注：此文写于2010年1月14日，原文由zjkarson@BMY Cycling Club发表）

玩了几年的山地车和公路车，当然是各有各的优点，两者不存在速度上的比较，因为没什么意义，一个专跑山路一个专跑公路，道不同不相为谋。

　　在自行车界一直流传着一个传说：以dahon sp8为代表的折叠车能骑出公路车的速度！瞬时速度超过50km/h已是屡见不鲜。这一点让我颇为惊讶，于是买了一辆08款的sp8。在这近一年的时间里，虽然没创造传说中的50时速，但也达到了平地最高45、巡航30的速度，经常在各项活动中甩开众多山地车独占鳌头，的确很过瘾。

　　但是这个最高45的平地时速，和我的公路车最高52的平地时速相比，还是有一定差距。那么，这个差距究竟是由于什么原因引起？车轮大小？爆发力？抑或其它因素？本文将针对我的dahon sp8折叠车和组装VICINI公路车进行理论上的对比分析。

　　像我们这种业内人士一直对“车轮大跑得快”的门外汉说法持批判态度，并告知他们车速跟车轮大小没关系，决定因素是牙盘大盘和飞轮最小档的齿比。是否真的如此？本文也将给出答案。

　　下图给出的是dahon sp8折叠和组装VICINI公路的简图，蓝色大圆表示牙盘大盘，蓝色小圆表示飞轮最小档，加黑圆圈表示两车的后车轮胎。

1 附图: 车速比较.JPG (20924 字节)

　　以折叠车为例：图中R1表示牙盘半径（可通过牙盘齿数间接表示），r1表示飞轮最小档半径（可通过飞轮齿数间接表示），L1表示曲柄长度，T1表示后轮半径，F1表示踩踏力，F1’表示踩踏力传输给链条的作用力，f1表示地面给予后轮的正向摩擦力（该摩擦力驱动自行车前进）。

　　具体数值为：折叠大盘齿数52、飞轮齿数11；公路大盘齿数53、飞轮齿数12；L1=170mm、L2=175mm；T1=254mm、T2=336mm。

 

（一）踩踏力对比分析

　　由牙盘力矩知：

F1 * L1 = F1’ * R1 　　（1）
　　由飞轮和后车轮知：
F1’ * r1 = f1 * T1 　　   （2）
　　摩擦力公式为：
f1 = M1 * a1 　　　　　  （3）
由（1）、（2）、（3）得：
F1 * L1 * r1 = M1 * a1 * T1 * R1 　　（4）
同理：
F2 * L2 * r2 = M2 * a2 * T2 * R2 　　（5）


　　那么，F2是F1的多少倍？
F2 / F1 = (a2*T2*R2*L1*r1)/(a1*T1*R1*L2*r2)


经测量知：
T2=336mm，T1=254mm，R1/r1=4.7272，R2/r2=4.4166，L1=170mm，L2=175mm。
即：F2/F1=1.2006*(a2/a1)；
假设公路车轮摩擦系数小于折叠车，譬如：a2/a1 = 0.9，那么F2/F1=1.0805。

由于折叠车胎宽且花纹更为深厚，这里的a2/a1可能会更低。

　　可以看出：同样的速度下，公路车要多耗费8%的力，为什么不用折叠车来竞速呢？

也许你已经想到了，折叠车的踩踏频率可能比公路车要大。

 

（二）踩踏频率对比分析

　　当两车前进速度相同时，两车的踩踏频率又各自如何呢？（这里不考虑摩擦力大小）

　　经计算可知：
V1 = R1 * T1 * w1 / r1； （w1表示脚踏角速度，也可以理解为频率）
V2 = R2 * T2 * w2 / r2；
如果 V1 = V2，则：
w1/w2 = (R2*T2*r1)/(R1*T1*r2)，
由于R1/r1=52/11=4.7272，R2/r2=53/12=4.4166，且T1=254mm，T2=336mm，故：
w1/w2=1.2359。
　　可以看出：同样的速度下，折叠车踩踏频率高出23.59%。

也就是说：在相同的时间内，公路车踩10圈，折叠车得踩12圈半才能跟上速度。

折叠车省力，但公路车省频率。究竟谁才能创造高速？

 

（三）基于人体功率的对比分析

　　我们平常骑行时说的“今天状态不好”，大致可以理解为当时的功率较低。那么在同等状态下去骑这两辆车，输出的功率应该是一致的。

　　由物理学公式可知：功率 = 力 * 速率，因此：
P1 = F1 * V1，这里的V1指脚踏的线速度，
所以，P1 = F1 * L1 * w1，这里w1指脚踏角速度，也可以理解为频率。
对于公路车：
P2 = F2 * L2 * w2，