Asıl engel aslında bir durma noktasından çıkmak olacaktır. Bu tür bir şey epeyce yapılmıştır ve motor hızı olarak adlandırılır ve hızlı bir arabanın arkasında çok yüksek vitesli (genellikle sabit vitesli) bir bisiklete binmeyi içerir. Bisikletteki rüzgar direncini azaltmak için bir tür kaplama. 100mph'nin çok üzerinde hızlara ulaşıldı.

Bu tür bir bisiklet, doğru koşullar altında özel olarak kontrol edilen uzun bir düzlük dışında herhangi bir yere binmek için kesinlikle uygun değildir.

Şuna göz atın Nelerin dahil olduğuna dair bir fikir için video.

Burada verilen diğer yanıtlar, tek bir aynakol dişlisinin boyutunda fiziksel sınırlamalar olduğu için doğrudur; ancak, bu sınırlamayı, örneğin 4'e 1 dişli oranını başka bir 4'e 1 dişli oranıyla 16'dan 16'ya kadar olan son oranı elde etmek için sırayla bağladığınız "çift redüksiyonlu" bir dişli sistemi oluşturarak aşabilirsiniz. -1. Yukarıda belirtildiği gibi, Fred Rompelberg çift redüksiyon dişlisi kullanarak 269 km / s hız rekoru kırdı: 21.5 nihai toplam dişli oranı için 60 / 15'e bağlı 70/13. Tekerlekleri 18 inç çapında ve lastikleri yaklaşık bir inç kalınlığındaydı, bu yüzden ayağının krank etrafında her dönüşü bisikleti yaklaşık 35 metre hareket ettirdi. 269 ​​km / s 75 metre / saniyedir, bu nedenle en yüksek hızdaki kadansı 130 rpm'nin biraz altındaydı. Aşağıda bunun önemli olacağını göreceksiniz.

Ve şimdi gerçek sınırlayıcı konuya geliyoruz. Normal koşullar altında, maksimum hızınız, dişli oranınız ile değil, üretebileceğiniz güçle sınırlıdır. Başsız veya arka rüzgar olmadan düz ve pürüzsüz bir zeminde bisiklet sürmek için gereken gücün iki bileşeni vardır: aerodinamik sürtünmenin üstesinden gelmek için gereken bir bileşen ve yuvarlanma ve mekanik sürüklenmenin üstesinden gelmek için gereken bir bileşen. Aerodinamik sürükleme kuvveti, hava hızının karesine göre değişir, bu nedenle aerodinamik sürükleme kuvvetinin üstesinden gelmek için gereken güç, hızın küpüne göre kabaca değişir. Öte yandan, yuvarlanma ve mekanik sürükleme kuvveti neredeyse sabittir, bu nedenle üstesinden gelmek için gereken güç, hıza göre kabaca doğrusal olarak değişir. Rompelberg hız denemesinde ve benzer şekilde "tempolu" diğer girişimlerde, aerodinamik sürtünmeyi en aza indirgemek için tasarlanmış özel olarak tasarlanmış bir motorlu aracın arkasına geçti. Ancak, yuvarlanan sürükleme kalır. Yuvarlanma direncinin üstesinden gelmek için gereken güç yaklaşık olarak Crr * toplam kütle (kg cinsinden) * hız (m / s cinsinden) * yerçekimi sabiti (9,8 m / sn ^ 2) olup Crr'nin "yuvarlanma direnci katsayısı" olduğu ve yatak ve diğer iletim kayıplarını içerdiği düşünülmektedir. Modern lastikler ve modern zincir tahrik sistemi ile sağlam zeminde, Crr genellikle .005 aralığındadır. Bu nedenle, 75 metre / sn'de toplam 100 kg'lık bir kütleyi hareket ettirmek, aerodinamik sürtünmenin olmadığı düz bir zeminde yaklaşık 370 watt güç gerektirir. Pacing aracı tüm aerodinamik sürüklemeyi ortadan kaldıramazsa, güç talebi daha yüksek olacaktır.

Şimdi ihtiyaç duyulan gücün insan tarafından üretilmesine dönüyoruz. Güç, kuvvet ve hızın ürünüdür ve ya yüksek pedal kuvveti ve düşük bacak hızı kombinasyonuyla ya da yüksek bacak hızı ve düşük pedal kuvvetiyle belirli bir miktarda güç üretebiliriz. Tahmin edebileceğiniz gibi, pedal kuvveti ve bacak hızı ters orantılıdır: pedal kuvveti ne kadar yüksekse, bacak hızımız o kadar düşük ve bacak hızımız ne kadar yüksekse, üretebileceğimiz pedal kuvveti o kadar düşüktür, bu nedenle ikisi arasında bir denge vardır. . Genel olarak, çoğu insan için gücün, bacak hızının ve pedal kuvvetinin maksimum değerlerinin kabaca yarısı olduğu bir noktada maksimize edildiği gözlemlenmiştir (yani, bir sürücünün maksimum bacak hızını ve maksimum bacak kuvvetini bilirsek, gücün maksimize edildiği gözlemlenmiştir. maksimumların yarısının yakınında). Pek çok eğitimli bisikletçi için maksimum kadans 200 ila 250 rpm arasındadır ve genellikle 120 rpm civarında maksimum güç ürettiklerini gözlemleyebiliriz. Ve bu, Rompelberg'in hız rekorunun 130 d / d'nin biraz altında olduğu gözlemimizle tutarlı.

Dolayısıyla, 100'e 1 dişliye sahip bir bisiklet yapabilmenize rağmen (çift veya üçlü azaltma sistemi aracılığıyla), Muhtemelen hız hedefinize ulaşmak için gereken gücü kadansın "tatlı noktasında" üretemeyeceksiniz.

Birkaç bariz sorun var:

• Tam kasalı bir bisikletle bile normal tekerlek boyutlarında asla 100: 1 pedal çeviremeyeceksiniz
• En küçük dişliler on bir diştir, bu nedenle 1100 dişli bir aynakol dişlisine sahip olmanız gerekir, bu da 55 dişli bir aynakol dişlisinin yaklaşık yirmi katı büyüklüğündedir, bu nedenle boşluk sorunları yaşarsınız
• 1100 dişli aynakol dişlisinin yük altında sallanmayacak kadar sert olmasını sağlamak
• hareketsiz durumdan çıkmak
• Muhtemelen öne vites değiştiremeyeceksiniz.

Ama bunun dışında hayır.

Asıl sorun, bir şanzımanın dişli oranlarının torku çoğalması veya bölmesidir. 100: 1 şanzıman, ürettiğiniz torkun 100'e bölündüğü anlamına gelir. Ortaya çıkan tork, bisikleti hareket ettirmek için gerekenden daha azsa, pedalları döndüremezsiniz.

Düzgün, düz bir yolda, iyi şişirilmiş lastiklerle ve ön rüzgarı yoksa, hareket etmeye başlamak için gereken tork sıfıra yakındır ve bu nedenle torkunuzun 100 azaltılması bir hareket etmeye başlamanın önündeki engel. Ancak, hareket etmeye başlar başlamaz, hava sürtünmesi ve yuvarlanma direnci nedeniyle empedans oluşur. Bu empedans torkunuz / 100'e eklenir eklenmez daha hızlı gidemezsiniz.

Yüksek vitesler, yavaş bir bench press yapmaya benzer şekilde kaslarımızın yavaş çalışmasını sağlar. Muhtemelen ağırlık kaldırmadan maksimum gücünüzün yavaş bir kaldırma sırasında geliştirildiğini biliyorsunuzdur. Göğsünüzden 200 kiloluk bir çubuğa hızlı bir şekilde basabilirseniz, bu biraz daha fazla ağırlığı kaldırabileceğiniz anlamına gelir. Yüksek vites kullanmak bir şekilde yavaş bir kaldırma yapmaya benzer; daha büyük bir güç geliştiriyorsun. Yüksek dişliler ayrıca bacakların savurgan hareketini azaltmamızı sağlayarak verimliliğimizi artırır. Ancak dişli, çıkış torku istenen hızı korumak için gereken kuvvetten daha az olacak kadar yüksek olmamalıdır (toplam sürüklemeye zıt ve eşit bir kuvvet).

Dişli oranındaki artış pedal koluna karşı daha fazla tork geliştirmenize izin verir, ancak aynı zamanda çıkış torku da azalır. Çıkış torku, hızı koruyamayacağınız noktaya kadar azalmamalıdır. Yani bir değiş tokuş oluyor, bu da bazı optimal nokta olduğu anlamına geliyor. Bu nokta elbette size bağlıdır: vücut geometriniz, gücünüz ve ağırlığınız ve koşullara: eğim, rüzgar, yüzey, bisiklet (lastikler vb.). Ayrıca, amaçlanan sürüş mesafesi! 100 millik bir yolculuğa çıkmanız için uygun olmayacak şekilde yüksek viteste bir mil koşabilirsiniz.

Muhtemelen deneyimlerinizden biliyorsunuzdur, düz zeminde ideal hissettiren bir vites, bir eğimle karşılaştığınız anda aşırı güçlenebilir: fazladan çaba sarf edersiniz, ancak bisiklet yavaşlar. Bunun nedeni, çıkış torkunun bisikleti yokuş yukarı itmek için çok düşük olmasıdır. Daha düşük bir vitese geçmek, yüksek viteste imkansız olan bir hızı korumanıza olanak tanır.