自行車變速器——究竟是內變速好還是普通外變速好?有什麼區別?
是採用離心和槓桿原理設計製造的,隨騎行速度變化而自動變檔的新型變速器。 其三速速比分別為 1:0.7 1:1 1:1.4 變速範圍比較適合人們正常的騎行規律,並可根據人們的愛好調整變擋時間的早晚。其變擋動力是靠自行車騎行狀態所產生的離心力作為驅動力,而且是靠騎行速度的高低來控制速比的高低,並通過轉矩的輸入和機械原理相結合,對離心力所驅動運動加以限制,將擋位鎖住,達到定檔定位目的。
自行車變速系統的作用就是通過改變鏈條和不同的前、後大小的齒輪盤的配合來改變車速快慢。前齒盤的大小和後齒盤的大小決定了自行車旋動腳蹬時的力度。前齒盤越大,後齒盤越小時,腳蹬時越感到費力。前齒盤越小,後齒盤越大時,腳蹬時越感到輕鬆。根據不同車手的能力,即可通過調整前、後齒盤的大小調整自行車的車速,或是應對不同的路段、路況。一般自行車變速所謂的幾段變速是指『前大盤齒片個數 x 後飛輪齒片個數』,登山車通常是前3大盤,後飛輪六、七、八、九、十速
「速度」由最大齒比(前大盤最大齒片對應後飛輪最小齒片)決定,在同樣踩踏迴轉數時,齒比越大,速度越快。例如一般27速登山車最大齒比為「前44T,後11T,齒比 = 4」,車手踩一圈輪子會轉4圈,速度最快但輪圈扭力最小,相對的車手踩踏的力道要最大,才能維持使車子前進所需的扭力。
「爬坡」時用最小齒比(前大盤最小齒片對應後飛輪最大齒片),爬坡的時候,車手不但要維持車子前進,同時還要上升高度,這個時候需要增加扭力,在維持同樣踩踏迴轉數的前提下,降低齒比有提高輪胎扭力,例如一般27速登山車最小齒比為「前22T,後34T,齒比 = 0.65」,車手踩一圈輪子才轉0.65圈,所以車手的體力都轉成扭力來舉升車子供爬坡了。
要注意路面溼滑時,高扭力會導致輪胎打滑,就是扭力大於地面的摩擦力時,無法前進,另外高扭力爬坡時還可能會翹孤輪。除了齒比外,另一個值得探討的是齒數的落差。常聽到的「齒比綿密」就是指齒數落差小。齒數落差意味著換檔時,車手出力與輪胎扭力間變化的差距大小,差距太大時,可能突然變太重或變太輕,導致迴轉數不定。對車手來說,突然太重要突然用力,突然太輕會有踩空的感覺,這兩種情形會有傷害膝蓋、影響操控的可能。
有趣的是由於段數多的零件配備通常比較貴,所以製造廠通常也順便在零組件材質或品質上提升,訴求「傳動更有效」、「運轉更順暢」、「更耐用」及「更美觀」來使消費者更心甘情願的付出代價。
市售的自行車變速系統,大盤就是一、二、三盤三種,飛輪就複雜了,從入門的五、六速到進階的七、八速及專業的九、十速,段數多通常意味著可以有更高的最高齒比、更低的最低齒比以及更小的齒數落差,所以可應付的路況自然就更多。在零件機構上,八速飛輪升級至九速十速可通用原來的花鼓,七速以下的飛輪要升級就得多換掉花鼓。而在自行車上,花鼓是跟輪組一起的,換花鼓相當於要換輪組的意思了。
自行車的變速器,前3齒盤、後9齒盤的組合可變速為27。
旋動腳蹬時,前齒盤旋轉,通過鏈條把力量轉遞到後齒盤,車輪就前進。前齒盤的大小(齒數)和後齒盤的大小(齒數)決定旋動腳蹬時的力度。
前齒盤越大,後齒盤越小,腳蹬時感到費力(自行車前進的距離變長)。
前齒盤越小,後齒盤越大,腳蹬時感到輕鬆(自行車前進的距離變短)。
自行車的騎行是起跑、停止、上坡、下坡、迎風、順風等情況下前進。不管是任何條件下都能保持一定的速度(自行車快速前進,或者是慢速前進,都能保持一定的踩蹬步速和力矩,就要變速器。
你假若不要加大自已的力度,只加大齒輪比來快速騎行,那是不可能的事。實際騎行過程中很快發現這一點的。加大齒輪比(高力矩、低旋動)來騎行時,達不到最適當的騎行(放出最適當的能量的力矩和旋轉的組合)。這將會增加膝蓋的負擔和成為引起各種障礙的原因。(注意:騎行中最好勻速前進,忽快忽慢是對膝蓋的折磨。時間短的不怎麼在意,時間長了就會出現各種問題了)
一般而言,內變速和外變數原理不一樣,各有利弊,內變速適合休閒騎行,速度不算高,由於它是全封閉變數器,基本上免維護,但一旦故障,很難維修,外變數屬於快速運行,需要維護,可拆卸維修。