自行车大轮径、小轮径的区别是什么?对性能的影响是什么?
这个话题,只在小轮折叠车的范围内展开,原因是明显的:公路车、山地车这两大主流车系,经过几十、上百年的发展演化,已经基本形成定局。
唯独对于折叠车来说,轮径的规格最为复杂繁多,可谓百花齐放、百家争鸣!既有少数采用与标准公路车、山地车相同轮径的折叠车,也有更多的其它小轮径规格,包括24寸、20寸、18寸、16寸、14寸、12寸、还有更小的8寸、六寸等。从目前来看,折叠车的轮径仍以20寸为主流、占有最大的用户群体。
为什么大多数折叠车都采用了比标准公路车、山地车更小的轮径?基本理由是出于折叠的需要――因为它是折叠车,要充足表现其便携易用的特点――减小轮径有利于缩小折叠后体积、方便于提携与存放,这是折叠车的一个重要指标。
当然,缩小轮径也还有其它方面的理由、或者说意义――有利于减轻轮组与整车重量、转向操控更加灵敏而有利于市区道路的穿行、从人车比例上更有闲适的骑行感,如此种种的理由吧。
按人们习惯的思维,觉得小轮车是肯定跑不快、跑不远的,为什么呢?因为轮子小嘛。。。这似乎是一种理所当然的观念。
还记得当初我第一次骑20寸的折叠车EA062参加车队的百公里骑行活动时,许多车友都投以不屑的目光,而后在骑行途中被一一超过、甩掉后才觉到了郁闷(多半是山地车);当我用16寸的PSL跑完160公里回来、并以27km/h 的平均速度跑完70公里行程,也有人瞪大眼睛表示怀疑。。。
这些都是很正常的,因为没有将“速比”的因素最大限度地考虑进去。人体发动机的功率确实是非常有限的,人体发动机驱动双腿所能达到的最高蹬踏频率,也同样是有限的,因此在一定的齿比下,小轮径车在理论上速度应该是慢于大轮径车的。但是影响一辆车骑行速度的(理论上),其实是“速比”:“速比”=“齿比”ד轮径”。也就是说,只要在配置中达到足够的“齿比”(足够大的牙盘齿数、足够小的飞轮齿数),小轮车也一样能拥有与大轮径车同样的速比、同样的理论高速度!所以通常小轮折叠车(特别是运动型折叠车)为了达到较高的骑行速度,往往会采用比标准轮径单速自行车更大的齿比,以提高极速性能和巡航速度(从理论上说,只要满足一定速比的要求,小轮车完全有理由跑得与大轮径公路车一样快、甚至更快――不过这仅仅是理论上的,在实际中仍会受到种种限制,事实上小轮折叠车永远不可能达到或超过公路车的速度,尽管它可以跑得相当不慢,这个后面再讨论)。
轮径的缩小,对于骑行性质本身也产生了若干影响。更小的轮径,使得轮组重量得以减轻,起步加速性能更好;更小的轮径,使得车把操控灵活性更好、灵敏,更加有助于应对城市道路人流车海的复杂多变环境而游刃有余;小轮径车在整体人车比例上看,更加给人以轻松休闲的感觉,感觉骑车本身是一种游戏和玩耍。。。这些是小轮车的优越性所在,这些特性与折叠车的特性相符的、是小轮折叠车优势的体现。
不过凡事总是有利则有弊――所谓“得失相倚”!更小的轮径也同时给骑行带来一些不利的影响,以下着重就此相关方面作一些探讨:
更小的轮径,使得车轮惯性较小,起步虽快、但保持速度却不易;更小的轮径,使得车辆的路面通过性能(跨越能力)降低,在较差的路面上受到更多的限制,更多地受到骑行环境的影响;更小的轮径,可能使得车把显得过于灵活而不易操控(这几乎是每一个新手第一次骑这种车时都会共有的感觉),也就是操控稳定性会有所降低,特别对新手来说,可能有安全方面的影响;小轮径车给人以“玩具”、“女士车”、“童车”的不好印象。。。这是同一事物的两面性、其不利的一面。
小轮折叠车是一个相当复杂的东西,小轮径所产生的影响还远远不止于此。当采用子较小的轮径时,它对于整车设计中、不单单是在齿比,而且在构架、刚性、通过性能、滑行性能等各方面都会产生相应的影响,这一些因素也最终会影响到整车性能的表现、并对骑行本身产生一定影响。
这里所指的重心有两种概念:一个概念是“绝对重心”――车手在骑行状态下的高度与重心。小轮折叠车的设计中,通过座垫高度、车把位置、中轴位置及前、后轴间距的调整,可完全使得它的骑乘姿势与标准大轮径自行车达到一致(注重人体工学设计的小轮折叠车,不会因为轮径变小而影响骑乘姿势与舒适性,不管是20寸的SP8、或16寸的PSL,实际骑乘姿势和感觉,与大车都没有过大差别),那么这时的实际重心高度,与骑行标准轮径大车时是基本一致的。
另一个概念是“相对重心”――相对于车轮运动的滚动转轴(前、后花鼓)而言,骑小轮折叠车时的重心则偏高――虽然骑乘者的高度不变、但因为较小的轮径,轴心的高度比标准大轮径车降低了许多。举个简单的例子:当在骑行途中遇到同样一块凸起物时,大轮径车也许可以无视它的存在、直接碾轧过去,而小轮径车可能因此突然受阻而导致车手向前翻出;当在高速骑行中以前刹制动时,小轮径车更容易发生前翻现象――这主要是因为小轮径、相对重心较高所产生的影响。
因为小轮径车的缘故,车架头管与碗组的位置要低得多,然而车把的高度却一定要满足骑乘者的身高要求、不会因为轮径变小而有理由降低,因而更长的头管此时就成为一种必须;但它还不单单是小轮车、而且是小轮“折叠”车,为了“折叠”的缘故而不得不采用活动接合式的折叠式头管、或者拆卸式头管,如此,一方面那长长的头管将产生更大的杠杆效应、且刚性不足,另一方面活动接合式的设计更带来了结构上的不稳定性,同时这种长头管设计,对于车架头管及碗组的强度,也带来更严峻的考验,大多数小轮折叠车的头管都有刚性不足的共同弱点、不适合大力摇车骑行。
与标准运动自行车相比,在加速冲刺时或者爬坡时,可以拽车把借力与发力,但这样的做法对于小轮折叠车来说则不太适合。。。爬同样的一座山,我在使用公路车、SP8、YA612时,有着极其鲜明的不同感受:骑700C公路车时可以完全放心地大力拽把摇车,骑20寸的SP8时可以稍加借力,骑16寸的YA612时完全靠腿去蹬,双手只是扶把而已,那长长的车头管实在是太软了,如果去大力拽把,很担心车头管会一下子就被拉断!
首先,车轮(包括车胎在内)的圆整度,是保证轮子得以顺利滚动的基本前提,如果一只轮子不够圆整,那么它当然是无法在地面上顺利滚动的,这是基本常识;其次,事实上在骑行中,车轮通过外胎与地面接触的部位,并不是理论上的一个“点”、而是一个“面”,这是由于重压而导致车胎与路面接触部位的变形而产生的。以下用略为夸张的图示来作说明:
当使用较大的轮径时,车轮与地面接触面的变形程度,相对于其轮径的圆整度来说影响较小,或者说微不足道;而当使用小轮径的轮子时,这种变形,相对于小轮径圆整度的影响则相当明显!这种形变对于两种不同轮径车轮滚动性能的影响,也就不言而喻了。。。。。。轮径越小,这种阻力对于滚动性能的影响也就越大!骑过标准公路车或山地车,再骑小轮折叠车时,会感觉到这种车的滑行性能有所不及,骑超小轮径迷你折叠车时更是不能停脚,一旦停止蹬踏动作,车速就会很快跌落下来,而不象公路车那样在停止蹬踏后仍能保持一定速度滑行很远距离。这里除了超小轮组本身的惯性不足的原因、除了路面平整度的影响外,其它主要的原因恐怕要从这里找找答案了。
那么,是不是能够通过极高的胎压、极细窄的车胎,来减少使用小轮径车轮时的这种变形产生的阻力影响呢?
理论上是可以的,实际上又是不可行的,因为不论打到多高的胎压,这个车胎与地面的接触面始终会是一个“面”、而不会是一个“点”,并且当这个接触面缩小到某些特定的程度时,又对抓地性能、制动性能产生非常明显影响,过高的胎压既影响到骑乘舒适性,更是涉及到制动安全性问题――如果车轮与地面之间达不到一定的接触面积、只有少数的磨擦力,抓地性能从何而来?制动性能从何而来?
18寸轮径的Birdy,我在实际骑行中遇过几次紧急刹车的险情,明显感觉到紧急制动前、后轮一起往前飘,而曾有段时间骑山地车时也遇过类似的紧急刹车,也是使用与Birdy同样粗细的光头胎,却要稳定得多。。。。。。这种在于大轮径车可以基本忽略的问题,对于小轮径车、特别是超小轮径车来说却成为一个难以解决与平衡的难题。
所以我一直不提倡小轮径、特别是超小轮径折叠车高速骑行,就是这一个原因――相对来说,那些速比、重心、轴距等等都不算是什么难题了。
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