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【赤♂酱】被人忽视的几何设定——脚趾间距,你想知道的都在这里

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Raze镇个楼,1楼不给看


IP属地:广东1楼2023-12-15 12:42回复
    在解释这个问题之前,我们需要知道什么是脚趾间距,脚趾间距指的是脚踏和前轮之间的距离,这个距离决定了”当你的脚完全向前平行于地面时,转弯时会不会和前轮触碰干涉“,当然有些车即便是不完全平行的情况下也会出现干涉的情况。

    ▲出现干涉的情况,在前轮转弯时与鞋尖触碰


    IP属地:广东2楼2023-12-15 12:44
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      为什么会干涉?
      从车架几何设定角度出发,造成干涉的因素的主要有以下几个
      1.头管角度
      2.前叉Offset
      3.车架Reach
      如果不从车架几何角度出发,造成干涉的因素则有以下几个
      1.曲柄长度
      2.鞋码大小
      3.锁片位置
      4.轮胎大小/轮径大小
      当然今天主要还是以几何设定方向给大家解释这个问题,那么为什么会干涉呢?首先来讲头管角度(HA)对于脚趾间距的影响


      IP属地:广东3楼2023-12-15 12:50
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        从非常广义上的角度来讲,头管角度是前叉与地面之间的角度,不同的头管角度会改变其拖曳距,拖曳距的变化和操控性、稳定性有很大关系,当然本贴不深入讨论拖曳距带来的变化,有时间再单独讨论。
        那么宽松的、较小头管角度将使自行车更稳定,而陡峭的、较大的头管角度将使自行车更灵活,因为车型取向的问题,公路车需要更加灵活而山地车则是稳定优先,所以大多数公路车的头管角度为 72°左右,而山地车的头管角度往往来到了68°甚至更小。
        多说无益直接上图

        ▲在头管角度为72°的时候,脚趾间距的长度为83MM

        ▲在头管角度为68°的时候,脚趾间距的长度为121MM
        证明头管角度的变化可以改变脚趾间距。


        IP属地:广东4楼2023-12-15 13:00
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          而刚刚有提到前叉Offset(前叉偏移量)的问题,那么什么是前叉偏移量呢?前叉偏移量是前轮轴心与和前叉转向轴之间的距离。

          ▲图中名为“Steering Axis”就是转向轴,以头管中心直线延申到地面的线。而图中快拆杆的位置画一条平行于转向轴的线,它们之间的距离即为“前叉偏移量”。
          前叉偏移量可以通过各种不同的前叉设计而改变,Gravel和公路车常见的做法就是做一个弯的前叉改变偏移量。

          但是山地车前叉是通过叉肩延申或者内收而改变偏移量,毕竟避震器需要直上直下的工作,所以不能像公路车一样做弯曲的造型。

          当然还有一种方案也是在叉肩做文章,让整个前叉下部分“拐”出去


          IP属地:广东5楼2023-12-15 13:16
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            通过几何模拟器计算

            ▲前叉偏移量45的时候,脚趾间距为83

            ▲前叉偏移量52的时候,脚趾间距为90
            由此得出证明结论前叉偏移量确确实实也会改变脚趾间距的距离


            IP属地:广东7楼2023-12-15 13:20
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              车架Reach
              车架Reach值大家就再熟悉不过了,直接看图就好了,Reach一定程度上反映车架大小,也能决定一些机械性能,也决定了站姿骑行的座舱空间。

              我们都知道不同尺码的Reach值都是不同的,有些前轮打脚的情况和车架尺码脱不开关系
              ▲通过计算得知较短的Reach值的确会有更小的脚趾间距

              ▲而更大的的Reach值会有更大的脚趾间距
              这也就是为什么大多数干涉的情况都出现在较小的车架尺码上,当然有些品牌也会通过优化不同尺码的头管角度稍微改善小架子脚趾间距小的问题。


              IP属地:广东9楼2023-12-15 14:41
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                ***打气打了半天,胎是扎过得Biss,回来继续更新


                IP属地:广东来自Android客户端16楼2023-12-15 15:42
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                  工程师们不知道吗?为什么要这么做?
                  其实工程师们在设计车架时也非常明白干涉问题,但是介于几何性能的特点,大多数公路车为了灵活性和更出众的操控性,在设计的时候大多数情况下会考虑“轴距”和“拖曳距”的问题,有时这些设计决策会导致脚趾间距过小而造成干涉。
                  例如加大Reach值的做法其实是值得推荐的,因为Reach值实际上并不影响车手坐姿骑行时的姿势,影响坐姿骑行的数据是TT值,也就是“头管到座管的位置”,而Reach值则决定了站姿骑行的座舱空间。
                  其实设计师可以通过增加Reach值但是改变车架的立管角度缩短TT值,解决脚趾间距过小的问题,同时还能保证座舱空间的距离不变,但是在公路车领域大多数车型的立管角度都是在73°,这是因为73°左右的立管目前来看是较为适合踩踏的立管角度,基于公路车需要长时间坐踩的特点,所以立管角度并不适合变动,这也造成了Reach和TT值不变,两者的几何职能被削弱了,这意味着,你要车架操控好就不能乱改动前叉偏移量,要灵活就又不能增大Reach,增大立管角度缩短TT,就只能和前轮干涉!
                  所以话又说回来为什么公路车市场大家会以“STR”值作为车架是否激进的参考,本质上还是公路车的几何没有太多变化和较为固定,所以Reach才一直被作为“车架大小的参考标准”。


                  IP属地:广东18楼2023-12-15 16:02
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                    实际上早期的Gravel车型很大程度上是在公路车上演化出来的产物,在耐力车的基础上拥有了更宽的外胎、更多的负载能力等,但是本质上还是基于公路车的几何设计框架进行设定,即为“立管角度不变、短Reach、长TT”基础上再进行改良,这类产品其实目前还是比较流行的,例如696、云岸等产品,无一例外的都是遵循这套框架进行设计,得到的答案就是:它们的确像公路车一样灵活和拥有良好的操控,但是也带来了干涉问题。
                    但是又说回到另外一个问题,干涉对本质骑行带来的影响有多大?公路车的骑行环境大多数都是宽、或拐弯半径小的路面。

                    ▲如红框所示,鞋头和前轮之间的这点距离是要点
                    如果你速度足够快,弯道足够宽或者拐弯半径小,红框之内的行程还没消耗完你可能已经顺利过完了,这就是为什么打脚干涉的问题在公路车市场上并不那么多声音,难以感受到这个问题。


                    IP属地:广东20楼2023-12-15 16:39
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                      回到Gravel自行车本身,大多数情况下Gravel赋予了户外探险的属性,有时候不得不承认在一些羊肠小道我们没办法让速度足够快,大多数情况下甚至在低速行驶,弯道大多数拐弯角度也是非常大。特别是在低速的时候,我们难以保证平衡,这时候可以通过大幅度的转弯,修正低速带来的不平衡,这时候打脚干涉的问题就显得很严重了。


                      IP属地:广东22楼2023-12-15 16:48
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                        打脚干涉其实是设计师们过分追求一些属性而出现的问题,其实这几年设计师们也发现了公路车这套设计框架往Gravel上面不合理,比如Merida最新的“犀利”就完全的跳脱了这种框架而转向拥抱山地车的设计思路进行制作,即:“强调越野性能,长Reach短TT,大立管角度”的设计,相信很快Gravel自行车的几何方向也会往这方面走,因为在越野性能取向来说它真的更适合。而喜欢灵活和操控的消费者,或许接下来一些全新的All Road公路车会符合他们的胃口。


                        IP属地:广东23楼2023-12-15 16:55
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