​【车轮】

自行车的车轮是滚动而不是转动。滚动包含转动，转动包含于滚动，滚动的范畴要比转动大。对于骑行来讲，滚动阻力＞转动阻力，产品滚动性能差异＞转动性能差异，在空中转动润不等于在地面滚动快，所以很多人拿转动润说明车轮性能好是比较片面的，升级轮毂（花鼓）或拼命砸钱买高级轮毂（花鼓）编圈就能取得高性能是误入歧途。车轮包括轮胎的刚性永远是车轮的首要因素，简单的说就是车轮更能在地面滚动时维持一个圆形的几何形状才能拥有更低的滚动阻力，当承受载荷后车轮发生变形，产生迟滞损失等是产生滚动阻力的根源。车轮所产生的滚动阻力远大于轴承阻力，车轮由于刚性不足（包括因胎压不足所导致），所导致的滚动阻力增加会极大地增大影响骑行，所以骑行前打足气比什么都重要。轮毂轴承的摩擦力只是非常有限的一点点，因为轴承已经用滚动摩擦代替了滑动摩擦，克服轴承摩擦力的结构是省力杠杆（包括自行车上各处轴承）。其他诸如重量、是否破风都是次要因素，放大到整个自行车也是如此，刚性好的车往往好骑，有的车推着重骑着轻，有的车推着轻骑着重，就是这个道理。不能认为车轮好就是重量轻轴承润，轴承都是润的，其不是主要因素。车轮优化首先是轮胎，在滚动阻力面前，细胎先天就胜了三分，这是小几何尺寸产生的刚度优势，与档次无关。
关于车轮我们要注意一个问题，那就是车轮的刚性不能完全从几何上体现出来，是自行车上不能单用几何评价刚性的一个特例，辐条的预应力为车轮提供了在几何之外的刚性，其张力的大小也是车轮刚性的一方面。辐条张力应该均布于轮辋上，变速车的后轮辐条张力左侧低于右侧，不宜过高，过高会对辐条和轮辋造成损伤，缩短寿命。
【关于26与27.5之争的真相】
目前主流山地车的轮径，26，27.5，29三种。商家的说法是，大轮径通过性更强，虽然重量会增加一些，但依然对骑行有利。这里我们要说明的是以下几点：一、最重要的一条，也就是商家揣着明白装糊涂，没有告诉消费者27.5的一条重要而且严重的缺点：车轮的轮径越大，越对车轮刚性产生不利影响，进而由于轮径的加大也会对车架刚性产生不利影响，而自行车的刚性下降会造成机械效率的下降和滚动阻力的增加。这是不被很多人注意到的关键问题，即使多年的骑行高手也未必注意到这一点，轮径的增加和辐条长度的增加对车轮刚性都是不利的。也就是说，不是“增大轮径，只增加了少许重量，但大幅度提高了通过性”，如果在增大轮径的同时，刚性降低了很多，那么这样的车轮也是不好用的。有些骑友已经证明了有些27.5的车并不如26车好骑。二、轮径越大对爬坡越不利，我们在前文已经阐明，轮径增大会增大克服重力所需要的最小踩踏力。三、自行车的大小尺寸与人的身材相适应的，是与使用性相适应的，如果轮径增大有利，那是不是要无限地增加下去？由于适用对象不同，自行车有大轮有小轮，这要看个人使用情况，不能只注意到通过性就唯27.5是选。四、27.5车圈所谓通过性的提高的同时也伴随多个不利因素的产生，包括刚性，重量，灵活性等方面，而且27.5的车在成本上也要更贵一些。27.5就是在26和29之间的一个折中，对传统26产品进行了改变，给人以新颖的感觉，其性能有很大的噱头意味。
自行车是一个工业产品，并不是一个简单的物理问题，并不是某一个物理量的改变就能就能使性能提高。如减轻重量，增大尺寸，这些都不一定能提高性能。
【珠挡与培林轮毂之争】
轴承摩擦力影响大小
培林花鼓使用深沟球轴承以自行车常用的6000型号计算分析，珠挡式轴承类似于角接触球轴承。
滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：
T=uPd/2(M：摩擦力矩，N.mm；u：摩擦系数，表1；P：轴承负荷，N；d：轴承公称内径，mm)。摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如下所示。
轴承型式 摩擦系数u
深沟球轴承 0.0010-0.0015
角接触球轴承 0.0012-0.0020
在不同情况下摩擦系数可能会发生一定改变，摩擦系数放大为0.01，P平稳运行近似等于放大后的重力，取1000N。d取10。
T=0.01*1000*10/2=50N.mm；为抵消轮毂摩擦阻力而输出的蹬踏力=T*齿数比（2.5）/曲柄长度（170）=0.7N。
由于计算中将轴承摩擦系数放大，故此得出初步结论升级轮毂对减少骑行阻力帮助较小。由于轴承摩擦系数在千分之一数量级，所以各档次轮毂差距即使很大所产生的阻力依然较小。由此得出进一步结论，较高端轮组的性能提升，主要得益于辐条和轮辋。
但是这里依然指出，轮毂（花鼓）轴承的摩擦系数无非就是0.002左右，不论培林还是珠挡，都是这种水平，好坏贵贱都无明显差异。为了提高润滑程度升级轮毂（花鼓）没有明显效果：一、轴承产生的摩擦力小，二、产生的摩擦力矩小，三、自行车踩踏时是省力杠杆，进一步弱化了摩擦力矩的阻碍作用，四、车轮是滚动而不是转动，转动摩擦力小不等于滚动阻力小，滚动阻力远大于轴承摩擦力。珠挡角接触轴承的结构的设计初衷是制造工艺上的要求，降低了对制造精度的要求提高了对尺寸误差的适应能力（包括如果滚珠或轴挡磨损变小，产生间隙，那么只要旋紧即可继续维持使用），这是机械制造原理经典的有据可寻的结构，根本就不是为了受轴向力，受轴向力的优势只是附带产生的。自行车的轴承只要是质量合格的产品，都能保证足够润，这是现代工业对产品的基本要求，不是只有高精度的轴承才能润，或者如某些孤陋寡闻的禧玛诺粉所言只有禧玛诺的轴承才是润的，简直不把世界几大著名轴承厂放在眼里。自行车对轴承的使用要求极低，最普通的轴承也能满足使用，在良好润滑，合理装配的情况下，任何轴承都是润的。轴承产生的阻力很小，且在自行车上，凡是有轴承的地方必有省力杠杆克服其阻力，所以轴承阻力对骑行影响微乎其微。对于车轮来讲，车轮的主要运动是在地面滚动，而不是像电风扇一样在空中转动，不是轴承润就万事大吉了，空转润的车轮不一定滚动阻力小（刚性高），而刚性好滚动阻力小的车轮才是好车轮。轴承摩擦力差异性
珠挡摩擦力劣势的原因：由于其角接触轴承的结构，其支持力的分力才用于抵消重力，斜边大于直角边，支持力大于重力，并因此产生了派生轴向力S，角接触轴承比深沟球轴承产生了更大的压力，摩擦力与压力成正比，其摩擦力就会更大。
【高框轮辋（大刀圈）的破风效果】
大刀圈或破风圈不论高速低速都是有利的。——增加框高是改变几何，对提高刚度非常有利，其空气阻力的降低也许并不如宣传那样神乎其神，但是刚度的提高不论对于高速还是低速骑行都有利。大刀圈的高性能，一方面得益于风阻的降低，另一方面就是刚度的提高，框高的增加对降低风阻和提高刚度产生了设计重合的特点，而刚度的提高作用大过减少风阻的作用，这也同样使人误认为减少本不大的风阻就能使性能得到很大的提高。高框轮辋（大刀圈）的破风效果，也就是减少空气阻力的效果只是自行车全部空气阻力的一小部分，自行车的空气阻力之和又只是人车全部阻力的一小部分，一小部分里的一小部分——小而又小的一部分，可以说是微不足道的，低框不等于无框，框高50破风，框高24也破风，不是24不破风，50就破风，破风也不等于把空气阻力减少至0，虽然减少辐条长度对减少空气阻力有利，但几十毫米对辐条总长200多毫米来讲只是一小部分，构不成根本影响。车轮也本没有多少风可破，也不是对所有骑行爱好者破风都有意义，没那么高速度有什么风好破的！而由于框高的增加导致几何刚度的提高，进而减少滚动阻力增强力的传导的效果却是真真正正的。正如前面所提到的，零件的抗弯性能与零件截面几何形状有直接关系，框高的增加会使几何刚度明显增加，包括可使辐条长度缩短可使辐条刚度增加，几何刚度的增加对于减少滚动阻力和增强力的传导有着十分明显的助益，一分刚性的提高，必伴随一分力损失的减少，而这种减少会由于几何刚度的极大增加而极大减少。——很多小白觉得高框圈性能出色就归结于破风效果，或者在滚动阻力远大于轮毂（花鼓）轴承阻力，轴承阻力差异很小的情况下把车轮更优径直归结为轮毂更润都是极大的误区。一种可能的情况就是增大框高对空气阻力的减少不明显，虽然可能重量增加了，但刚度实实在在的提高了，这样的轮子有可能好用。（当然还可能是其他因素造成的刚度增加，如辐条的分布、数量增加、张力增加、辐条孔的加强、轮毂结构改善等，但总之是刚度增加的意义大过破风意义）——另外，很多器材党和奸商的忽悠文章总是在空气阻力很大且主要由人体产生的事实下，却避重就轻以偏概全，拼命强调破风架、破风轮的作用，甚至故意拿着放大镜说着芝麻大的事，小题大做，一丁点的地方也要搞出些噱头，让消费者多花一些钱。花费高昂代价减少自行车本身的有限阻力是性价比极低的一件事，在物理上，总是想把机械效率提高成100％那不是在发明永动机吗？在这条路上走下去，永动机没有发明出来，代价却已十分高昂，这就是为什么一些高端车性价比极低，或者说一些高端车毫无性价比可言的根本原因。而可以这么说，就现代工业水平而言自行车在较低成本下已经可以获得较高性能，存在一个拐点，即随投入的明显增加，性能并不明显增加。