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騎得越快,影響越大,造成車速無法提升的凶手


發布時間:Dec 01,2023 18:00 作者: Roark

為什麼騎到一個速度就上不去了?是車太爛嗎?還是我趴得不夠低?

無論是入門的新手,到凸台上的頂尖選手,無不會遭受他的「折磨」。而這名殘忍的兇手就是空氣阻力。

空氣阻力無時無刻都在「阻礙」我們

空氣阻力的基本介紹

空氣阻力,是一個中學老師都會叫我們忽略的東西,可是在現實生活中,空氣阻力無時無刻都會對我們造成巨大的影響。

所有的載具,從自行車到汽車到戰鬥機,都會因為空氣阻力,造成速度上的巨大損失,動得越快,阻力越大。

在自行車當中,平均時速可能在10~70公里之間,跟機動載具比起來,確實小了很多,但這之間的阻力(時速10公里與70公里),會差超過300倍。

什麼東西影響了空氣阻力?

簡化版的空氣阻力公式如下:

空氣阻力(F)= 0.5 * ρ * A * Cd * V²

  • F:空氣阻力的大小(牛頓)

  • ρ:空氣密度(千克/立方米)

  • A:物體的受風面積(平方米)

  • Cd:物體的阻力係數(無單位)

  • V:物體的速度(米/秒)

空氣密度是我們無法控制的;受風面積是人加車「撞」上風的面積,取決於車型、姿勢、人身部品;阻力係數取決於物體表面的形狀與材質;移動速度就是你的車速。

空氣流動示意圖

哪些部件會影響空氣阻力

人體

人體可謂是影響風阻的重大因素,這也是為什麼你總是會看到選手們趴在車上,這樣可以大幅減少受風面積,以降低空氣阻力。

安全帽

安全帽也是影響風阻的重大因素,光頭一定比帶任何帽子還來得快,而且還很通風,但為了安全考量,還是得戴安全帽。

車衣

車衣越貼,理論阻力越小,而車衣的材質和表面的紋理,都會是影響空氣阻力的關鍵。

車襪

車襪和車衣一樣,無論是貼合度、材質、造型,都會影響空氣阻力的表現。所以,才會有刮腿毛會提升自行車運動表現的說法,我們身上任何一個形狀不規則的物件(如毛髮),都會影響空氣阻力。

車身

尤其是前叉和下管,若沒有特別的設計,很有可能會製造「紊流」,導致車身在高速行駛時不穩定。

任何被風吹到的部位,就有空氣阻力

沒有空力設計的車,會如何影響騎行體驗?

任何的載具設計,即使他是入門款,多少都會考慮到空氣阻力,畢竟,只要稍微變動一下造型,並不會增加多少成本,卻可以在速度上造成不少的影響。

雖然不會像空力車,進行全方位的優化,但也是比完全沒有空力設計好很多。

若車體空力設計極差,可能會造成兩個問題:

1. 空氣阻力極大

根據簡易版空氣阻力的公式,「撞風」面積越大,阻力越大。

舉個誇張的例子,你撐開一把雨傘,並且向前衝刺,怎麼想都很費力,這正是因為「撞風」面積大,導致阻力大幅上升。

對於車體也是一樣,任何撞風的部位,都會增加空氣阻力,若廠商能盡可能減少撞風的面積,勢必能減少空氣阻力,以換取更高的尾速。

2. 紊流

我們在計算空力時,一般會假設空氣是正常有序的流動,不過,現實世界中的空氣可沒那麼聽話。

例如:龍捲風和水中的漩渦,就算是一種不正常的流動,又稱紊流。

紊流是一種流體運動的性質,它通常表現為流體中的不規則、混亂和隨機運動。在紊流中,流體粒子的運動是高度不穩定和難以預測的。

自行車運動中,也是會產生紊流,這會導致空氣阻力增加,車身不穩定,騎士們需要花費更多體力,以維持車身的平衡。

若自行車體能有更優秀的空力設計,不僅可以讓車速更快,還能減少紊流,讓車身更穩定。

不過,紊流若運用得當,反而能降低空氣阻力,甚至提升車速?但這又是另一個話題了。

沒有空力設計,就等著被狂風和紊流摧殘吧

如何以最小的成本,降低空氣阻力,提升騎車表現?

空力車不僅重量較重(與爬坡車相比),價錢也不斐,不可能說換就換,那麼,一般消費者該如何提升空力表現呢?

車衣、車褲、安全帽

一般來說,選擇一件貼身的車衣與車褲,就能大幅降低空氣阻力。

選擇空力帽,也可以將低空氣阻力,不過,具空力屬性的帽子,通常較為悶熱,對長距離騎乘比較不利,請車友慎重考慮。

把毛刮乾淨

根據空氣阻力公式,任何增加「撞風」面積的物品,都會提升風阻,如果想要最大化你的空氣表現,就把你那性感的手毛、腳毛刮乾淨吧。

 

如果車友們,在對抗空氣阻力或騎乘空力車有什麼見解,歡迎在下方留言處討論。

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