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　　讓我們根據(jù)圖2來看看這個(gè)由騎手們的腿，曲柄，以及中軸組成的杠桿系統(tǒng)吧。這個(gè)杠桿系統(tǒng)包括5個(gè)定量（包含了坐管長(zhǎng)度和曲柄長(zhǎng)度），和5個(gè)支點(diǎn)（包含踏板軸和中軸），你可以發(fā)現(xiàn)不管繞著中軸旋轉(zhuǎn)到任何角度，這個(gè)系統(tǒng)的工作都是一模一樣的，各個(gè)部件的關(guān)系也是不變的。這就是說，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，較低的腿關(guān)節(jié)的角距離都沒有改變。（注意到這和通過坐墊的滑軌把他們前后調(diào)節(jié)是不一樣的，這會(huì)改變坐高）不管這是一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)，膝關(guān)節(jié)的工作都是完全一樣的，并輸出同樣大小的力量。舉個(gè)例子就可以明白，斜躺式自行車的車手的位置和膝蓋受到的重力方向毫無關(guān)系。斜躺式自行車手們的在曲柄上腿部運(yùn)動(dòng)機(jī)械原理和上文提到的一樣。即使他粗暴的從標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)瞪踏到90度角，那種強(qiáng)迫性的力量也仍然會(huì)被那有靠背的坐墊抵消掉。

　　當(dāng)一名車手在進(jìn)行瞪踏運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，他的軀干和臀部之間的角度可能會(huì)發(fā)生改變。在臀部的伸展肌肉和膝關(guān)節(jié)的肌肉扭轉(zhuǎn)力之間有一個(gè)基本的聯(lián)系，但是沒有證據(jù)表明胯關(guān)節(jié)的角度改變會(huì)消耗掉任何推動(dòng)力。并且，由于鉆石型車架的限制，騎手們?cè)谕ǔ５尿T行過程中通過改變身體的姿勢(shì)和手的位置來改變軀干的角度所獲得的好處，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)由于在蹬踏過程中的一些小改動(dòng)。

　　現(xiàn)在很容易看出曲柄/腿部以五通為中心的杠桿系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（的作用）和坐管角度的改變是一樣的。比較平坦的坐墊角度所起到的影響和車手反復(fù)的順時(shí)針繞著五通蹬踏是一樣的，而比較傾斜的坐墊角度正好相反。在這兩種情況下，plumb bob將會(huì)以腳踏軸心為中心搖擺，但杠桿系統(tǒng)仍然保持不變。很明顯，遠(yuǎn)離鉆石型車架的坐管進(jìn)行劇烈的蹬踏運(yùn)動(dòng)會(huì)使力的作用效果發(fā)生顯著的變化。踏板在達(dá)到死點(diǎn)時(shí)的水平作用力可能會(huì)大到超過使你呆在坐墊上的摩擦力。一些山地車手過去常常抱怨到老式的RICHEEY車的69度的坐管使他們感覺到他們幾乎要把自己拋離坐墊。另一方面來說，太傾斜的坐墊角度會(huì)是車手的體重過多的又他們的胳膊肩膀負(fù)擔(dān)了。

　　我感覺合適的尺寸選擇不僅僅是好的坐墊位置。一個(gè)好的自行車手會(huì)使用各種騎行姿勢(shì)，包括兩種離開坐墊的姿勢(shì)——一種為了沖刺而小有區(qū)別的另一種是為了爬坡。車手在踏板上的重心（CG）在三種姿勢(shì)之間不停的改變。尺寸合適的車子能保證車手在任一騎行姿勢(shì)都能很好的保持平衡，并且不會(huì)花費(fèi)額外的精力用胳膊和肩膀來支撐自己的體重。也會(huì)有其他的因素影響尺寸的選擇，包括特別的身體結(jié)構(gòu)和較弱的上肢力量。這些因素KOPS都沒有考慮到。為了保證效率和舒適的基本要求，我的測(cè)量系統(tǒng)都會(huì)對(duì)此加以考慮。

　　用非常符合空氣動(dòng)力學(xué)的姿勢(shì)坐在坐墊上的車手的重心大概處于五通前1—1。5英寸的位置。我通過兩個(gè)方法對(duì)此進(jìn)行測(cè)量：直接測(cè)量騎手的身體（測(cè)量其平衡點(diǎn)），和對(duì)體重分配的計(jì)算（測(cè)量中軸的重量）。兩者相比，后者更精確一些。測(cè)量的結(jié)果就是通常體重按照前面45%，后面55%的比例進(jìn)行分配。

　　在爬坡的時(shí)候，蹬踏的力量比較小。當(dāng)一名車手離開座位開始爬坡（圖示5），他的重心就會(huì)處于整個(gè)蹬踏過程中力度比較大的正上方。（從8點(diǎn)鐘到10點(diǎn)鐘的方位）這使得車手能在蹬踏力度較大的情況下也能保持平衡，使手臂的受力減到最小，并使車手的整個(gè)體重都可以用來對(duì)抗蹬踏產(chǎn)生的反作用力。在蹬踏力量減小的時(shí)候，作用于車手的扭轉(zhuǎn)力仍然存在并依舊需要消除。但因?yàn)檐囀值闹匦母�靠近五通的位置，所以這個(gè)力變小了。爬坡的時(shí)候，由車手的手臂連接的軀干和車把之間的幾何學(xué)上的圖示是我在進(jìn)行車輛尺寸選擇的時(shí)候特別關(guān)注的。但涉及到大量的骨頭和肌肉，這又有很大的彈性。

　　通過對(duì)在坐墊上和離開坐墊的騎行姿勢(shì)的蹬踏力量和體重分布的分析，我們可以把目光聚集在坐管角度發(fā)生改變時(shí)發(fā)生情況，并且這些改變會(huì)如何影響你的表現(xiàn)。我們從當(dāng)坐管角度發(fā)生改變的情況開始，看看車手們的姿勢(shì)發(fā)生了怎樣的變化。

　　當(dāng)大概在73度角的時(shí)候，車手的重心在他坐著騎車的時(shí)候稍處于五通的前部，并在他離開坐墊的時(shí)候向前稍微移動(dòng)。當(dāng)坐管角度后傾的時(shí)候（坐墊變的更平坦），車手坐著騎車的重心也會(huì)向后靠。那么車把就得向后調(diào)整來保持原狀�？墒�，當(dāng)車手離開坐墊的時(shí)候，只有車把和腳踏的位置會(huì)有意義。因?yàn)檐嚢严蚝罂苛�，站立騎行著的車手和車把之間的距離也就縮短了。車把和車手之間的空間也就隨之縮小了。（圖示6）在69度角的時(shí)候，站立騎行著的車手和車把之間的距離縮小了7%——8%。對(duì)于一臺(tái)典型的中等尺寸的車子來說，這項(xiàng)改變大概是減少了5厘米，而對(duì)平常的立管的尺寸來說，這種改變就很大了。

　　相反的結(jié)果出現(xiàn)在坐管的角度前傾的情況下，車手坐著騎行時(shí)的重心就會(huì)前移，而車把和坐墊之間的距離可以通過安裝一個(gè)較長(zhǎng)的立管和車架上管來保持不變。但是車手站立騎行的時(shí)候，他的重心又會(huì)移動(dòng)到蹬踏運(yùn)動(dòng)靠近9點(diǎn)鐘的稍后處。結(jié)果就是車手必須不得不向前伸長(zhǎng)手臂才能夠到車把。在76度的時(shí)候，站立式騎行時(shí)車把的前伸距離增加了5%——6%，車手的手就必須比在73度角的時(shí)候向前多伸4厘米才能夠到車把。同樣的，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這對(duì)立管長(zhǎng)度的調(diào)整也是一個(gè)相當(dāng)大的改變。

　　在這兩種極端的情況下，都會(huì)產(chǎn)生問題。當(dāng)坐管角度過于平坦的時(shí)候，車手們的重心將會(huì)落在當(dāng)他們站立騎行的時(shí)候感到舒適和有效的位置的后面。而當(dāng)他跳離坐墊沖刺的時(shí)候，他的膝蓋可能會(huì)撞在車把上。在爬坡的時(shí)候，車手可能又不得不不舒服的向后靠，導(dǎo)致他的胳膊和肩膀受到額外的緊張。在大多數(shù)的條件下，車手能盡可能的把力量用在腳踏上，但僅僅是在上半身感覺舒適的情況下。比如早期的山地車架的設(shè)計(jì)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種問題，而現(xiàn)在的山地車的設(shè)計(jì)對(duì)此已經(jīng)趨向解決了。

　　而太向前傾的坐管會(huì)導(dǎo)致車手在站立騎行的時(shí)候身體過于前伸，也會(huì)在自行車左右搖擺的時(shí)候干涉車手的腿部，或者使他的重心過于靠前，增加他的肩膀和胳膊在抵抗來自蹬踏的下部沖擊力以保持自己的位置時(shí)的負(fù)荷。有一些品牌的小尺寸的車架在制造的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致這一問題。由于幾何設(shè)計(jì)的限制，他們有著前傾的坐管角度和不舒服的前伸角度。（后面的句子不是很清楚他的意思）

　　現(xiàn)在我們知道怎樣的坐管角度是合適的了。無論是坐在坐墊上還是使用站立式騎行，正確的坐管角度都能夠合理的分配你的體重。一名自行車運(yùn)動(dòng)員發(fā)現(xiàn)他的車把在正確的位置的時(shí)候會(huì)讓他使用各種騎行姿勢(shì)的時(shí)候都感到很舒服。我忽視了這樣一個(gè)事實(shí)：自行車自身的重量分配也會(huì)影響到車輛本身的力學(xué)特性，雖然通常這對(duì)公路車架不是什么問題。

　　由具有機(jī)械意義的人體基本尺寸的測(cè)量，我開始我的測(cè)量程序。這些基本尺寸的測(cè)量包括兩腿的長(zhǎng)度，（從地面到股溝的距離）腳長(zhǎng)，軀干的長(zhǎng)度，和當(dāng)握住車把的時(shí)候，手心到肩膀的胳膊長(zhǎng)度。然后我測(cè)量車手的重心。為了方便起見，我測(cè)量的是他坐著時(shí)的重心。我讓車手靠墻伸蹲著，然后讓他把自己的背后傾到幾乎就要翻到的范圍。由于人們常常用雙腳來保持重心，所以我知道他的重心就處于在他翻到時(shí)的腳的正上方的區(qū)域里。這就得出了車手重心的水平坐標(biāo)。

　　有了這些人體基本數(shù)據(jù)和重心的參數(shù)，我開始設(shè)計(jì)車架。我的第一步是設(shè)定車手站立式騎行時(shí)的位置。爬坡時(shí)車手的重心會(huì)始終如一的保持在蹬踏到9點(diǎn)方位時(shí)踏板軸后方2——3厘米的地方。這對(duì)所有的車手都成立的。在這種姿勢(shì)的情況下，車手要夠到車把的距離取決于幾個(gè)因素，包括軀干和手臂的長(zhǎng)度，以及他身體各部分的調(diào)整。這時(shí)，車手坐著時(shí)的重心數(shù)據(jù)就有幫助了。例如，一名上半身比較發(fā)達(dá)的車手不會(huì)象另一位身高和他相同卻下半身發(fā)達(dá)的車手那樣需要較遠(yuǎn)的長(zhǎng)度來夠到車把。我已經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)學(xué)等式來計(jì)算出在舒服的爬坡姿勢(shì)的情況下，手臂和軀干的長(zhǎng)度關(guān)系是多少。其中就涉及到車手坐著十的重心數(shù)據(jù)，和他的是手臂和軀干的長(zhǎng)度。（這個(gè)結(jié)果包括了許多人體中有意義的參數(shù)，比如車手站立時(shí)的很多骨骼和關(guān)節(jié)的關(guān)系。任何對(duì)此趕興趣的車架廠商都可以就此等式的細(xì)節(jié)部分和我聯(lián)系）。計(jì)算的結(jié)果就是腳踏在9點(diǎn)鐘方位時(shí)，車把和它之間的水平距離。

　　現(xiàn)在我們可以知道車把和腳踏的位置了，通過車手的軀干和手臂的尺寸，我們可以很容易的把車子的上管向后伸展，然后確定坐墊的位置。在這點(diǎn)上，我不僅照顧到一般的情況還會(huì)對(duì)車手的特殊要求加以考慮。為了方便起見，假如車手需要一個(gè)短的whelelbase，我將會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)來適應(yīng)他。

　　就我的經(jīng)驗(yàn)而言，我發(fā)現(xiàn)適用于大多數(shù)車手的坐管角度是72——74度。重要的是我沒有注意到坐管角度和車手的股骨之間有什么相互關(guān)系。我也有理由證明這種關(guān)系并不存在。依然很容易看到KOPS準(zhǔn)則運(yùn)行得如何，他常常使車手很接近他們的正確尺寸。但是就我的經(jīng)驗(yàn)而言，車手們的解剖學(xué)上的身體結(jié)構(gòu)和平常的區(qū)別越大，KOPS得到的數(shù)據(jù)就離正確的越遠(yuǎn)。

　　一般來說，我相信這項(xiàng)新的解決車輛尺寸選擇的方法從物理原理上來說是正確的。他忽視了KOPS中的膝蓋/踏板關(guān)系的主觀觀點(diǎn)，而用一個(gè)盡可能減少車手的肌肉負(fù)擔(dān)并保持車手的位置和姿勢(shì)的程序來代替他。從此以后，我再也沒有收到顧客的抱怨，另外我也能著手解決那些由KOPS造成的不適合的尺寸所引起的麻煩了。

　　KOPS的解釋：

　　KOPS（Knee Over the Pedal Spindle）：是一種經(jīng)典理論，意思是說一個(gè)自行車的各種尺寸對(duì)于騎乘者來說，如果曲柄處于3點(diǎn)的時(shí)刻，他的膝蓋與腳踏的垂直，那么我們認(rèn)為就算合適了，而這一篇文章是針對(duì)這個(gè)理論而著作。我記得早在安杜蘭時(shí)代就在應(yīng)用這樣的理論