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2023年7月

摘要

在這項全面的研究中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)自行車，特別是折疊自行車和軟尾自行車，要達(dá)到最佳的踩踏車速，車架太過柔軟——有些嚴(yán)重。提出了一種測量車架剛度的方法。車架變形能量的理論計算與各種形式的實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行了比較。提出了改進(jìn)建議及其驗證。

DAHON的最新研究顯示，大多數(shù)自行車和一些電動自行車的車架，特別是折疊型和大多數(shù)軟尾MTB，需要增加剛度以優(yōu)化踩踏效率（高達(dá)40%），等等。許多人從不同的角度研究了自行車車架，并推測了自行車車架剛度的重要性。在這項研究中，我們試圖對這個問題進(jìn)行“全面、科學(xué)”且實(shí)用的討論。希望在2023年發(fā)表一系列4篇文章，分別為：

1. 折疊自行車：問題與解決方案（下文所述），

2. 自行車剛度與踩踏效率， 

3. 自行車車架設(shè)計的優(yōu)化， 

4. 改進(jìn)車架的性能。 

1. 折疊自行車：問題與解決方案

自行車有著悠久的歷史。管狀前后三角的“安全自行車”旨在用最小的重量優(yōu)化所需的強(qiáng)度和剛度，作為一種交通運(yùn)輸工具——效果令人欽佩。自1885年左右推出以來，安全自行車一直被認(rèn)為是“標(biāo)準(zhǔn)”。市場上的無盡的設(shè)計和材料多樣性只是為各種消費(fèi)者提供的改進(jìn)，但它們很少偏離“安全自行車”的基本三角形設(shè)計教導(dǎo)原則。

硬尾公路自行車(圖片來自互聯(lián)網(wǎng))

硬尾山地自行車/越野自行車(圖片來自互聯(lián)網(wǎng))

軟尾山地自行車(圖片來自互聯(lián)網(wǎng))

然而，即使是今天的大多數(shù)硬尾自行車，在垂直面上都很硬，但在側(cè)面上太柔軟——這常常是為了輕量化、造型和成本效益。也許還有一種在行業(yè)中的“趨勢”。這導(dǎo)致了在踩踏過程中不必要的能量浪費(fèi)，這些能量本應(yīng)僅用于推進(jìn)。使用“浪費(fèi)”一詞是基于物理學(xué)中的能量守恒原理。聲稱一定程度的車架柔軟度（與剛度相反）的功效不一定是沒有根據(jù)的，但它們大多是傳聞，因此仍然存在疑問。對于自行車設(shè)計師來說，推進(jìn)效率必須始終是最重要的。在我們看來，除了BMX外，大多數(shù)種類的自行車都應(yīng)重新檢查其踩踏優(yōu)化。折疊自行車在這第一篇文章中重點(diǎn)介紹。

真正打破車架三角形原則的第一個例外是上個世紀(jì)出現(xiàn)的折疊自行車——為了更容易存儲和攜帶。取代前三角形的是一個大管子，它連接車架中管（施加推進(jìn)力的地方）和頭管（控制前輪的部分）。（后三角形有時也簡化了）。如果這個單管非常堅固并經(jīng)過堅固焊接，那么它可以提供一個可用的自行車，盡管它更重，也許安全性較低。在最近的幾十年里，折疊自行車在一些市場上變得非常受歡迎。隨著市場追求輕量化和緊湊性，以及成本競爭力（“哎呦”），安全性和性能在某種程度上受到了妥協(xié)——正如不少的投訴/召回所證明的那樣。（今天的大多數(shù)軟尾MTB在“鎖定”時都過于妥協(xié)后三角形。）