這個計算器的功能
自行車踏頻與時速計算器會根據你的踩踏頻率(踏頻)、檔位選擇與輪徑,估算出當下的騎乘速度。無論是公路車、礫石車、登山車還是場地車都適用,因為它僅依據通用的機械傳動關係運算,與任何國家或地區的規範無關。
使用方式
輸入你的踏頻(每分鐘踩踏轉數 rpm)、前大盤齒數與後飛輪齒數,以及以毫米為單位的輪胎周長。計算器會回傳你的時速(km/h 與 mph)、齒比,以及「捲動距離」——也就是曲柄轉一整圈時自行車前進的距離。
公式說明
曲柄每轉一圈,後輪會依齒比(大盤齒數 ÷ 飛輪齒數)轉動相對應的圈數。乘以輪胎周長,即可得到曲柄轉一圈時前進的距離;再乘以踏頻,就能把「每分鐘轉數」換算成「每分鐘前進距離」,而公式中的常數則負責把毫米/分鐘轉換成公里/小時:
$$\text{時速(km/h)} = \text{踏頻} \times \text{齒比} \times \text{周長(mm)} \times \frac{60}{1{,}000{,}000}$$
實際範例
假設你以 90 rpm 的踏頻、50/15 的齒比,騎乘 700x25c 輪胎(周長 2105 mm)。齒比為 \(50 \div 15 = 3.333\)。時速 $$\text{時速} = 90 \times 3.333 \times 2105 \times \frac{60}{1{,}000{,}000} \approx 37.89 \text{ km/h}$$(約 23.5 mph)。曲柄每轉一圈的捲動距離為 \(3.333 \times 2105 \div 1000 \approx 7.02\) 公尺。
不同齿轮和踏频組合的速度
下表顯示了固定 2105 毫米輪圈(700x25c 公路輪胎)在三個踏頻下與四個代表性齒輪組合的速度。齒輪比為鏈盤 ÷ 飛輪;速度計算公式為 \(\text{速度}_{\text{公里/小時}} = \text{踏頻} \cdot \frac{\text{鏈盤}}{\text{飛輪}} \cdot \text{輪圈} \cdot \frac{60}{1{,}000{,}000}\),英里/小時 = 公里/小時 × 0.6214。
| 齒輪(鏈盤/飛輪) | 齒輪比 | 踏頻 (轉/分鐘) | 速度(公里/小時) | 速度(英里/小時) |
|---|---|---|---|---|
| 50 / 15(巡航) | 3.33 | 70 | 29.5 | 18.3 |
| 50 / 15(巡航) | 3.33 | 90 | 37.9 | 23.5 |
| 50 / 15(巡航) | 3.33 | 110 | 46.3 | 28.8 |
| 53 / 11(最高衝刺) | 4.82 | 70 | 42.7 | 26.5 |
| 53 / 11(最高衝刺) | 4.82 | 90 | 54.9 | 34.1 |
| 53 / 11(最高衝刺) | 4.82 | 110 | 67.1 | 41.7 |
| 34 / 25(低速爬坡) | 1.36 | 70 | 12.0 | 7.5 |
| 34 / 25(低速爬坡) | 1.36 | 90 | 15.5 | 9.6 |
| 34 / 25(低速爬坡) | 1.36 | 110 | 18.9 | 11.7 |
| 50 / 11(大齒輪) | 4.55 | 70 | 40.3 | 25.0 |
| 50 / 11(大齒輪) | 4.55 | 90 | 51.7 | 32.1 |
| 50 / 11(大齒輪) | 4.55 | 110 | 63.2 | 39.3 |
注意,加倍努力加快轉速(70 → 110 轉/分鐘)會使速度與踏頻成直接比例增加,而從 50/15 換檔到 53/11 則將齒輪比從 3.33 提高到 4.82 —— 對於相同的腿部速度而言是一個大得多的速度提升,但每次踩踏需要更多的力。
關鍵術語說明
- 踏頻(轉/分鐘)
- 踏板/曲柄的轉速,以每分鐘轉數測量。每個曲柄轉一圈時會轉動鏈盤一次。大多數騎手在 80 到 100 轉/分鐘之間效率最高。
- 鏈盤
- 連接在前面曲柄上的齒輪環。其齒數是齒輪比的分子 —— 齒數更多意味著更高(更困難、更快)的齒輪。公路自行車通常使用 50/34 或 53/39 的鏈盤組合。
- 飛輪(鏈輪)
- 後飛輪組上的單個齒輪。其齒數是齒輪比的分母 —— 齒數更少意味著更高的齒輪。公路飛輪組可能跨越 11 到 28(或 32)齒。
- 齒輪比
- 鏈盤齒數除以飛輪齒數,例如 \(50 \div 15 = 3.33\)。它告訴你每次踩踏轉一圈時輪圈轉多少圈 —— 此處每轉動一次曲柄時輪圈轉 3.33 圈。
- 輪圈周長
- 輪圈轉一圈所覆蓋的滾動距離,以毫米計。輪圈每轉一圈時踏板轉動的次數由齒輪比決定,所以每次踩踏的總距離為齒輪比 × 周長。
- 發展距離(每次曲柄轉動的公尺數)
- 自行車每踩踏一圈所行進的距離:\(\text{發展距離} = \text{齒輪比} \times \text{周長}\)。對於 2105 毫米輪圈上的 50/15,發展距離 = \(3.33 \times 2.105\,\text{公尺} \approx 7.0\,\text{公尺}\) 每次踩踏。
- 齒輪英寸
- 一個傳統計量單位,等於齒輪比乘以輪圈直徑(英寸):\(\text{齒輪英寸} = \frac{\text{鏈盤}}{\text{飛輪}} \times \text{輪圈直徑(英寸)}\)。它將變速表示為等效直接驅動輪的直徑,便於比較不同的設置,無論曲柄長度如何。
常見問題
要去哪裡找輪胎周長?可以讓車輪完整滾動一圈、量出前進的距離,或直接查表參考:700x25c ≈ 2105 mm、700x23c ≈ 2096 mm、26 吋登山車 ≈ 2070 mm。
理想的踏頻是多少?多數公路車手在 80–100 rpm 之間踩踏效率最佳,但會因人、因地形而異。
這會把風阻或爬坡算進去嗎?不會。它計算的是在你輸入的踏頻下、齒比所能產生的理論速度(假設無打滑);實際速度仍取決於阻力與你出的力量。