摩托车空气动力学-它们如何影响自行车?

欢迎来到我们的家庭教育系列节目。这个想法是以一种简单的形式呈现摩托车技术,每个人都能理解,甚至是孩子。如果你是一名英国超级摩托车技师或专业车手,停止阅读,去冲泡吧。对于我们其余的人,把你的耳朵夹起来,拿一个笔记本和笔,继续读下去。不像学校,那里没有家庭作业,最后也没有测试,因为你在家,没人知道你是在挖鼻孔还是提前吃午饭。现在把注意力集中在今天的课上……

空气动力学如何影响摩托车

从自行车的形状或你穿的衣服到你的尺寸或你携带的行李,都影响着摩托车的稳定性

第一课-空气动力学对摩托车的影响

基础知识:空气动力学听起来很复杂,但事实并非如此,在最基本的层面上并非如此。我们可以简化空气动力学,使其非常容易理解(甚至我6岁的儿子也已经算出来了)。

从本质上讲,我们希望改善物体周围的空气流动。让我们来看一个例子:伦敦的一辆双层巴士,它呈现出平坦的矩形形状,对空气的表面积很大。假设它能浮起来,它就会成为一艘糟糕的船,因为它无法在水中切割。你本能地知道这一点。然而,一辆漂浮的跑车将更符合空气动力学,因为它更流线型(尖),表面积更小。方形不好,尖的好。如果你潜入游泳池,你会试图创造一个小的水面面积,而不是腹部着地。这是自然的。

骑上摩托车在汽车里,无论你是大是小,或者你穿什么,你都不会影响空气动力学——但在自行车上,你会。不管你骑的是运动自行车、裸骑还是冒险自行车,你的身体和坐姿都会影响空气动力学。

最坏的情况你正以70英里/小时的速度光着身子骑自行车。你是一个魁梧的骑手,穿着笨重的装备,因为现在是冬天。风打在你身上,所以你拉栏杆,把压力压在你的下背部和座位上。久而久之就会引起不适。增加速度,骑手抓得更紧,拉杆更用力,座位上的压力增加,这在极端情况下会导致后悬架蹲下。

这对自行车有什么影响?因为骑手要紧紧抓住,防止自己被气流推回去,他也要延长叉,稍微抬高前端。与此同时,风压击中无保护的骑手是导致后悬架坐轻微。抬高车前和降低车后会导致不稳定,这就是为什么有些人在高速行驶时感觉很糟糕,尤其是当你仍然笔直坐着的时候。

我们如何解决这个问题?我们需要回想一下双层巴士;我们需要更符合空气动力学,减少对杆的拉力。简单地扎紧身体,减少额叶面积可以提高稳定性,因为我们不会像以前那样用力拉杠,但这在正常的骑行中是不现实的。我们还可以通过安装额外的车身来改善自行车的空气动力学:一个飞屏,或者在一些自行车上,简单地把标准的屏幕换成一个更大的项目。

这真的有区别吗?是的,塞进车里、下巴放在油箱上和笔直坐着的最高速度差别很大,在每小时15到20英里之间,有时取决于自行车和形状。即使是体型不同的车手也会对最高速度产生明显的影响:一个可以塞进去的小个子车手通常比一个更高、更大的车手快几英里。

阻力越大,动力越大:当我们增加阻力时,我们需要增加动力来保持相同的速度。在比赛中,体型较大的车手需要更多的动力来保持和达到相同的速度,这又取决于自行车的动力。在小容量的Moto3级别中,车手的体型和体型会极大地影响最高速度,因此进入滑流(挤在前面车手的后面以进一步减少阻力)非常重要。

那么这对我在路上有什么影响呢?如果我们需要在产生更大阻力的同时增加动力以保持相同的速度,那么我们必须使用更多的燃料。如果我们独自骑自行车,穿着相对较紧的皮革并掖好,我们将需要更少的电力,因此我们将使用更少的燃料,并增加我们的每英里数和油箱范围。如果我们现在增加笨重的装备,背包,甚至是提包,我们就会增加我们的表面积,造成更大的阻力,消耗更多的燃料,这意味着我们的油箱范围变小了。在极端的例子中,我们可以减少10英里/加仑的燃料消耗或30-40英里的行程,这是非常重要的,特别是如果我们开始一个漫长的旅行假期。在我收到无数封电子邮件之前,我们都知道当一辆自行车配备了全套的背带和车座,它会消耗更多的燃料,这不仅仅是因为它的表面积更大,还因为它的重量。但阻力确实起了很大的作用。

有趣的是,电动自行车的设计者们正越来越密切地关注空气动力学,因为尽管电动自行车的重量总是一样的(燃料水平不会上升或下降),但在不推进电池技术的情况下,提高行驶里程的最简单方法是使自行车更符合空气动力学。当我参加TT Zero的比赛时,我们没有更多的动力,所以为了提高续航里程,我们让赛车尽可能地符合空气动力学——改变了屏幕的形状和大小,这有很大的不同。

我们来谈谈行李吧因此,我们知道增加自行车的表面积或减少空气动力学会减少我们的每加仑英里数,从而减少我们的油箱范围。我们还必须增加动力以保持相同的速度,在某些情况下,这可能会降低稳定性,因为骑手正在拉杆,并向下推车尾。在给自行车加行李或配件时,我们需要记住这一点。携带一个比骑手高的大背包会产生巨大的阻力,会增加燃料消耗和不适。包包上的风压会让背包“感觉”更重。

不要带一个大袋子,把你的行李分成一个坦克包、一个背包和一个小背包。最后,当你添加配件时,考虑一下风压。如果你装的是宽的背包,上面装着露营装备,那些额外的绑带够结实吗?如果你以每小时70英里的速度撞向每小时30英里的风向,那就是每小时100英里的压力。当你开车的时候,以每小时50英里的速度把手伸出车窗,靠近后视镜。压力很大。现在试着想象一下风压在100英里每小时的时候,它的表面积要大得多。这让你思考,不是吗?