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变速器就像杠杆,是用来改变作功时所需施力的比例,这个改变的比例就称为齿轮比。
就自行车来说,齿轮比是视曲柄大齿轮及飞轮链盘的相对尺寸而定。当曲柄完整转动1圈,52齿大齿盘会带动13齿链盘转动4圈,齿轮比为4:1。28齿大齿盘可带动28齿链盘转动1圈,齿轮比为1:1。52/13齿的齿轮比大,有助于加速,而28/28齿的齿轮比小,虽然速度较慢,但有助于爬坡。
在稳定行进的状态下,骑士平均可产生0.125马力,且当踩踏节奏为每分钟55-58圈时,能量的运用最为有效。变速装置的目的是帮助骑士维持有效的节奏,而有效使用变速器的关键在于预测能力,也就是在实际需要变速之前就提早变速,如此就能保持平稳的节奏。
为了爬坡而从高速切换至低速之际,预测能力最重要,因为现代传动装置变速速度虽然快又确实,但在爬坡前快半拍先行变速,就可减低踩踏时的压力。
但变速时绝对不可从最小的齿盘变换到最小的链盘,或从最大的齿盘变换到最大的链盘,这种变速方式会使链条切换角度过大,不仅降低效率,还会增加磨损。
当链条在小齿盘及大链盘上(见下图)的曲柄转动1圈时,自行车移动的距离较短;
当链条在大齿盘及小链盘上时,自行车移动的距离较长。
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