什么是自行车速度计算器?
自行车速度计算器可以根据你的踩踏频率(踏频)、传动系统的齿比以及轮径,估算出你骑行的实际速度。每踩一圈脚踏,都会通过齿比带动后轮转动,而后轮每转一圈前进的距离就等于车轮的周长。把这几个因素结合起来,就能算出你的路面速度——无论是规划齿比搭配、对比不同配置,还是把目标踏频与理想配速对应起来,都非常实用。
使用方法
输入你的踏频(每分钟转数,RPM)、前牙盘齿数、后飞轮齿数,以及以毫米为单位的轮径。一个典型的 700c 公路轮组装上外胎后,直径大约为 680 mm。计算器会给出你的速度(km/h、mph 和 m/s 三种单位),同时显示所采用的齿比和轮周长。
公式详解
速度 = 踏频 ×(牙盘齿数 ÷ 飞轮齿数)× 轮周长 × 60。踏频(RPM)乘以齿比,得到后轮每分钟的转数;再乘以轮周长(π × 直径)得到每分钟前进的距离;然后 ×60 换算成每小时的距离。最后除以 1000,把由毫米推算出的米换算成公里。
$$\text{Speed (km/h)} = \frac{\text{Cadence} \cdot \dfrac{\text{Chainring}}{\text{Cog}} \cdot \pi \cdot \text{Wheel (mm)} \cdot 60}{1000 \cdot 1000}$$
实例演算
假设踏频 = 90 RPM,牙盘 = 50 齿,飞轮 = 15 齿,轮径 = 680 mm。齿比 = \(50/15 = 3.333\)。周长 = \(\pi \times 0.68\,\text{m} \approx 2.136\,\text{m}\)。速度 = $$\frac{90 \times 3.333 \times 2.136 \times 60}{1000} \approx 38.45\ \text{km/h}$$(约 23.9 mph)。
常见齿轮和踏频组合的速度
下表假设700c公路轮直径为680毫米,除非另有说明。速度与踏频和齿轮比成线性关系,因此加倍任一参数都会大致加倍你的速度。数值已四舍五入。
| 组合 (大盘 × 小飞) | 齿轮比 | 踏频 (RPM) | 轮组 (毫米) | 速度 (公里/小时) | 速度 (英里/小时) |
|---|---|---|---|---|---|
| 34 × 25 (爬坡) | 1.36 | 80 | 680 | 13.9 | 8.7 |
| 50 × 15 (巡航) | 3.33 | 90 | 680 | 38.4 | 23.9 |
| 50 × 15 (巡航) | 3.33 | 100 | 680 | 42.7 | 26.5 |
| 53 × 11 (冲刺/下坡) | 4.82 | 100 | 680 | 61.7 | 38.3 |
| 53 × 11 (冲刺/下坡) | 4.82 | 110 | 680 | 67.9 | 42.2 |
| 32 × 22 (山地车29英寸) | 1.45 | 85 | 738 | 17.1 | 10.6 |
典型踏频和齿轮比范围
踏频是你踩踏板的速率,单位为每分钟转数 (RPM)。大多数骑手在以适度踏频踩踏而不是沉重地磨低速齿轮时效率最高,对膝盖的压力最小。
| 骑行风格 | 典型踏频 (RPM) | 说明 |
|---|---|---|
| 休闲 / 随意 | 60–80 | 舒适,低强度;平坦路面上常见 |
| 公路 / 耐力 | 80–100 | 大多数训练有素的骑手的高效舒适区 |
| 爬坡 | 70–90 | 在陡峭坡道上用低速齿轮时稍低 |
| 冲刺 / 赛道 | 100–120+ | 短期高强度努力的高腿速 |
齿轮比是大盘齿数除以小飞齿数。更高的比率意味着每次踩踏时轮子旋转更多 (更快,更费力);更低的比率更容易爬坡。
| 齿轮用途 | 典型大盘 | 典型小飞 | 齿轮比 |
|---|---|---|---|
| 紧凑爬坡齿轮 | 34 | 28–32 | ~1.06–1.21 |
| 标准巡航齿轮 | 50 | 15–17 | ~2.9–3.3 |
| 大冲刺 / 最高齿轮 | 52–53 | 11–12 | ~4.3–4.8 |
| 赛道死飞齿轮 | 48–50 | 15–16 | ~3.0–3.3 |
这是一般性指导——选择适合你的地形、体能和关节的齿轮。
关键术语解释
- 踏频
- 你转动踏板 (因此大盘) 的速率,以每分钟转数 (RPM) 测量。它是驱动整个计算的输入速度。
- 大盘
- 附着在曲柄上的有齿圆环。其齿数是齿轮比的分子——更多的齿数意味着更硬、更快的齿轮。
- 小飞 (链齿)
- 后轮飞轮或自由轮上的单个有齿圆环,链条啮合其上。更少的小飞齿数给出更高的齿轮比 (更快);更多的齿数给出更容易的爬坡齿轮。
- 齿轮比
- 大盘齿数除以小飞齿数 (例如 50 ÷ 15 = 3.33)。它等于每次踩踏一圈时轮子的完整旋转次数。
- 轮周长
- 自行车在一次轮子旋转中行进的距离,\(C = \pi \cdot d\)。速度 = 踏频 × 齿轮比 × 周长,因此准确充气的直径很重要。
- 齿轮英寸
- 齿轮高度的传统测量:齿轮比乘以轮子直径 (英寸)。更大的齿轮英寸意味着更硬、更高速的齿轮。
常见问题
踏频维持在多少比较合适?大多数公路车手的踏频在 80 至 100 RPM 之间;用这个计算器可以测试速度如何随踏频变化。
怎么知道我的轮径?把充好气的外胎一起量进去,测量车轮的整体直径;或者直接采用标准值,例如 700c 公路外胎用 680 mm,仅轮圈则为 622 mm。
这个结果会考虑风阻或坡度吗?不会——它只根据齿比给出理论速度,前提是你能保持所输入的踏频。