公路車板輪__慣性與框高的觀念匯整

再來, 我 "覺得":

水是液體, 水跟水之間的摩擦力小, 離內胎摩擦面越遠的水 (內層水), 就越不容易被轉動的內胎帶動旋轉, 甚至於還會有一點點把外層水 (接觸內胎摩擦面的水) 拖住的反效果, 所以灌水超過一定的量, 只會把水積在輪底而已, 換句話說, 水灌越多, 旋轉慣性越好的說法, "應該" 是不成立的

繼續推論下去的話, 就是內胎跟水的接觸面越大, 就可以帶動越多的水, 造成越大的慣性. 所以輪徑越大, 輪胎越寬, 可以帶動的水就越多, 也就可以灌越多的水, 換句話說, 小輪徑灌水會有最誇張的效果, "應該" 也是不成立的
可能要請 流言終結者 (MythBusters) 幫大家解答比較快
還有, 我 "覺得":

因為單車胎很 "窄", 就接地面積來說, 相對於 X 軸來說, 在 Y 軸的方向上是比較大的, 也就是說 "抓地力圈" 是偏 Y 軸的, 這也就是為什麼 (其中一個原因) 直線上的煞車效果 (緃向抓地力) 遠大於彎中的煞車效果 (橫向抓地力)

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再就 "相同地面" + "相同輪胎材質" (摩擦力一樣), 以及 "接地面積越大 => 抓地力越大" 來說, 在 "平整" 的 "乾地" 上, 毫無胎紋的光胎頭, 有最大的接地面積, 就會有最大的抓地力

"基本上來說", 任何多餘的胎紋, 都只會降低原有光頭胎的抓地力而已. 只有在 "潮溼積水" 跟 "不平整" 或者是 "有砂石" 的地面上, 才有作用.

一個是排水, 增加輪胎接地面積, 一個是用胎紋去卡路面凸起的部份, 或者是砂石, 還是為了增加輪胎的接地面積

(本來輾上砂石的時候, 輪胎應該會有部份的接地面積要被抬離地面, 因而造成接地力的下降, 現有凹進去的胎紋補償掉了地上凸起的異物高度, 就可維持較大的接地面積跟抓地力, 所以騎完車, 記得把卡在胎紋裡的異物挑乾淨, 讓胎紋恢復原來的功能唷)

如果是下雨天不騎車, 在公路上又記得隨時避開路邊的砂石的話, 應該是光頭胎的抓地力比較好, 或者是胎紋越少的輪胎, 抓地力越好
用"流言終結者"並不會比較快,因為其實"流言終結者"他也沒試過,只有自己下去試最快~~

加50CC太少沒感覺,加250CC感覺變太誇張,那表示最佳的值就是在這之間了,再多試幾次就可以找到最佳值了~~

要將水排到乾淨可以用大支的注射針筒接管子來抽(氣閥要先拆掉),就可以抽到一滴不剩了~~

基本上只要速度有出來,不用很大的離心力就能將水甩到變一圈的,你可以試試拿一個水桶裝一些水,抓著提把將整個水桶垂直轉圈(約一秒兩圈的速度),你會看到水一樣能緊緊的貼著桶底不會灑出來~~

這是小學生玩到不要玩的實驗(記得小學課本裡就有寫了??),輪子的迴轉速度更快,半徑更小,所以離心力遠比甩水桶大太多了~~

所以那些顧慮都只會出現在速度極低極低的狀況,以一般騎車速度的離心力絕對能讓水甩開的啦~~

請搞清楚,灌水主要是用來提升高速與下坡的穩定性,不是用來提升加速性能的,煞車之後的迴轉慣性再加速現象也只有在高迴轉速的狀態下會有一點,所以在加減速較多的平地賽中灌水未必能佔到便宜喔...

輪胎灌水可以鍛鍊腳力是不爭的事實,輪胎灌水可以提升高速與下坡的穩定性也是不爭的事實,那還需要"流言終結者"幹嗎??


另外各位可以試試看,一支方木棍放在地上是縱向拖較容易還是橫著拖較容易??這就是為何長條形的滑雪板縱向很滑,但側向抓力卻很夠~~

所以窄的單車胎也是縱向抓力較差,橫向抓力較好的~~

在極平整乾淨的路面上,光頭胎是有最大的接地面積和抓力沒錯,但是在外面有這種路嗎??

只要一顆大砂粒就能讓無胎紋的光頭胎的接地面積和抓力瞬間變成零,所以才需要胎紋來因應不平與多砂的路面~~

汽機車的光頭競技胎是屬於熱熔胎,工作溫度高達100度,胎面會融化而黏進路面的毛孔中,所以有極大的接地面積和抓力,但是在單車上不可能使用熱熔胎,除非你有本事能讓胎溫保持在100度~~
Roger陳
以現在自行車賽的競賽方向來說,注重的是加速度和低風阻這兩項..

相信大家去年應該都有看過環法的比賽..平地賽絕大多數都是最後終點衝刺去定勝負的.
終點衝刺除了先前的卡位和隊友掩護等技巧外,再來比的就是加速度能力...
輕的輪組加速度比重的輪組來的好...這應該是沒有疑問的吧...
在最後的500公尺左右的衝刺,用輕輪組加速性好絕對比重量重加速性差的輪組有優勢..

這也是為什麼輪組廠不斷去研發重量更輕的輪組而不是去把輪組加重.
我 "覺得":

"提水桶垂直轉圈" 並不適用於這裡的討論, 因為水桶周圍的桶壁可以補強桶底跟水之間摩擦力的不足, 跟著桶底同步帶動水

可是內胎裡面是平滑的, 除非內胎裡面也有一個一個的小格間, 不然這個舉例說明還是不會成立
還有, 我 "覺得":

冰刀跟雪橇這一類的緃向 "滑行阻力" 小, 是因為緃向切開冰面雪面滑行比較容易, 比較像是尖型的船底可以快速切水前進一樣, 也不適用這邊的討論

因為公路是 "切" 不開的, 除非是泥土碎石地, 緃向煞車才會直接切開泥土碎石, 煞車效果會比較差, 反而是側向煞車可以剷起泥土碎石產生比較大的阻力, 維持比較好的煞車效果, 這也是拉力賽在泥地雪地甩尾跑得比咬地快的原因之一

這邊比較容易被混為一談的是, 輪胎的 "滾動阻力" 跟 "抓地力", 這兩個是不同的特性, 而且還要配合路況來談
關於胎紋, 我 "覺得":

比如, Off-Road 下樓梯的時候, 會需要橫向的胎紋去卡著樓梯邊緣, 保持輪胎的抓地力, 所以, 可以 "約略地說", 在 "不平" 的 "乾地" 上, 橫向的胎紋 "在縱向的抓地上" 比縱向的胎紋有用

不過, 因為橫向的胎紋會讓輪胎原本是真圓平滑的圓周變成類似鋸齒狀, 所以也會同時增加滾動阻力, 跟滾動噪音, 並不適合 "高速" 的 "平地" 行駛

為了兼顧 "低速的不平的地面" 以及 "高速的平地" (或者是為了兼顧 "視覺" 與 "舒適"), 才會有明明是大顆粒的越野胎, 卻把正中央的胎塊連成一直線的設計出現, 也就是一般平價車種 (或者是大賣場車) 大部份會配的全功能胎, 不過那是 MTB

縱向的胎紋, 主要就是縱向的排水, 或者是配合橫向 (或者是斜向的胎紋) 向兩側排水跟排泥 (泥巴地), 不過公路車的輪胎已經很窄了, 本身就有一定的 "破水" 功能, "應該" 很少還會開個整圈的縱向胎紋的, 甚至於為了橫向抓地力 (在 "不平" 的 "濕地" 上 "高速過彎"?) 去開縱向胎紋的

再來, 輪胎的彈性跟形變, 本來就有一點補償地面輕微凹凸不平跟卡住地面異物 (比如說, 玻璃刺進輪胎), 維持抓地力的功能, 所以在 "正常" 的情況下, 窄窄的公路車胎, "應該" 還是胎紋越少越好的
初次.前後輪 裝水9分滿.騎出去超想哭

後續調整後 空轉測試
前輪空轉 30 秒就停了(原先90秒以上)
後輪空轉差不多 都90秒
目前 潮吹掉前輪的所有液體.
僅留後輪液體 大約1/10 .(原先90秒停止.變成約120秒停止)

實際騎乘
感覺上還不錯.目前覺得小有幫助.但不是太明顯.
因為要保持在一定速度下.後輪旋轉的應力才會產生效果.

以上
攝影是夏天的事.目前眼中只有單車.被海放的瞬間才知道~腳力差到不行. 我是騎小鳥的小湯
若是水跟內胎壁的磨擦黏滯力不足以帶動水,那自然也沒有足夠的黏滯力來形成旋轉的阻力,反過來說,若水的黏滯力已經對旋轉產生阻力,那代表水已經被帶動了,所以那是多慮的啦~~

大家都知道磨擦力跟施加於接觸面的力大小有關,那一點點水在正常的重力下(車輪靜止時)對胎壁施加的力是很小沒錯,但是並非完全是零,所以輪子一旦開始轉動之後,就會有一小部分的水開始被帶動~~

離心力會讓被帶動的這一小部分的水因為施加於接觸面的力變大,因此就有更多的磨擦力而能夠跟上輪子的迴轉速,而已被帶動的水再度轉到下方時又因為表面張力與黏滯力的緣故而能帶動更多的水一起轉,幾圈之後所有的水就會一起轉而甩成一圈了~~

其實這就像是在會高速旋轉的碗裡面丟一堆彈珠一樣,一開始加速那些彈珠會各自旋轉(自轉)而非公轉,但若彈珠要自轉的話就會彼此磨擦而形成自轉的阻力,所以到最後就會變成所有彈珠跟著碗一起公轉而不太自轉了~~

水分子就等於那些彈珠一樣,會自行趨向阻力最低的方式運行~~因為水的黏滯阻力約是空氣的700倍,所以完全不用擔心~~

換個角度來想,輪胎旋轉時之所以能把附在輪胎外面的水甩掉,就是因為那些水因為黏滯力而被帶著旋轉,當旋轉所產生的離心力大於黏滯力時,水就會脫離輪胎表面而延著切線方向飛出~~

若是水的黏滯力小到像你擔心的一樣小,那光頭胎不就完全不會噴水??難道水滴在高速旋轉的光頭胎上能夠像水滴在荷葉上般只滾動而不被帶動而噴出嗎??

其實擔心那麼多,實際試試看就知道水會不會甩成一圈了,這種30年前就一堆人試到爛的事情現在還在質疑會不會太浪費網路資源了??

再說清楚一點:灌水主要是在不會增加太多加速阻力的情況下能夠提升高速與下坡的穩定性~~這樣清楚了嗎??


再來是胎紋的部分,因為路面其實是有很多的小凹凸,你可以拿快一塊切成凹字形(中央挖出1/3寬的一條溝)的立方體橡皮擦來模擬輪胎與路面接觸的狀態~~

當凹溝是縱向時(拖動方向與溝平行),只有兩邊的地面凹凸才會擋到胎塊阻止它滑動,中間地面的凹凸則會從凹溝裡通過,因此較一整塊沒挖溝的胎塊更易拖動~~

而當凹溝是橫向時(拖動方向與溝垂直),任何一點地面的凹凸都會擋住胎塊阻止它滑動,而一旦第一道胎紋跳過了那個地面凹凸,第二道胎紋又會再被擋住一次,所以較一整塊沒挖溝的胎塊更難拖動~~

所以"微觀抓力"取決於行進方向的接觸胎寬,也就是所謂的"有效接地胎寬",這樣瞭解了嗎??

舉例來說,兩條寬度都是100mm的胎,一條是光頭胎無胎紋,另一條則挖了10條5mm的胎紋溝,兩者的"縱向有效接地胎寬"是不同的,光頭胎的"縱向有效接地胎寬"是100mm,而另一條的"縱向有效接地胎寬"則只有50mm,所以後者的縱向抓力與滾動阻力跟一條只有50mm寬的胎是一樣小的~~

但是在防止橫向滑動的方面,光頭胎只要一稍微打滑就會全部打滑,但有10條胎紋溝的則要打滑10次才會全部打滑,所以側向抓力反而較光頭胎高~~
Roger陳
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