬一圈轮子不止转一圈,速度就不再仅仅取决于轮子的尺寸,而且和传动比有关;就是说速度取决于轮子尺寸和传动比的乘积——速比。可以这样看:因为通过链传动,轮子转得比脚蹬快,相当于轮子扩大了;速比就是这个等效的虚拟大轮子的直径,所以速比的单位是英寸,而传动比仅仅是个比例,是没有单位的。
*齿轮系的传动比有时也叫速比
1传动比和齿比
曲柄和驱动轮转速之比用传动比n表示。单纯的链传动,传动比等于链轮和飞轮的齿数比;因为公路车(或山地车)用相同的轮子,只用传动比也可以进行比较,所以用齿(数)比尚无不可;但齿数比仅仅是决定传动比的一个因素,对于内变速就不适用了:一个齿比可以有3个以上的传动比;再说内变速采用行星齿轮系统,齿数比和传动比不同,况且同一组齿轮在不同工作条件下传动比也不一样。而且多级传动、内变速和那些不用带齿元件的传动方式(在注重创新的躺车上遇到非常规传动方式的可能性很大),更不能用齿比代替传动比。
传动比n表示曲柄转一周驱动轮转几周,相当于把驱动轮扩大了几倍;把传动比乘以驱动轮直径就得到这个等效大轮子的直径,叫做自行车的速比。只用一级链传动时可以简单地用齿比乘以驱动轮直径。
2速比和导程
驱动轮的大小(速比)并不能直接反映走过的路程,而且用英寸也不方便;为了表示曲柄每踏一周前进的路程,只要把速比简单地乘以π,这就叫导程C(也叫速比行程)。因为英寸不方便,可以再乘以2.54(1inch=2.54cm):3.14*2.54=7.9756(cm)即每英寸速比约为8厘米导程。
例:
链轮齿数Z1:48 飞轮齿数Z2:16 驱动轮直径d:26
∴传动比n=Z1/Z2=48/16=3
速比D=n*d=3*26=78(英寸)
导程C=78*8cm=624cm,即每踏一周前进6米24
知道了速比和导程,就很容易根据踏频求速度:
同上例,踏频:72/分
速度V=踏频*导程*60=72*6.24*60=26956.8≈27公里/小时
或V=4.785*踏频*速比
速比决定了蹬踏的速度和力量。速比过小,踏频就太高,出不上力;反之,速比过大就会很沉,蹬不动。