基于斜躺式自行車的新型雙用自行車

肖應(yīng)超

摘 要 低碳的生活方式倡導(dǎo)人們綠色出行，自行車作為中國最為普及的代步工具，由于其自身的環(huán)保性，其成為人們短距離出行或者游玩的最佳選擇。同時(shí)，出于人們的不同需求，各種新型自行車也出現(xiàn)在市場(chǎng)，最為典型的便是歐美盛行的躺式自行車。但無論是躺式自行車還是傳統(tǒng)自行車，都有其自身的優(yōu)勢(shì)與不足。如果能將兩類自行車的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一輛自行車，無疑將大大推動(dòng)自行車行業(yè)的發(fā)展。本文對(duì)傳統(tǒng)自行車以及躺式自行車的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，提出了立躺兩用自行車的設(shè)計(jì)構(gòu)想，并分析了其應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 綠色出行 傳統(tǒng)自行車 躺式自行車 兩用自行車

中圖分類號(hào)：U484 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1背景

從1790年法國人西夫拉克發(fā)明最早的木制自行車，到1839年英國人麥克米倫發(fā)明腳蹬驅(qū)動(dòng)自行車，再到1887年英國人勞森和鄧魯普完成鏈條驅(qū)動(dòng)以及充氣輪胎的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代自行車的初型已經(jīng)確定。1890年英國亨伯公司生產(chǎn)的鏈條傳動(dòng)、車為菱形的傳統(tǒng)自行車形式一直沿用至今。成為目前最為普及的自行車樣式。不過近幾十年來，在歐美一些發(fā)達(dá)國家，出于對(duì)騎行舒適度以及騎行速度的追求，躺式自行車應(yīng)運(yùn)而生。但無論是傳統(tǒng)自行車還是躺式自行車，都有其自身難以克服的缺點(diǎn)。

1.1傳統(tǒng)自行車的缺點(diǎn)

（1）阻力大。傳統(tǒng)自行車騎行時(shí)人是直立的，其迎風(fēng)面大，當(dāng)車速較大時(shí)，會(huì)產(chǎn)生比較大的阻力。

（2）騎行舒適度較差。由于傳統(tǒng)自行車自身的結(jié)構(gòu)情況，其坐墊通常比較窄，且沒有腰靠，車把也不方便握。騎行過程中人的絕大部分質(zhì)量是通過臀部壓在坐墊上的，坐墊過窄會(huì)導(dǎo)致臀部受到的壓強(qiáng)比較大，略長時(shí)間的騎行便會(huì)導(dǎo)致不舒服的感覺。同時(shí)由于騎行中腰承受著身體的重量，以及騎羊角彎的自行車時(shí)，人的手臂與手成90€啊U廡┒薊岬賈縷鐨寫匙孕諧檔氖媸識(shí)缺冉喜??？

（3）無法更好發(fā)力，速度不高。傳統(tǒng)自行車由于其騎行方式的限制，騎行時(shí)無支撐點(diǎn)，最多利用身體重量搖擺騎行，使得車手無法最大限度的發(fā)力，同時(shí)也就限制了其速度的增加。

1.2傳統(tǒng)自行車優(yōu)點(diǎn)

（1）操作性較好。傳統(tǒng)自行車立式的騎行方式使得車手可以方便靈活的操縱自行車進(jìn)行轉(zhuǎn)彎等操作。

（2）車身較小。由于立式騎行并不會(huì)占用很大的空間，因此傳統(tǒng)自行車的車身可以做的比較小。

1.3躺式自行車的優(yōu)點(diǎn)

（1）速度較高。躺式自行車的設(shè)計(jì)最大程度的保證了車手的發(fā)力，仰臥騎行時(shí)，有肩部做支撐點(diǎn)便于腿部發(fā)力。同時(shí)躺車重心低，阻力小，可以使自行車的速度達(dá)到一個(gè)比較高的標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，躺式自行車可以輕松保持25-30公里/小時(shí)的速度，自行車騎行的最高速度也由躺式自行車保持。

（2）騎行舒適度較高。躺式自行車在騎行時(shí)，可以放松的靠在靠背上，腰、背、肩、手腕等都處于放松的狀態(tài)。這樣的騎行方式不會(huì)對(duì)身體的其他部位產(chǎn)生壓迫，從而造成身體的不適。尤其在較長時(shí)間騎行時(shí)，更能體現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)。

（3）安全性更好。躺式自行車的騎行姿勢(shì)會(huì)使車手的視野更加開闊，可以提前了解路況。停車時(shí)可以將雙腳放到地上，這樣更加穩(wěn)定。同時(shí)當(dāng)意外發(fā)生時(shí)，躺式自行車最多只是車倒側(cè)滑，不會(huì)像傳統(tǒng)自行車一樣一頭栽下去，受傷較嚴(yán)重。

1.4躺式自行車缺點(diǎn)

（1）躺式自行車的靈活性相對(duì)傳統(tǒng)自行車較差，特別是在轉(zhuǎn)彎的時(shí)候。且在上坡時(shí)候，躺式自行車相對(duì)來說比較吃力。

（2）躺式的騎行方式注定使得躺式自行車的車身較長。而且由于車子比較低，在路上行駛時(shí)不容易被貨車發(fā)現(xiàn)，有一定安全隱患。

躺式自行車與傳統(tǒng)自行車各有其優(yōu)缺點(diǎn)，躺式自行車適合在路況較好，且長時(shí)間騎行的情況。而傳統(tǒng)自行車則是在道路比較擁堵，路況不是特別好的情況下使用。因此，如果可以設(shè)計(jì)出一款兩用自行車，隨著道路情況的不同而選擇不同的騎行方式，無疑具有很大的應(yīng)用前景。

2方案設(shè)計(jì)

兩用自行車的設(shè)計(jì)主要是在已經(jīng)有的躺式自行車的基礎(chǔ)上，通過對(duì)靠背、驅(qū)動(dòng)方式、傳動(dòng)方式的設(shè)計(jì)，完成兩用自行車的設(shè)計(jì)。

2.1驅(qū)動(dòng)方式選擇

后驅(qū)動(dòng)操縱性好、轉(zhuǎn)向靈活，但是其鏈條長，有功率的損耗。前輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，鏈條短，但是其操縱性差，轉(zhuǎn)向不靈活，適應(yīng)性比較差，特別是在上坡或者在市區(qū)騎行時(shí)。而且現(xiàn)在流行的各類自行車，基本沒有前驅(qū)動(dòng)方式的。因此在本設(shè)計(jì)方案中，采用后驅(qū)動(dòng)。

2.2靠背設(shè)計(jì)

靠背的設(shè)計(jì)將坐墊與背靠斷開，坐墊可以自由升降，方便騎行者從躺式騎行方式變?yōu)榱⑹津T行。同時(shí)背靠在車上固定，但可以繞某一確定的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以伸長和縮短。這樣既可以滿足不同身高體型的人的要求，同時(shí)當(dāng)騎行方式從躺式變成立式時(shí)，可以轉(zhuǎn)動(dòng)背靠使處于水平位置，避免重心升高對(duì)自行車的平衡性帶來影響。

2.3傳動(dòng)方式的設(shè)計(jì)

躺式自行車車身較低，為了方便腳蹬和進(jìn)行發(fā)力，飛輪、齒盤、腳踏等都設(shè)計(jì)在自行車的前端，鏈條都比較長。為了便于從躺式向立式騎行方式轉(zhuǎn)變，我們將鏈條設(shè)計(jì)成雙鏈條雙齒輪結(jié)構(gòu)。即在傳統(tǒng)自行車腳踏的位置設(shè)計(jì)兩個(gè)齒輪，分別用來承接前腳踏以及該位置腳踏的力帶動(dòng)自行車前進(jìn)。并且腳踏是可拆卸的，當(dāng)騎行方式從躺式轉(zhuǎn)變?yōu)榱⑹降臅r(shí)候，可將位于前輪的腳踏拆卸下來，安裝到雙齒輪位置，這樣就實(shí)現(xiàn)了從躺式騎行轉(zhuǎn)變到立式騎行。

3結(jié)語

該自行車的設(shè)計(jì)思想充分考慮了傳統(tǒng)自行車與躺式自行車各自的特點(diǎn)，創(chuàng)新性的將兩種自行車的特點(diǎn)進(jìn)行了結(jié)合，使得自行車在各種不同的路況下都能最大限度地發(fā)揮其作用。同時(shí)使人們?cè)隍T行過程中獲得較為良好的騎行體驗(yàn)。相信兩用自行車一定會(huì)成為日后自行車行業(yè)一股不可忽視的力量。