thumb 350x350px 腳踏車幾何引數：軸距（Wheelbase）、轉向軸角度（Steering Axis Angle）、前叉偏移（Fork Offset）和曳距（Trail） 腳踏車摩托車幾何是定義特定腳踏車配置的一組關鍵幾何尺寸（長度和角度）。其中最主要的是軸距、轉向軸角度、前叉偏移和曳距。這些引數對腳踏車的操控有很大影響。 軸距 軸距是指前後輪的地面接觸點之間的距離。軸距與車架長度、轉向軸角度和前叉偏移有關。它與汽車和火車所使用的 軸距 一詞類似。 軸距，以及腳踏車加騎手整體重心的高度，對腳踏車的縱向穩定性都有很大影響。短腳踏車更適合表演翹前輪和。 轉向軸角度 thumb 人們從一輛寶馬摩托上的避震前叉可以看到轉向軸角度，也稱後傾角（rake angle） thumb 一個美式摩托車的例子，它的後傾角異常地大 轉向軸與地面垂線的夾角，稱為後傾角（caster angle 或 rake angle）；轉向軸與地面的夾角，則稱為頭管角（head angle）。轉向軸是轉向機構（包括前叉、車把、等）轉動的軸線。轉向軸角度通常就是的角度。 腳踏車頭管角 對於腳踏車，轉向軸角度是從地面開始測量的，稱為頭管角（head angle）；90 的頭管角是垂直於地面的。例如，提供的產品： 2007 Filmore 是場地車設計，根據車架尺寸，頭管角為 725 至 74 不等。 2006 Tete de Course 是公路車設計，根據車架尺寸，頭管角為 7125 至 74 不等。 由於前叉避震，現代山地車（不同於公路車）的頭管角往往較小，通常在 70 左右，但最小可達 62（取決於車架的幾何設定）。 至少有一家制造商，，在售後市場提供無螺紋，實現了可變頭管角。 摩托車後傾角 對於摩托車，轉向軸角度是從地面垂線開始測量的，稱為後傾角（caster angle 或 rake angle）；因此，0 的後傾角是垂直於地面的。例如，提供的產品： 2007 Breva V 1100 的後傾角為 2530（255 度） 2007 Nevada Classic 750 的後傾角為 275 前叉偏移 前叉偏移（Fork offset）是轉向軸與前輪軸線之間的距離。 公路車前叉的偏移量一般在。 實現前叉偏移的方法包括：使前叉彎曲，在前叉下端新增垂直的突出部，將轉到轉向軸的前方，以及將左右腿固定在叉肩上時與前叉立管形成一定角度。曲線叉的發明者是。 對於伸縮式的摩托車，前叉偏移的實現方法是：透過叉肩（Triple tree）的偏移，或將叉管固定到叉肩時為其增加傾角（通常從 0 度開始測量），或者是兩者的結合。此外，有些不太常見的，例如後連桿或前連桿前叉，可以透過連桿臂的長度來實現偏移。 前叉長度 前叉長度（Fork length）是沿頭管方向，從下碗組到軸中心的距離。 曳距 thumb 854x854px 該圖顯示了，減小頭管角、前叉偏移或輪徑，對曳距的影響。由上到下： 一般的頭管角和前叉偏移：基準 減小頭管角：曳距增大 減小前叉偏移：曳距增大 減小輪徑：曳距減小 thumb 動畫顯示，若要保持曳距不變，當轉向軸角度變化時，前叉偏移也必須隨之變化。【右上角標示輪徑為 26，下方左、中、右文字分別為頭管角、曳距（毫米）、前叉偏移（毫米）】 thumb 動畫顯示，若保持轉向軸角度不變，當曳距變化時，前叉偏移就會隨之變化。（文字同上） 曳距（Trail）是從前輪與地面的接觸點，到轉向軸與地面的交點，沿地面方向的距離。如果前輪與地面的接觸點，位於轉向軸與地面的交點之後（更靠近車尾），則曳距為正。大多數腳踏車的曳距都是正值，但也有少數腳踏車，如和 Python Lowracer（一種臥式腳踏車），其曳距為負。 曳距通常被認為是決定腳踏車操控特性的重要因素，有時也會列在腳踏車製造商的幾何資料中。威爾遜（Wilson）和帕波多普洛斯（Papodopoulos）認為，機械曳距可能是更重要、更具資訊量的變數，儘管這兩個表示式的表述幾乎一致。 曳距是轉向軸角度、前叉偏移和輪徑的函式。它們的關係可以用以下公式來表述： text Trail_text 自 frac R_w cos A_h O_fsin A_h text Trail_text 摩 frac R_w sin A_r O_fcos A_r 這裡，R_w 是前輪半徑，A_h 是腳踏車的頭管角（轉向軸與地面的夾角），A_r 是摩托車的後傾角（轉向軸與地面垂線的夾角），O_f 是前叉偏移。可以透過加大輪徑、減小頭管角，或減小前叉偏移來增大曳距；透過增大頭管角（變得更直立）、增加前叉偏移，或減小輪徑來減小曳距。 摩托車手往往會提到曳距與後傾角的關係。後傾角越大，曳距就越大。請注意，在腳踏車上，後傾角增大時，頭管角是減小的。 當腳踏車傾斜或轉彎時，曳距會發生變化。在傳統幾何結構下，當腳踏車傾斜並向同側轉彎時，曳距會減小（如果測量的是地面接觸點之間的距離，而非輪轂之間的距離，則軸距會增大）。當使用避震時，曳距也會發生變化，例如在響應制動時。在剎車時，由於負荷轉移導致避震前叉壓縮，曳距和軸距都會減小。至少有一款摩托， C1，其前叉可以調整曳距，範圍從。 機械曳距 機械曳距（Mechanical trail）是前輪的地面接觸點到轉向軸的垂直距離。它也被稱為正常曳距（normal trail）。其值等於前面曳距表示式中的分子。 text MechanicalTrail_text 自 R_w cos A_h O_f text MechanicalTrail_text 摩 R_w sin A_r O_f 儘管對腳踏車轉向的科學理解尚不完整，但對相互依賴的動態複雜性已經有了很好的整體瞭解。機械曳距無疑是決定腳踏車操控特性最重要的變數之一。零曳距可能會帶來一些好處： 消除了側風壓力中心位置的影響 消除了前輪下沉效應 如果機械曳距較短，熟練機警的騎手可能更能控制路徑。而已知的是，如果曳距較長，會使 撒把 騎車更容易，從而主觀上會覺得更穩定。 前輪下沉 前輪下沉（Wheel flop）是指腳踏車或摩托車在轉動車把時，前輪轉向後會出現 下沉 的現象，這會導致轉向比預期的更大。前輪下沉是在轉動車把而離開 直行 位置時，由於其前端降低而引起的。這種降低現象遵循以下公式： f b sintheta costheta 這裡： f 是 前輪下沉係數，即，當車把從直行位置旋轉 90 度時，前軸中心所下降的高度 b 是曳距 theta 是頭管角 因為前輪下沉時車子前端會降低，所以重力會傾向於使車把繼續旋轉，如果騎手不用更大的力把住車把，旋轉速度還會加快。一旦車把轉動，騎手需要對車把施加扭矩，才能使其回到直行位置，車子的前端才會回到原來的高度。前輪的轉動慣量會抵消部分的前輪下沉效應，因為開始或加速前輪轉向需要一個扭矩，而轉動慣量會反抗這個扭矩。 根據上面的公式，增加曳距和 或減小頭管角，會增加車子的前輪下沉係數，這就使得將車把轉回直行位置所需的扭矩增大，也使車子突然偏離路線的傾向增大。此外，增加車子前輪所承受的重量，不管是透過增加車子、騎手和貨物的質量，還是透過改變質量分佈將重心前移，都會加劇前輪下沉效應。透過增加車速而增加車輪的轉速，進而增加前輪的轉動慣量，會部分抵消前輪下沉效應。 人們普遍認為，一定程度的前輪下沉是有益的。《》稱：前輪下沉幅度過小的腳踏車，對轉動車把的反應會比較遲鈍。前輪下沉幅度過大的腳踏車，在低速和中速時容易偏離路線。 改裝 可以透過改裝或更換前叉，來改變腳踏車的幾何特性。 改變前叉長度 增加前叉長度，例如從剛性前叉換成避震前叉，會抬高腳踏車的頭部，從而減小頭管角。加長前叉對摩托車的後傾角會產生相反的影響，因為後傾角和頭管角互為餘角。 經驗資料是，前叉長度每改變 10 毫米，轉向軸角度就會改變半度。 改變前叉偏移 增加前叉偏移會減少曳距。如果將現有前叉彎曲，而又不延長叉片，那麼前叉會變短。 法律要求 在美國北達科他州，製造、銷售和安全操作在公路上行駛的摩托車，其後傾角和曳距需要在所要求的範圍之內。 4 所有摩托車，除三輪摩托外，必須滿足以下與前輪幾何特性相關的規範： 最大值：後傾角：45 度；曳距：正 最小值：後傾角：20 度；曳距：正 製造商的規格引數，必須包括摩托車每個型號或每個類別的具體後傾角和曳距；並且 後傾角 和 曳距 這兩個術語，必須由負責人，依據第 2832 章所制定的規則來定義。 參見 有關幾何的其它方面，例如人體工學或預期用途，請參閱腳踏車車架。對於摩托車，其它主要幾何引數包括：座墊高度，以及腳踏和車把的相對位置。 腳踏車及摩托車的動力學 前叉 腳踏車車架 參考資料 外部連結 Category 動力學 Category 騎車 Category 腳踏車運動 Category 腳踏車零元件 Category 摩托車運動 Category 摩托車的安全問題