山地自行车的优化设计
摘要：现代社会对自行车的需求已是必然，汽车已逐步替代了自行车出行方便的功能，而自行车则逐渐发展成了一种娱乐、寻求刺激的工具----山地自行车。

山地自行车是专门为越野(丘陵,小径,原野及砂土碎石道等)行走设计的自行车，山地自行车也分为很多种类，每种的功用和性能也根据需要有较大的差别。

下面就是从传统设计和优化设计的各个方面介绍了山地自行车的设计要求，作用和其独特的结构特点。

关键词：
在当代社会，汽车已逐步替代了自行车作为了代步工具。

普通的自行车已经逐步走出了我们的视线。

但是随着生活水平的提高，更多的人为了追求刺激，寻求极限运动，山地车小轮车也走进了我们的生活。

并且被广大活泼青年所喜爱。

山地自行车作为一种产品，也经历了从传统设计到优化设计的过渡。

在此简单从传统设计和优化设计的角度分析介绍它的结构设计特点，以及与其他自行车相比它的优化性特点。

山地自行车主要有普通型，双人竞速型，自由骑型，飞跃型，速降型。

普通型是山地自行车的最基本型，用于普通的山地越野，也是山地车中最轻便最实用的车型，因强度适中，可以追求轻量化。

但因强度不高，不适合更高强度的越野，因此随着人们的需求，发展出了更高强度的飞跃型，速降型，双人竞速型等适合在野地丛林越野的山地自行车。

山地自行车整体具有刚度大，行走灵活等有特点，适于在山地，土路，非人为环境中骑行。

因其坚固、粗犷、新颖的外型、缤纷夺目的色彩、优越的骑行性能，很快成为都市青年追求的时尚。

(1)山地自行车与普通自行车有哪些不同？各有什么特点？
山地车，各种部件均不同于普通自行车，具有缓冲作用、抗震性能好的轮胎，牢固结实、材料钢度大的车架，不易疲劳的把手以及即使在陡峻的坡道上也能够畅快地骑行的变速器等，都使山地车更适合与爬山越野、郊游旅行。

山地车，车速一般有10速，12速，15速，18速，21速，24速及27速。

正确运用变速器，能应付平路，上下坡，土路，顶风等复杂路况和气候，比普通自行车快速省力得多。

车架一般采用普通碳素钢管是经过焊接、组合而成。

为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车采用低合金钢管制造。

为了减少快速行驶的阻力，有的自行车还采用流线型的钢管。

车架结构比较结实，刚性要求比较强，有前避震，或软尾，外胎花纹较粗，具备很灵活的操控性。

(2)山地自行车与公路自行车有哪些不同？各有什么特点？
山地车一般使用26的车轮，轮胎较宽，通常具有减震系统和变速系统。

山地车的齿数比变化范围比较大，便于爬山和下坡。

山地车对强度的要求很高。

最早的山地车使用吊式刹车系统，后来出现的V型刹车提供了更好的制动性能，现在最好的制动系统是从摩托车引进的盘式制动器，或者说是碟刹。

山地车通常使用3片牙盘。

山地车通常使用直把和燕尾把。

公路车应该使用弯把（羊角）或者记时把（牛角），具有变速功能。

其后飞变化范围很小，大盘齿数很多。

大盘通常为两片，最近有流行3片的趋势。

公路车注重的是速度，追求轻量化。

公路车的刹车系统是很古老的夹器，只有一个固定轴。

山地车一般使用26的车轮，轮胎较宽，通常具有减震系统和变速系统。

山地车的齿数比变化范围较大，便于爬山和下坡。

就区别而言，山地车比较结实，而公路车通常比较纤细（近年基于空气动力学设计的车架比较粗壮）。

山地车的车架角度很有讲究，而公路车的角度是差不多的。

山地车的车轴比
较粗壮，而公路车的车轴比较精致。

山地车的轮胎通常在1.9"以上，而公路车的轮胎宽度多在20毫米上下。

下面具体分析一下山地车几个重要部件的特点以及性能。

1．自行车车架问题
山地车车架的材料目前主要有以下几种：钢，铝合金，钛合金，镁合金，钪合金，碳纤维等等，一般市场上出现的车架主要有钢，铝合金，钛合金，碳纤维。

铝合金和镁合金是最近的新兴材料，比较少见。

相较公赛和代步自行车，这样就减轻了车的自重，骑车时会感觉更加轻便。

而且他的平稳性也是最好的。

1.自行车轮胎的问题:
山地车为适应爬坡，越野轮胎做得又宽多刺，可以增大摩擦力。

而公赛为了适应比赛争取速度轮胎做得又细以光滑，可以减小摩擦力。

代步自行车，车轮取于山地车与赛车之间，便于行施，又可以适应不同道路防滑。

不难看出山地车的抓地力最强，所以才能适应极限运动的需要。

3.挡泥板的不同
山地车挡泥板形状为什么和普通自行车的形状不一样就是因为防止变形后影响车轮正常转动磨车轮，所以不会采用普通自行车的“包裹式挡泥板”而采用越野摩托车的“开放式挡泥板”，从而避免了挡泥板对车本身灵活性影响。

这也是为什么现在很多山地车专用挡泥板都是后边翘得高高的离车轮比较远的原因。

4轮圈材料改进
代步自行车的轮圈是用钢做的，但现在钢质轮圈因质量大，刚性强度不足等原因已经淘汰，只能在廉价劣质的自行车上找到。

铝质轮圈取代了钢，因为铝较轻、较强、防锈，而且能提供更好的刹车性能。

5变速器与轮盘
与普通自行车相比，山地车加了变速器。

山地车的牙盘齿数与飞轮齿数相比所得的比值称之为传动比,传动比高,骑行者爬坡有力、轻松。

而山地车的传动比不再单一，从而使山地车的速度可变，这能使骑车人本身不论实在爬坡平路还是下坡，都能通过变速，而达到最省力状态。

6．辐条介绍
辐条选用不锈钢材料的。

不锈钢强度高并且不会起锈，从而增加了其耐腐蚀性能，寿命得以延长。

普通的车轮使用镀铬或镀锌碳钢辐条，这类辐条强度不如不锈钢，并且有起锈趋势。

7．避震
行程的大小一般是40至120毫米, 通过气压、液压油、胶棒、弹簧来起到减震作用。

从而保证了骑行者在各种复杂的地面条件下的速度和安全。

同时也是骑行者感觉更加舒适。

除此之外还有很多细小零件的选择，不做过多的介绍。

就以上所述，看出山地车与其他自行车相比的优越性能。