各种自行车的轮胎学问

　　山地轮胎：山地车轮胎的型号一般都是用英制单位来标示的，比如26×1.95数字代表轮胎的外径，后一个数字代表轮胎的宽度。也有用这样的方式标示的：26×1 1/4，这是因为标准不统一的缘故。需要注意的是，用小数点的和用分数的，即便数值是相同的，也是不能通用的。根据自己的需要，选择适合的尺寸。如果经常越野的话，还是用1.95以上宽度的外胎比较合适。

　　公路车轮胎：公路车的轮胎规格一般用700×23等等这样的数字来标示，它的单位是厘米。使用的气压也要比山地车高些。在胎纹上区别不大，主要在宽度方面进行选择。使用25宽度的胎，基本上在南阳参加队伍的骑行是足够的。但是某些特殊地段可能就要下车步行了。

　　长途旅行需要携带大量的物品，公路车很娇气的，不能带很多东西，轮子细还容易爆胎，长途旅行自然是车子少出故障最好，公路车载重和皮实程度都不如旅行车的。公路车的优点是速度快，不过旅行很在乎周围的风景的。当然也可以选择换上光胎的山地车。

　　胎纹上来说，具体的花型太多了，就不再列举。根据类型来分有：粗纹胎、蛇腹胎、光头胎，粗纹胎就是纯粹用来越野的，在公路上骑行的阻力非常大。蛇腹胎则是一种两方面都比较照顾的胎，中间的纹路比较平滑，两侧则比较粗，可以说是兼顾了越野和公路。光头胎则是纯粹用来跑公路的，阻力非常小，在城市中使用比较合适。

　　轮胎的阻力与摩擦

　　同等条件下面积与磨擦力正成比，胎面越宽，接触面积越大，磨擦力也就越大，抓力性会有所提高，但代价是滚动阻也会随之增大，重量也会增加。对于不同车种的不同用途，轮胎设计也不同。山地车行走的路况复杂，冲击力大，为减小地面不平对车的冲击，所以把轮胎做宽做厚，在提高抗冲击能力的同时增加了复杂路面的抓地性能。城市车路面相对平整许多，所以胎面宽度远小于山地车胎，但为保证骑行的柔软舒适，宽度设计在1 3/8寸到1.5寸之间。而跑车专为公路高速骑行设计，要尽可能减小轮胎与地面的接触面积，减小滚动阻力，轮胎做的很细，设计一般在1 1/4寸到19毫米之间，细小的轮胎还可以很有效减轻重量，但代价是抓地力的下降和舒适性的降低。

　　轮胎这个东西，在单车上受关注的程度远远不足其它的配件，但是它对于单车性能的影响却非常的大。比如一辆山地车，配备26×2.1的外胎，和配备26×1的外胎相比，无论是重量还是骑行速度，都会有非常明显的区别。因为单车在跑到一定的速度以后，影响速度的最主要因素就是：空气阻力和轮胎阻力。

　　比较粗大的轮胎通过性强，稳定性好，刹车性能也更好，同时带来的阻力也更大。

　　比较细小的轮胎速度比较快，重量也轻，但是在路况不好的地方就比较难搞了。

　　车胎的充气量与摩擦力

　　滚动摩擦：一物体（如轮）在另一物体表面作无滑动的滚动时(纯滚动)，由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用，叫“滚动摩擦”。滚动摩擦一般用阻力矩来量度，其力的大小与物体的性质、表面的形状以及滚动物体的重量有关。滚动摩擦实际上是一种阻碍滚动的力矩。当一个物体在非光滑平面上滚动时，如果不再受动力或动力矩作用，它的运动将会逐渐地慢下来，直到静止。这个过程，是由于物体和平面接触处产生形变，物体受重力作用而陷入支承面，同时物体本身也受压缩而变形，当物体向前滚动时，接触处前方的支承面隆起，因此物体的弹力不指向轴心而向前移。正是这个弹力，产生一个阻碍物体滚动的反力矩，这就是滚动摩擦。

　　物体滚动时，接触面一直在变化着，物体所受的”滚动摩擦力”，它实质上是静摩擦力。接触面愈软，形状变化愈大，则滚动摩擦就愈大。

　　这就是轮胎没气时“阻力”大的原因。

　　这滚动摩擦(阻力矩)。不论主动轮(驱动轮)，从动轮都有。不能理解为只有从动轮有阻力。否则，四论都是驱动轮的吉普车，岂不成了无“向后的磨擦”了。

　　还可以这样理解，假设轮子气足的时候，轮子与地面是点接触的（从车的侧面看），气不足的时候是线接触的（从车的侧面看）。当车子在前进的过程中，气不足的轮子要不断的将那些将要接触地面的轮子前面部分从弧形不断压成直线形，在这个压缩的过程中，那些被压缩的部位也给与了车子向后的压力，而且可以分析轮子气越少，此压力向后的分力越大。就好像在车轮前下面垫了一个小物体，车子要越过这个小物体肯定比没有小物体的时候费功。气足的轮子就不会遇到这种压力（假设气足的轮子在前进中不变形或者可以忽略变形）。

　　自行车外胎的保养

　　自行车外胎耐磨性好，承受负荷大。但是，使用不当常常会加速磨损，出现龟裂、爆破等现象。平时，使用自行车时应注意以下几点：

　　①充气要适量。

　　内胎充气不足造成的瘪胎，不仅阻力增大，骑车费力，而且加大了车胎与地面摩擦面积，使外胎加速磨损折裂。充气过足，加上日晒胎内空气膨胀，胎内帘线容易被胀断，会缩短使用寿命。因此，打气要适量，寒冷天气可足些，夏天要少些；前轮气少些，后轮气要足些。

　　②不要超载。

　　大载重量为150公斤。自行车裁人和车子本身重量是由前后两个车胎分但的。前轮承受总重量的l／3，后轮为2／3。后衣架上载重几乎全部压在后胎上，超载过重，加大了车胎与地面摩擦，特别是由于胎侧的橡胶厚度比胎冠(花纹处)要薄得多，经常重载易变薄出现裂口，在胎肩处爆破。

　　小知识：

　　为什么在夏天自行车容易爆胎?

　　根据物理知识中“热胀冷缩”的原理，在夏天车胎内的空气会产生膨胀，而且在骑车过程中车胎与路面摩擦，车胎温度会持续升高，胎内空气也就更容易膨胀，所以夏天车胎容易爆胎。

　　自行车与摩擦力

　　自行车是人们最常用到的交通工具之一，可是你知道自行车上有哪些地方涉及到摩擦力知识吗？

　　一、车轮与摩擦力

　　自行车也和其它车辆一样，是靠车轮与地面的摩擦力前进的。当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的？阻碍车的运动！其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢？脚对地面的摩擦力向前！

　　二、外胎与摩擦力

　　自行车外胎上有凸凹不平的花纹，可以增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力，防止自行车打滑。

　　急刹车时，滑动摩擦力对车辆外胎磨损十分大，若使轮子总处于滚动，而不滑动时，则可避免对车轮磨损。因此可设想在自行车上另设置一刹车备用（可金属、橡胶……），平时运动时，刹盘提起脱离地面，刹车时，将刹盘按下与地面接触，使刹盘在地面滑动，产生滑动摩擦力，使车辆迅速减速直至停止，避免自行车外胎磨损。
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