Re: 輪胎要怎樣才跑得快....以輪胎形變來討論 - 單車

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車胎的形變越少,速度越快,這論點基本上是對的,但有關材質軟硬的說法
卻是不對的,在此更正如下:

: 2.光頭胎:橡膠材質或是編織層的不同會影響外胎的軟硬
: 越硬形變越少,效率越高,車速越快
: 在相同胎壓與材質的前提下,細胎會因為與地面的接觸面積較小
: 會產成較大的形變,而有較慢的車速
: (當然粗胎的風阻會大一些)

越軟的胎效率越高才對,硬的胎簡直一無是處(好吧,便宜)。速度最快的
自行車競賽--場地賽,有些高等級的胎是全棉質織網,甚至還有用絲質的,
目的就是要降低滾動阻力。

不同材質的胎,在相同負重下,它們的觸地面積是一樣的。原理是簡單的靜力
平衡,假設胎壓是 100 psi(磅 / 平方英吋)、單輪的負重是 100 磅的話,
觸地面積就是 1 平方英吋,不會因為材質和寬度不同而改變。

既然滾動阻力的來源是輪胎的擠壓變形造成的能量損耗,而由上可知相同寬度、
相同胎壓下,硬胎和軟胎它們的變形量是一樣的,那麼要讓硬胎變形所需的能量
顯然的會比軟胎要多,因此滾動阻力就變大。同樣的道理,相同胎壓下寬胎的
變形量會比窄胎小,所以滾動阻力比較小(這是有實驗數據的)。

另外一個特性是軟胎對路面細微的障礙能夠用局部變形來吸收,損失的能量就
比較少。反之硬胎的反應能力不佳,遇到障礙會震得整條胎都在抖,損失能量
可就大了。這個特性不只可用在材質上,也可用在胎壓上,打高胎壓不見得會
比較快的道理就在這裡。打合適的胎壓即可,且視路面狀況而定。所以,說什麼
都沒理由去選擇一條硬梆梆的輪胎,騎起來既沈重又會震到不舒服。

選擇輪胎時可以拿織網密度來當指標之一,以 TPI (thread per inch, 每英吋
幾線)為單位,TPI 越高,通常胎壁越軟,重量越輕,可以承受的胎壓也越高。
但輪胎是功能取向的,沒有絕對的好胎,只有最適合的輪胎。有些人會考慮防爆,
有些人會考慮抓地力,有些人會考慮輕量,還有些人會考慮耐磨,甚至還會考慮
美觀。輪胎廠推出的產品線會這麼多又複雜,就是為了滿足各種需求。所以不要
被單一特性給著迷了(例如輕量),往往那是犧牲其他特性後的結果。了解自己
的騎乘需求,購買一到兩款不同的胎來替換用(例如訓練用和比賽用、硬地用和
越野用),這才是正確的觀念。

這裡有輪胎的圖文解說:
http://www.klavier.idv.tw/eob/workshop/20061214.htm

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All Comments

Mia avatarMia2007-10-23
觸地面積用靜力學就完蛋了,靜力學假設物體為剛性,不會形變
Iris avatarIris2007-10-24
如果有用相同胎壓,相同材質做寬度差異的測試,那就是我猜錯了
Susan avatarSusan2007-10-29
胎軟那一段我想比賽時高速過彎的安全性應該對選手蠻重要的
成功率和速度兩者妥協下來的結果,內硬外軟吧
Sierra Rose avatarSierra Rose2007-11-01
然後衣服穿完要出門惹...掰掰
Tracy avatarTracy2007-11-02
競賽胎沒有硬的,甚至還要"窖藏"讓它更軟
Carol avatarCarol2007-11-06
也許你可以舉個例子來說明,硬胎的速度更快
過彎安全性是"抓地力"負責的,和橡膠軟硬也無關
Catherine avatarCatherine2007-11-09
觸地面積用力學平衡來算也是沒有問題的
Mary avatarMary2007-11-11
除非你所謂的"化石胎"硬到沒彈性,才有可能有支撐力道
Ursula avatarUrsula2007-11-15
open胎可以窖藏嗎? @@" 是不是管胎而且特殊材質才能呢?
Suhail Hany avatarSuhail Hany2007-11-19
若輪胎可以因應受壓的方向而有不同反應特性 應該會有不
Selena avatarSelena2007-11-20
錯的性能 比如重心前移並稍有晃動時 輪胎比較不會變形
Emma avatarEmma2007-11-23
那或許就可以稱得上是富有足夠支撐力道的好胎?
Barb Cronin avatarBarb Cronin2007-11-28
原來抓地力和橡膠軟硬無關....謝謝惹...
Harry avatarHarry2007-11-29
我晚一點來寫為什麼明明硬胎跑比較快,比賽胎還是軟的....
有點像F1明明可以摧到300km/hr以上,進某些彎要降到90才會快
Steve avatarSteve2007-12-04
原po的意思是free body diagram的意思吧
Frederic avatarFrederic2007-12-08
材料力學也是要先算對此物體的外力阿