【齿比面面观】齿比与迴转
轻重齿比跟迴转快慢之间的相互关係
根据前一篇文章【齿比面面观】 何谓齿比?所述,可以知道自行车的齿比与行走距离间的相互关係。然而车子必须要踩才能动,所以不管齿比大或小,都必须转动才有意义,也因此,与骑乘息息相关的「迴转速」,便是【齿比面面观】 系列文章第二篇要来讨论的主题。
以前齿盘50/34压缩盘,后飞轮齿比11-28这种组合来举例,当骑士选用最重的50/11配置时,齿比为4.55,意即前齿盘转动一圈,后飞轮则是转动4.55圈,而被飞轮带动的后轮,也一样转动4.55圈。那麽最轻的34/28搭配,则是仅有1.21,两者之间的比例差异为3.76倍。
以50/34压缩盘,后飞轮11-28组合来举例,当骑士选用最重的50/11配置时,齿比为4.55;最轻的34/28搭配,则是仅有1.21
如果今天以迴转速每分钟80下来看,50/11齿比所能达到的速度,换成34/28这个齿比时,就要乘上3.76倍,也就是将近每分钟300下的迴转才能达成。由此可见齿比对于迴转速的重大影响。
以迴转速每分钟80下来看,50/11齿比所能达到的速度,换成34/28这个齿比时,就要乘上3.76倍,也就是将近每分钟300下的迴转才能达成
就齿比来说,重齿比迴转速慢,对心肺的负担较小,但对肌力就相当要求;反之,轻齿比可以得到高迴转的目标,肌力的负荷相对小,但是要有强而有力的心肺功能做后盾。以多数骑士骑乘的习性来看,迴转速多半落在80到120之间,超出这个范围以外的,几乎很难长时间持续骑乘。
为什麽呢?这是因为人类生理构造的限制,太高的迴转速,一来神经与肌肉的协调性有限,难以用超高频率活动,即便有,也只能短暂的运作,所以即便如能达到迴转速250以上的职业场地赛选手,也无法如此高转骑行超过5分钟,甚至有个3分钟就已经是顶尖境界。另一个课题则是高频率的运动代表着肌肉收缩又释放的次数增加,容易产生过多的热能,导致运动表现效率下滑。
太重的齿比呢,则是对肌力的过度压榨,一旦肌肉使用超出了自身的负荷范围之外,很快地就会进入无氧状态,这时无氧运动的副产品-乳酸浓度便会快速激增。而血液与肌肉所能携带的乳酸浓度有限,所以当乳酸堆积到达一个程度后,人体就会感觉到疲惫,这时运动强度就不得不降低。
太重齿比是对肌力的过度压榨,一旦肌肉使用超出了自身的负荷范围之外,很快地就会进入无氧状态
由上可知,将迴转速控制在最有效率的范围之内,对于车手追求最佳运动表现是不可或缺的。但骑士要面对的路况并不会只有单一地形,而是有升有降有平有陡,所以想要维持在最佳转速,就必须透过改变齿比来实现,这就是自行车变速器发明的由来。在多年的研发之后,变速器也由当年的从后轮拆卸下来,换面后再装上的两速变速,慢慢地发展到今日的多段变速。
将迴转速控制在最有效率的范围之内,对于车手追求最佳运动表现是不可或缺的
但其实早期的变速系统因技术限制,可变的速别有限,为了在爬坡时保持迴转速,所以大盘普遍都不会做太大,甚至还有小于50齿的齿盘。随着时代演进,变速器可变的段数越来越多,范围也更广,如70年代初代Shimano Dura Ace问世后,最大齿飞轮已经来到34齿,也让大盘齿比逐渐朝向53/39这个主流迈进。
但运动科学相关的研究越来越多,关于齿比与迴转的搭配是益发重视,加上比赛竞争的激烈程度超乎以往,于是过往曾经流行过的大盘再次回到市场之中,尤其以50/34压缩盘(Compact,CT)盘的兴起最为重要。