自行车的变速是指通过特定的装置和技术,改变自行车传动系统的传动比,从而调整骑行时的阻力和速度,以适应不同的路况和骑行需求。以下从其原理、系统部件、作用和常见类型进行具体解释:
变速原理
改变传动比:自行车的传动系统主要由牙盘、飞轮和链条组成。变速就是通过改变链条在不同大小牙盘和飞轮之间的连接组合,来改变传动比。例如,当链条连接大牙盘和小飞轮时,传动比较大,脚踏转动一圈,后轮转动的圈数较多,车速相对较快,但踩踏起来需要更大的力量;而连接小牙盘和大飞轮时,传动比变小,踩踏更轻松,但车速较慢。
适应不同需求:这种传动比的变化可以让骑行者在平坦道路上选择高速挡位,提高骑行速度,节省时间;在上坡、逆风或路况不佳时,切换到低速挡位,减小踩踏阻力,更轻松地骑行。
变速系统部件
变速器:是实现变速的核心部件,分为前变速器和后变速器。前变速器负责切换不同的牙盘,后变速器用于切换不同的飞轮。通过调整变速器的位置,使链条准确地在不同大小的牙盘和飞轮之间移动,实现不同的传动比。
指拨:通常安装在车把上,是骑行者用来控制变速器的操作部件。骑行者通过手指拨动指拨,可以轻松地控制前、后变速器进行换挡,实现不同的变速效果。
变速线:连接指拨和变速器,当骑行者操作指拨时,指拨通过变速线传递力量,带动变速器动作,从而实现链条在牙盘和飞轮之间的切换。
变速的作用
适应路况:遇到爬坡路段,切换到低速挡,能减小踩踏力,使骑行者更省力地爬上坡顶;在平坦的道路上,切换到高速挡,可以让后轮转动更快,提高骑行速度,提升骑行效率。
调整体力分配:在长途骑行或比赛中,骑行者可以根据自己的体力状况和骑行节奏,适时调整挡位。比如在体力充沛时选择高速挡快速前进,在体力有所消耗后,切换到合适的挡位,保持舒适的踩踏频率,合理分配体力,避免过早疲劳。
增加骑行乐趣:丰富的变速选择可以让骑行者在不同的环境和场景中体验不同的骑行感受,使骑行过程更加有趣和多样化,增加骑行的吸引力和趣味性。
常见变速类型
外变速:常见的有 18 速、21 速、24 速、27 速、30 速等。这里的 “速” 代表了不同的挡位数量,是由不同数量的牙盘和飞轮组合而成。例如,一个 3 片牙盘和 10 片飞轮的组合,就可以实现 3×10=30 种不同的传动比,即 30 速。
内变速:内变速系统将变速机构集成在花鼓内部,外观上较为简洁,通过车把上的转把或指拨控制内部的行星齿轮机构来实现变速,一般有 3 速、5 速、7 速等不同挡位选择。