快讯：“骑行中国”一行将于今日11点…………51

流沙一砾

MA=迈=公里/小时；HP = Horse Power = 马力

三、山地车上坡与顶风所需的功率计算：
山地车上坡所需的功率由两部分相加而成，一部分是山地车在平地车速上所需的基本功率，另一部分是人与山地车上坡所需的功率。人与山地车上坡所需的功率很容易计算：[人车总重量*每秒上升的高度]/75KG=总提升马力。例：人65KG+山地车15KG在18MA的车速中上15%的坡度；=总重80KG*车速5M/秒*15%坡度/75KG=60KG*M/75KG=0.8HP，再加上18MA车速所需要的风阻功率0.1HP，就可以算出此人车18MA上15%坡所需的功率约=0.9个马力。由此可见，超过10%的坡度，一般人就是挂上12MA的低档也需要近0.4HP的功耗，很难长时间地骑行下去。
自行车的顶风行驶会增加很多的功耗，一般可以用顶风的阻力乘每秒车速就可以得到理论功耗。（车速+顶风速后的平方值乘以阻力系数，再乘以车速。）在此用简单扼要的办法是：车速加顶风速=空速，以空速去对应上述的车速功耗，再乘以实际车速/空速，就可以大略得出骑车的功耗。如果同时还在上坡，则再加上上坡所需要的功耗，就是全部的功耗。不过，人的力量微弱有限，人力变速车讲究的是发挥人肉马达的最佳运作，在平地上还有点优势，真的要是遇上顶风上坡等路况，也只好自认活该倒霉、玩命拼博了。
　　　
四、山地车的变速比：
山地车有很大的换档变速范围，以某民用型山地车的变速系统为例，前面有三个牙盘，后面有七个牙盘，这就组成了公称21速的变速系统。实际上有不少搭配关系是重复的，还要考虑到链条不宜过分偏斜牙齿盘面的问题，所以所谓的21速实际上只有11个最佳的变速搭配，就这样也已经足够用了，最大与最小的变速传动比已经有四倍之差，作为民用车已经有点多余。
以某民用型山地车的变速系统为例：前牙盘有三个，最小的是28齿，中等的是38齿，最大的是48齿，最大与最小的齿数差额是1.7倍，这在摩托车上一般就是一个档位的差额值，但在使用人力的车辆上，似乎划分得细点。后变速牙盘有七个，从大到小依次为34、24、22、20、18、16、14齿，最大与最小的齿数差额是2.43倍，几乎相当是摩托车上的两个档位差额值。
在实际使用中考虑到链条不宜过分偏斜牙盘齿面的问题，一般情况下会使用28齿小前盘达搭配后面的34、24、22齿后牙盘，做到0.82、1.17、1.27等三种变速传动比。使用38齿中前盘达搭配后面的24、22、20、18、16齿后牙盘，做到1.58、1.73、1.9、2.1、2.38等五种变速传动比。使用48齿大前盘达搭配后面的18、16、14齿后牙盘，做到2.67、3.0、3.43等三种变速传动比。
在这11个档位的搭配中，除个别不常用的低速档外，多数档位的传动变化值都在百分之十几左右，如此小的档位差相对摩托车而言，算是对人肉马达的特别优惠待遇。在这里不能不说一下最常见的老牙二八大杠做对比，它的前后链轮分别是45/20齿，传动比固定在2.25，乘上28英寸轮径的尺寸，每踩一圈前盘车辆前进五米，在每分钟60圈的人肉马达驱动下，最标准的车速是18MA。
如果按每分钟60圈的人肉马达标准驱动转速计算，上述26英寸轮径的山地车各档的车速如下：使用前小牙盘有6.1MA、8.7MA、9.46MA等三种车速，使用前中牙盘有11.77MA、12.9MA、14.2MA、15.6MA、17.7MA等五种车速，使用前大牙盘有19.9MA、22.4MA、25.6MA等三种车速。其中使用前中牙盘的最高档的17.7MA车速值与标准的二八大杠单飞车近似，那使用前大牙盘的三种高车速档位可视之为高速档，其它的可视为供起步、顶风、上坡时的低速档使用。
　　　
五、档位与车速的搭配：
前面说过一般人很难长时间出力在在平地上保持在40MA以上的车速，这要在短时间出一马力的功率疯狂冲刺才行，而出0.1马力保持长途匀速在20MA左右则是较实际可行的事。但就即使如此，在平地的长途巡行中也有各人出力特性不同的差异，象男子腿肌发达者多是喜欢用力慢踩的骑行方式，而苗条女子则多是用轻松快踩的方式骑行，实际上就是各人腿肌出力的力矩与频率各有不同，这就需要采用不同的档位来协调。
还有就是起步与上坡时，用低速档可使后轮有较大的推进力矩，达到起步较快与轻松上坡的目的。但在实践中也不是变速变得越多越好，例如使用前大牙盘的最低6.1MA车速的那档就不太好用，在过低车速下车辆惯性不足，在陡坡中停车后就很难再起步。而且在用到这样低的档位时，坡度往往已经是陡到不如下车推行的地步，要是硬靠低档强行踩车骑上去，人反而会很累的，毕竟踩车上坡玩得就是超强度体力。
又例如在日常平地快速巡行中，也不是使用最高档就最上算，（这点与汽油机的节油技术截然不同。）那25.6MA的最高档踩得有点费力，就不如22.4MA的那档省力快速。人肉马达是个差异很大又很微妙的东西，通常在不太吃力的情况下，可以加快三四成的踩动频率，这样反而可以达到实际上较快的车速，在22.4MA的档位上轻松踩出30MA的车速来；这实际上就是体现出发挥人体最大力量的较佳状态。
倒底要怎么样才是最好的出力状态，各人的感觉也不一样，一般以自己踩车感到能“用得上力又不太吃力”为佳，还能有些“临时加速”的力气余地，可以在此用力状态下“长时间”地骑下去，这时的档位就是比较适中的传动比。当然，在不太赶路的时候，将车速适当降低点，会减少很多的行车功耗，大幅度地延长人肉马达的工作时间与出力状态，这是比会换档更为有讲究的另一类作法。。。
　　　　
六、以表格方式来说明山地车各档的变速状况；如果按每分钟60圈的人力驱动转速计算，26英寸轮径山地车各档车速如下：
使用前小牙盘有6.1MA、8.7MA、　9.46MA  等三种车速。其中最低车速值6.1MA较难使用。
使用前中牙盘有11.77MA、12.9MA、14.2MA、15.6MA、17.7MA　等五种车速。
使用前大牙盘有19.9MA、22.4MA、25.6MA　等三种车速。
其中使用前中牙盘的最高档17.7MA车速值与标准的二八大杠单飞车近似，那使用前大牙盘的三种车速可视之为高速档，其它的可视为供起步、顶风、上坡时的低速档使用。
　　　
人肉马达通常在紧急情况下，可以加快五成的踩动频率达到每分钟90圈的频率，这样可以达到实际上较快的各档车速如下：
使用前小牙盘有9.2MA、13.1MA、14.2MA　等三种车速，
使用前中牙盘有17.7MA、19.4MA、21.3MA、23.4MA、26.5MA　等五种车速，
使用前大牙盘有29.9MA、33.6MA、38.4MA 等三种车速。
但能将山地车踩到如此极速的业余人士较少见，这不是通常一般人肉马达的干活，故不列入常规的论述范畴。（此理论数据仅供车友在野外遇狗--夺命而逃时做参考。）。

流沙一砾

再来二篇

关于人力车辆所能上行的最大坡度与平地上的最大速度

这类问题大致有四种计算方法与答案：　　　　

一、“圆形轮胎”（有花纹的）对地面的最大磨擦系数是０.４左右，经过多次实地实验结果也差不多。（沙地、湿地打滑不谈，有时连１０％的坡都上不去。）以此磨擦系数来看，如果动力无限大，使用轮胎的车辆最大约可以爬到到４０％的坡度；约＝２２度左右，再大的坡度就不是“圆形轮胎”在匀速运动中力所能及的范围，要靠车辆的动能冲上坡去。（４０％的坡度是指在１００Ｍ的距离中，高度上升有４０Ｍ。）

　　　　

二、根据“杠杆原理”与“传动原理”，把车辆的减速比算出；再试一下个人踩车所发出的最大力道，除以“人＋车”的重量，就可以算出理论上的“上升坡度”。例如：“二八大杠”２２.５ＫＧ＋“骑车人”６７.５ＫＧ＝“总重量”９０ＫＧ，中轴脚踏直径３５ＣＭ，人力慢速踩一圈人体可给出上升动能是“３５ＣＭｘ２ｘ６７.５ＫＧ＝４７.２５ＫＧＭ”，除以“人＋车”的９０ＫＧ＝５.２５Ｍ，再除“二八大杠”踩一圈车辆所前进的５Ｍ＝１０.５％，得出“二八大杠”在硬踩时最大上行坡度约１０％，约＝６度，是一般等级公路与引桥的最大坡度。按此推算：山地车（某种３ｘ７传动比的）最大减速档位可以上行３０％的坡度，约＝１７度。

这样的算法是指靠人的体重硬踩，不带额外用力的，在“二八大杠”上基本如此，各位不妨再用减速挡位较多的山地车再试试看，相信会试出各档最大的上行坡度。另外，在此没有计算车辆前进所消耗的风阻能量与轮阻损耗，因为在上如此大的坡度时，车速较低而消耗功率很大，风阻等只占所耗总功率的１％以下，几乎可以忽略不计。

　　　　　　　　

三、根据自己所能发出的最大马力除以车辆每秒钟前进的距离＝人车每秒钟可以上升的高度，再拿高度除以距离＝最大上行坡度。例如：一般体重为６５ＫＧ的人在短时间内可以发出半个马力，用在１５ＫＧ的山地车上可以得到２７％的上行坡度，加上冲坡与５０％的瞬间加力，超过４０％的短小坡坎也能冲过去。在这里的计算方法要求车辆有较合理的减速传动比，否则结果会大打折扣。

附“个人最大马力”的测试方法：找一个类似“中山陵”或是“五台山”那样有许多台阶的地方，测量出每一段台阶的高度与自己的体重，自带秒表实地测量，看自己在起跑后的三十秒钟内跑了多少的台阶。将所跑的高度ｘ体重＝自己在半分钟内所能作出的最大动能功率，如果再除以时间（３０秒）与马力单位（７５ＫＧＭ／ＨＰ），就＝自己短时间所能发出的最大马力。

　　　　　　

四、在知道自己“短时间最大马力”后，再测量出自己连人带车的迎风面积与阻力系数，就可以推算出在无风的天气中，自己在很好的平地路面上可能做到的最大车速。（在此应该用较好的公路赛车，虽然在这里没算加速所需要的功率，但最后的瞬间还是可以比较接近理论计算的结果。）一般的自行车业余爱好者不会如此麻烦计算，因为自行车与人的迎风面积与阻力系数因人车衣物的不同而异，在数据处理上变化多端，不象汽车摩托有一种大致的格局，方便纸上谈兵；所以最好还是找条好路亲自实践试一下，所得到的直接结果比较简单而可靠。

流沙一砾

关于人肉马达的功率与车速、坡度的常数　

　　　　　

一、曾经有过一种说法，一般人在平地走路时，每走一步的动能相当于将自己提高5CM的高度。按照如此说法；一个75KG重量的成人在保持每小时五公里的常规步行速度时，按每秒两步*5CM*75KG计算，消耗的动力约=0.1马力。如果是用在骑车中，因为车轮滚动方式的效率远比步行方式前进要高得多，动力多消耗在克服风阻上，即使外带了车辆的重量，也不难达到步行方式三倍以上的前进速度（约18KM/H的车速）。

按照通俗的说法，一般成人的体力如下：在几秒钟内可以拼出一个马力的动力，例如电影中特工冲上楼梯的瞬间。在一分钟内可以作出半个马力的动力，犹如年轻导游在一分钟内从中山陵的碑亭冲上近三百级的台阶到达孙中山先生祭堂的门前。在一小时内可以作出1/4马力，类似在五十分钟内徒步由徐达墓登上紫金山的头陀岭。在一天十小时中平均可以作出1/10马力，近乎在平原地区徒步行进一百里路，或是在无风的一天中骑车十小时跑完180KM路程的。（上述不是奢谈，俺都试过。）

　　　　

二、在上陡坡的情况下，踩车方式的效率因为姿势往往就不如步行来得直接方便；先以步行方式来计算一下单人上坡的功耗：75KG的体重在5MA的前进速度中；上5%的坡度需要附加上升功率0.07HP（马力），上10%的坡度需要附加上升功率0.14HP，上15%的坡度需要附加上升功率0.21HP，上20%的坡度需要附加上升功率0.28HP。由此可见，单人在步行大于10%坡度时，要付出近0.24马力的动力，其体力消耗类似于50分钟内沿山路走到紫金山顶，是一般成人体力的上限。

再来纸上谈兵地计算一下关于人肉马达最大功率与骑车最大上行坡度的问题；按一般成人一分钟内最大可发出的0.5个马力，再假设人车共重90KG，上行最小稳定车速约9KM/H。0.5个马力除去人车前进的风阻所耗功率约2.5%，相当于将90KG的人车每秒钟提升0.406米的高度。上行9KM/H的车速=每秒前进 2.5米，按上述计算最大的上行坡度是16.24%。在这里的计算主要是位能转换，风阻几乎可以忽略不计。如果用山地车的最低档位，按6KM/H的速度上行，最大爬坡度可达25%。

　　　

三、在实际上有山地车冲过更大坡度的，也不是不行，需要依靠人体瞬间最大体力、最好技巧与车辆原先的冲击速度。由于人肉马达性能独特复杂，最佳功率的发挥往往要取决于出力方式、作功姿势、个人特性、外界条件等许许多多的复杂因素，所以对人肉马达的计算与汽油机车大不相同。在一般的休闲旅游中，希望精神上不要太累，体力上能够细水长流地度过度过一天。人车90KG在12MA的车速下，遇见大于10%的坡度，就需要付出0.4HP的体力消耗。如果是不能几口气冲过去的长坡，建议不如下车徒步推行。

体质与力气问题各人差异很大，专业运动员的力量往往几倍于常人，在此不便多加评论。如果是与MM们外出的车游活动，她们的体力一般会是上述成人的一半，而且作为周日休闲旅游不提倡搞得汗流浃背气喘嘘嘘的，最好是打上五折按日平均耗功0.05HP的体力预算；既：平地徒步时速4KM/H，骑车平均时速15KM/H。当然这里还有许多作功姿势与用功方式的问题，搞得不好，即使是半小时或是几里路下来，也会严重累伤人肉马达，影响一天的活动能力。

　　　　　

四、有人认为山地车上行的极限坡度主要是取决于重心位置，那是一个车辆设计与人体的配合问题，上陡坡主要靠的还是动力、档位与轮胎的磨擦系数。再说，上陡坡是要出很大力气的事，车辆在设计时，首要考虑是平时大多时间的行车状态与效率，不会为偶尔的特大陡坡来考虑太多，即时自己把身体往前移动一点，也算将就得过。“蹬车用力的不平均性”说起来很复杂，有人曾为此设计过椭圆前盘的；但人肉马达特性复杂计算繁琐，千算万算还不如狠狠地蹬两下就OK，故在此纸上谈兵只能简单扼要地小侃几句。

通过对人力车的计算，对使用汽油机的助力车是个很好的参照；要是在山地车上装个0.5HP的小汽油机，按排量算只需要10ML即可。这样的车不会重于30KG，巡航速度大于30MA，连同人力最大爬坡度可达20%，平时在平原地区路面上的耗油巡航数值大于200KM/L。这是多么诱惑人的数据性能啊！可惜目前国内的厂家与现行的车管政策，都没有它们的一席之地。

拖拉机1

流沙一砾 发表于 2013-9-12 12:10
关于人肉马达的功率与车速、坡度的常数　　　　　　一、曾经有过一种说法，一般人在平地走路时，每走一步的 ...

很好，补充得很完美。

偏锋炮局

流沙一砾 发表于 2013-9-12 12:10
关于人肉马达的功率与车速、坡度的常数　　　　　　一、曾经有过一种说法，一般人在平地走路时，每走一步的 ...

我没有这方面的理论知识，现在来谈谈个人实际骑行的体会，我骑过明确知道是5.3%坡，我用的是前一后一的齿比，也就是最小的速度，5.3%是从公路的陡坡警告标牌上知道的，很累才骑过去的，前几天骑了常熟的虞山，它的海拔最高是261米，距离是4800米，把开始登山的山脚就看成0海拔，平均是5.43%坡度，考虑到有的地方坡度大，有的地方坡度小，刚上山的时候坡度可能最大，但也不会超过7%，我和其他几个都是拼尽了体力才骑上去的，当然我们可能是骑行中的弱者，但我想知道有哪些比赛有骑过20%的坡度的，让我增加知识。

流沙一砾

偏锋炮局 发表于 2013-9-13 11:37
我没有这方面的理论知识，现在来谈谈个人实际骑行的体会，我骑过明确知道是5.3%坡，我用的是前一后一的齿 ...

讨论你的问题前先摘录文中的两段结论：
1.如果用山地车的最低档位，按6KM/H的速度上行，最大爬坡度可达25%。
2.车90KG在12MA的车速下，遇见大于10%的坡度，就需要付出0.4HP的体力消耗。如果是不能几口气冲过去的长坡，建议不如下车徒步推行。

谈下我的看法：认为文中的数据基本合理，结论是针对年轻人的，老年人参考速度可以打个7-8折。
通常6KM/H的速度25%坡度上坡，人很累了，不能持久，只能偶尔为之。实际参考价值并不大。
坡度10%，因人而异，速度控制在6-10公里，这点很有参考价值。10%可以认为是我们上坡的上限了。
虞山没去过，随便猜测一下也无妨。虞山平均坡度5.43%。一般上山时也有小下坡和平路，平路不影响，下坡时的坡度早晚要叠加在上坡时，所以平均坡度5.43%，实际骑行必大于5.43%，你说感觉很累，还要看你的骑行速度是多少。距离4800米，时速10公里，耗时0.5小时，实际还有下坡和平地，这都耗时耗力。连续上半小时以上的坡当然很累了。如果时速6公里，实际也要骑1小时，连续骑之感觉也是很累的。

偏锋炮局

经你这一点拨顿开茅塞，对你的文章理解有误，对虞山的坡度认识上也有误，这4800米的山路有下坡，和平路，要在4800米中扣除，有下坡多少，就要加在上坡多少的坡度上，实际上虞山的坡度要比7%要大，你的理论和实际是比较接近的。我的感受是有误区的。

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是乘车还是骑车

叶和贵

感谢xuxuxu88 、流沙一砾 、拖拉机1、 偏锋炮局 等老师对《人肉马达一二》一文的支持！



………《骑游装备》：一拖四充电器………




一种适用于长途骑游的装备



       从前无任骑游还是旅游，一上路就得带上三、四个充电器！自半年前自制了一个“一拖四”，方便、小巧、效力高！



      我注意到：上述用电皿加之电筒及攝像机等等，每个“原配”充电器输出几乎都是5V500毫安上下！选用小辈废弃早期游戏机的220V电源适配器（下图：它可输出5V3000毫安）。改装后发现抗压降性好、比“原配”缩短充时！全拖上也不太热！另应单独插在带开关的拖线板上，不用时无需拔下“充电器”

有意改装的骑友，请自带上述部件：一220V电源适配器（5V输出起码1500至5000毫安的）二USB四联分配器（旧的也行）逢周三9：00控江路600号（现埸探讨、改装）