2023年7月

摘要

在这项全面的研究中，发现大多数自行车，特别是折叠自行车和软尾自行车，要达到最佳的踩踏车速，车架太过柔软——有些严重。提出了一种测量车架刚度的方法。车架变形能量的理论计算与各种形式的实验结果进行了比较。提出了改进建议及其验证。

DAHON的最新研究显示，大多数自行车和一些电动自行车的车架，特别是折叠型和大多数软尾MTB，需要增加刚度以优化踩踏效率（高达40%），等等。许多人从不同的角度研究了自行车车架，并推测了自行车车架刚度的重要性。在这项研究中，我们试图对这个问题进行“全面、科学”且实用的讨论。希望在2023年发表一系列4篇文章，分别为：

1. 折叠自行车：问题与解决方案（下文所述），

2. 自行车刚度与踩踏效率， 

3. 自行车车架设计的优化， 

4. 改进车架的性能。 

1. 折叠自行车：问题与解决方案

自行车有着悠久的历史。管状前后三角的“安全自行车”旨在用最小的重量优化所需的强度和刚度，作为一种交通运输工具——效果令人钦佩。自1885年左右推出以来，安全自行车一直被认为是“标准”。市场上的无尽的设计和材料多样性只是为各种消费者提供的改进，但它们很少偏离“安全自行车”的基本三角形设计教导原则。

硬尾公路自行车(图片来自互联网)

硬尾山地自行车/越野自行车(图片来自互联网)

软尾山地自行车(图片来自互联网)

然而，即使是今天的大多数硬尾自行车，在垂直面上都很硬，但在侧面上太柔软——这常常是为了轻量化、造型和成本效益。也许还有一种在行业中的“趋势”。这导致了在踩踏过程中不必要的能量浪费，这些能量本应仅用于推进。使用“浪费”一词是基于物理学中的能量守恒原理。声称一定程度的车架柔软度（与刚度相反）的功效不一定是没有根据的，但它们大多是传闻，因此仍然存在疑问。对于自行车设计师来说，推进效率必须始终是最重要的。在我们看来，除了BMX外，大多数种类的自行车都应重新检查其踩踏优化。折叠自行车在这第一篇文章中重点介绍。

真正打破车架三角形原则的第一个例外是上个世纪出现的折叠自行车——为了更容易存储和携带。取代前三角形的是一个大管子，它连接车架中管（施加推进力的地方）和头管（控制前轮的部分）。（后三角形有时也简化了）。如果这个单管非常坚固并经过坚固焊接，那么它可以提供一个可用的自行车，尽管它更重，也许安全性较低。在最近的几十年里，折叠自行车在一些市场上变得非常受欢迎。随着市场追求轻量化和紧凑性，以及成本竞争力（“哎呦”），安全性和性能在某种程度上受到了妥协——正如不少的投诉/召回所证明的那样。（今天的大多数软尾MTB在“锁定”时都过于妥协后三角形。）