教室 知識 【齒比面面觀】齒比與迴轉

    【齒比面面觀】齒比與迴轉

    輕重齒比跟迴轉快慢之間的相互關係

    根據前一篇文章【齒比面面觀】 何謂齒比?所述,可以知道自行車的齒比與行走距離間的相互關係。然而車子必須要踩才能動,所以不管齒比大或小,都必須轉動才有意義,也因此,與騎乘息息相關的「迴轉速」,便是【齒比面面觀】 系列文章第二篇要來討論的主題。

     

    前齒盤50/34壓縮盤,後飛輪齒比11-28這種組合來舉例,當騎士選用最重的50/11配置時,齒比為4.55,意即前齒盤轉動一圈,後飛輪則是轉動4.55圈,而被飛輪帶動的後輪,也一樣轉動4.55圈。那麼最輕的34/28搭配,則是僅有1.21,兩者之間的比例差異為3.76倍。

     


    50/34壓縮盤,後飛輪11-28組合來舉例,當騎士選用最重的50/11配置時,齒比為4.55;最輕的34/28搭配,則是僅有1.21

     

     

    如果今天以迴轉速每分鐘80下來看,50/11齒比所能達到的速度,換成34/28這個齒比時,就要乘上3.76倍,也就是將近每分鐘300下的迴轉才能達成。由此可見齒比對於迴轉速的重大影響。

     


    以迴轉速每分鐘80下來看,50/11齒比所能達到的速度,換成34/28這個齒比時,就要乘上3.76倍,也就是將近每分鐘300下的迴轉才能達成

     

     

    就齒比來說,重齒比迴轉速慢,對心肺的負擔較小,但對肌力就相當要求;反之,輕齒比可以得到高迴轉的目標,肌力的負荷相對小,但是要有強而有力的心肺功能做後盾。以多數騎士騎乘的習性來看,迴轉速多半落在80到120之間,超出這個範圍以外的,幾乎很難長時間持續騎乘。

     

    為什麼呢?這是因為人類生理構造的限制,太高的迴轉速,一來神經與肌肉的協調性有限,難以用超高頻率活動,即便有,也只能短暫的運作,所以即便如能達到迴轉速250以上的職業場地賽選手,也無法如此高轉騎行超過5分鐘,甚至有個3分鐘就已經是頂尖境界。另一個課題則是高頻率的運動代表著肌肉收縮又釋放的次數增加,容易產生過多的熱能,導致運動表現效率下滑。

     

    太重的齒比呢,則是對肌力的過度壓榨,一旦肌肉使用超出了自身的負荷範圍之外,很快地就會進入無氧狀態,這時無氧運動的副產品-乳酸濃度便會快速激增。而血液與肌肉所能攜帶的乳酸濃度有限,所以當乳酸堆積到達一個程度後,人體就會感覺到疲憊,這時運動強度就不得不降低。

     


    太重齒比是對肌力的過度壓榨,一旦肌肉使用超出了自身的負荷範圍之外,很快地就會進入無氧狀態

     

     

    由上可知,將迴轉速控制在最有效率的範圍之內,對於車手追求最佳運動表現是不可或缺的。但騎士要面對的路況並不會只有單一地形,而是有升有降有平有陡,所以想要維持在最佳轉速,就必須透過改變齒比來實現,這就是自行車變速器發明的由來。在多年的研發之後,變速器也由當年的從後輪拆卸下來,換面後再裝上的兩速變速,慢慢地發展到今日的多段變速。

     


    將迴轉速控制在最有效率的範圍之內,對於車手追求最佳運動表現是不可或缺的

     

     

    但其實早期的變速系統因技術限制,可變的速別有限,為了在爬坡時保持迴轉速,所以大盤普遍都不會做太大,甚至還有小於50齒的齒盤。隨著時代演進,變速器可變的段數越來越多,範圍也更廣,如70年代初代Shimano Dura Ace問世後,最大齒飛輪已經來到34齒,也讓大盤齒比逐漸朝向53/39這個主流邁進。

     

    但運動科學相關的研究越來越多,關於齒比與迴轉的搭配是益發重視,加上比賽競爭的激烈程度超乎以往,於是過往曾經流行過的大盤再次回到市場之中,尤其以50/34壓縮盤(Compact,CT)盤的興起最為重要。

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