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零部件

擦出學(xué)問(wèn)——自行車輪胎的相關(guān)小知識(shí)

 

  輪胎的阻力與摩擦

  同等條件下面積與磨擦力正成比,胎面越寬,接觸面積越大,磨擦力也就越大,抓力性會(huì)有所提高,但代價(jià)是滾動(dòng)阻也會(huì)隨之增大,重量也會(huì)增加。對(duì)于不同車種的不同用途,輪胎設(shè)計(jì)也不同。山地車行走的路況復(fù)雜,沖擊力大,為減小地面不平對(duì)車的沖擊,所以把輪胎做寬做厚,在提高抗沖擊能力的同時(shí)增加了復(fù)雜路面的抓地性能。城市車路面相對(duì)平整許多,所以胎面寬度遠(yuǎn)小于山地車胎,但為保證騎行的柔軟舒適,寬度設(shè)計(jì)在1 3/8寸到1.5寸之間。而跑車專為公路高速騎行設(shè)計(jì),要盡可能減小輪胎與地面的接觸面積,減小滾動(dòng)阻力,輪胎做的很細(xì),設(shè)計(jì)一般在1 1/4寸到19毫米之間,細(xì)小的輪胎還可以很有效減輕重量,但代價(jià)是抓地力的下降和舒適性的降低。

  輪胎這個(gè)東西,在單車上受關(guān)注的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足其它的配件,但是它對(duì)于單車性能的影響卻非常的大。比如一輛山地車,配備26×2.1的外胎,和配備26×1的外胎相比,無(wú)論是重量還是騎行速度,都會(huì)有非常明顯的區(qū)別。因?yàn)閱诬囋谂艿揭欢ǖ乃俣纫院,影響速度的最主要因素就是:空氣阻力和輪胎阻力?/span>

  比較粗大的輪胎通過(guò)性強(qiáng),穩(wěn)定性好,剎車性能也更好,同時(shí)帶來(lái)的阻力也更大。

  比較細(xì)小的輪胎速度比較快,重量也輕,但是在路況不好的地方就比較難搞了。

學(xué)問(wèn)

  車胎的充氣量與摩擦力

  滾動(dòng)摩擦:一物體(如輪)在另一物體表面作無(wú)滑動(dòng)的滾動(dòng)時(shí)(純滾動(dòng)),由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對(duì)滾動(dòng)的阻礙作用,叫“滾動(dòng)摩擦”。滾動(dòng)摩擦一般用阻力矩來(lái)量度,其力的大小與物體的性質(zhì)、表面的形狀以及滾動(dòng)物體的重量有關(guān)。滾動(dòng)摩擦實(shí)際上是一種阻礙滾動(dòng)的力矩。當(dāng)一個(gè)物體在非光滑平面上滾動(dòng)時(shí),如果不再受動(dòng)力或動(dòng)力矩作用,它的運(yùn)動(dòng)將會(huì)逐漸地慢下來(lái),直到靜止。這個(gè)過(guò)程,是由于物體和平面接觸處產(chǎn)生形變,物體受重力作用而陷入支承面,同時(shí)物體本身也受壓縮而變形,當(dāng)物體向前滾動(dòng)時(shí),接觸處前方的支承面隆起,因此物體的彈力不指向軸心而向前移。正是這個(gè)彈力,產(chǎn)生一個(gè)阻礙物體滾動(dòng)的反力矩,這就是滾動(dòng)摩擦。

  物體滾動(dòng)時(shí),接觸面一直在變化著,物體所受的”滾動(dòng)摩擦力”,它實(shí)質(zhì)上是靜摩擦力。接觸面愈軟,形狀變化愈大,則滾動(dòng)摩擦就愈大。

  這就是輪胎沒(méi)氣時(shí)“阻力”大的原因。

  這滾動(dòng)摩擦(阻力矩)。不論主動(dòng)輪(驅(qū)動(dòng)輪),從動(dòng)輪都有。不能理解為只有從動(dòng)輪有阻力。否則,四論都是驅(qū)動(dòng)輪的吉普車,豈不成了無(wú)“向后的磨擦”了。

  還可以這樣理解,假設(shè)輪子氣足的時(shí)候,輪子與地面是點(diǎn)接觸的(從車的側(cè)面看),氣不足的時(shí)候是線接觸的(從車的側(cè)面看)。當(dāng)車子在前進(jìn)的過(guò)程中,氣不足的輪子要不斷的將那些將要接觸地面的輪子前面部分從弧形不斷壓成直線形,在這個(gè)壓縮的過(guò)程中,那些被壓縮的部位也給與了車子向后的壓力,而且可以分析輪子氣越少,此壓力向后的分力越大。就好像在車輪前下面墊了一個(gè)小物體,車子要越過(guò)這個(gè)小物體肯定比沒(méi)有小物體的時(shí)候費(fèi)功。氣足的輪子就不會(huì)遇到這種壓力(假設(shè)氣足的輪子在前進(jìn)中不變形或者可以忽略變形)。

 

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