自行车外胎的抓地力分析

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自行车外胎的抓地力分析

外胎抓地力的由来有三项：

一是接触摩擦力，和接触的两者表面性质有关；

二是黏着摩擦力，这是橡胶材质在受压变形时特有的；

三是刮动摩擦力，这项主要存在于off-road的情形，想象外胎像齿轮，地面像齿条就如同外胎胎面的凹凸和地面凹凸相对的情形。

外胎提供的总摩擦力假设分解为两相互垂直的力：

1.与行进方向平行的力（使单车加速或减速），先简称为推力。

2.与推力垂直方向的力（使单车转向），先简称为转向力。

则：总摩擦力（常数）﹦推力 与 转向力 的平方和开根号。

（可以原点为圆心，总摩擦力设为半径绘出一圆，假设Ｘ轴为转向力方向，Ｙ轴为推力 则可轻松得知总摩擦力的分配情形，此圆称为摩擦圆）

当需求大于供给时，轮胎就会打滑（skid）例如：后轮在高速过弯时，转向力等于总摩擦力时，再赋予煞车力时，后轮将会打滑称为 Breakout。

影响总摩擦力的因素有：

1.负重：总负重骑乘时不变，但有前后胎的分配问题，重心在后则后轮总摩擦力增加；

2.滑动率：滑动率＝（外胎切线速度与车速的差值）除以（车速）（取正值），

滑动率在略低于 30% 时，总摩擦力最大。换句话说，外胎在轻微的滑动时摩擦力最大；

3.接触面积：接触面积越大，摩擦力越大。

骑乘时可以控制上述影响因素的方法：

1.重心的分配：例如爬坡时将重心放在 BB，手以拉引手把代替推压手把如此避免将重心过度分散到前轮，并且将重力完全转换成动力。

2.煞车的使用：当煞车时就全力的煞车，转向时就要完全放弃使用煞车如此将总摩擦力单一地完全使用于推力或转向力，对于安全或是速度上都是有益的（在一般情况下）。除非想 skid，在转向时故意煞车使之打滑再反打把手来过弯。

3.外侧踏板的负重：此方法有助于抑制外胎的滑动情形，提高循迹性。但记得维持椅垫的载重，用臀部来感觉前后胎的滑动情形。当大量滑动发生时可瞬间赋予外侧负重来抑制，同时压低车身，避免high-side（人由车子上方往外侧翻出）。

4.胎压的降低：惟不可使胎侧面产生波纹，或转向时轮胎本体出现大量的变形，此时表示胎压过低。

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