为什么有些自行车的车轮比大多数摩托车大得多？

让我们考虑一下山地自行车和摩托车。每个人都需要尽可能地使用并更有效地克服障碍。更大的车轮通常意味着更大的越野能力。那么，通常车轮比摩托车大的自行车背后的理论是什么？

齿轮传动是一个因素，尽管绝不是唯一的因素。普通的车轮尺寸允许前后调整大小的链轮。自行车行业一直受到赛车手的需求驱动，而骑自行车的人在下坡时可以达到100公里/小时以上。挡位越高，“甩动”的可能性就越小，并且不再能够有效踩踏板。车轮越大，旋转一圈的距离就越远。内燃机的RPM可以达到1000s，这比人的腿可以承受的功率高一个数量级，至少在实验室环境下，这开始使效率降低约100 rpm（http://link.springer.com/article/10.1007 ％2Fs00421-004-1175-5），并且在某个点之上（这可能是它自己的问题）完全无法跟上踏板，更不用说施加有意义的力量了。这就是为什么便士式自行车具有如此大的车轮的原因，因为曲柄直接连接在车轮上，所以提高速度的唯一方法是增大车轮。

链传动和齿轮装置解决了这个问题，可以使车轮更小，更轻，并且a部高度以下的顶管。但是，对于可以使用的链轮大小和后链轮大小有实际的限制。太大的链轮将开始弯曲（这在现代材料之前更是一个问题），目前标准卡式盒中最小的后链轮为11齿，而在旧的5速飞轮上通常为14齿。带有25mm轮胎的700c车轮在标准转速为53的牙盘和11个后链轮的情况下，以120 rpm的节奏可达到〜73kph。为了获得相同的齿轮，一个20英寸的BMX车轮需要一个75齿的链轮，直径大约为12英寸，而16英寸折叠自行车车轮则需要一个83齿的直径14英寸链轮。

实际上，有些自行车确实有非常小的车轮，例如折叠自行车。但是他们的最高速度是有限的。已经制造了一些带有9齿最小链轮的后轮匣（请参阅http://www.sheldonbrown.com/capreo.html），但是工程方面的考虑使它们昂贵且易于磨损。甚至在那时，标准的26“和28”（aka 700C aka 29“）车轮尺寸是100多年前设定的，与更传统的自行车相比，折叠自行车对人们来说看起来“愚蠢”。UCI喜欢强制要求现代赛车的形状与70年代大致相同，包括菱形框架和55至70厘米之间的车轮。

山地车手为什么应该选择29英寸车轮胜于26英寸英寸车轮的另一个标准原因是，他们“滚动更好”。较大的直径意味着它更少地卡在小车辙​​和孔中，而不是向下滚动。较大的轮胎也意味着较大的空气量，因此对悬挂的需求较少。摩托车已经很重（具有移动更多重量所必需的动力），因此增强悬架的问题不大。26“ vs 29”（vs 27.5“）的问题远未解决，但趋势正在朝着更大的方向盘发展，而不是向较小的方向盘发展。

我认为“更大”是不恰当的描述：

最多，自行车车轮倾向于“稍大”。

应当指出的是，在两种情况下，一个限制因素是“站立高度”-骑手的最低位置（对于相对简单的车架样式）基本上受车轮尺寸的限制。较大的车轮或者需要更长的骑手腿，奇数球的框架设计（使自行车更长更笨拙），或者“一分钱”式的安装/拆卸。

简介：摩托车的车轮较重，因此使其更小使其更具机动性。摩托车行驶得更快，因此空气阻力更为重要，而更大的车轮则更多。摩托车具有更多的可用动力，并且行驶速度更快，因此悬架既易于携带，也更加必要。

尽管如此，还有更多的考虑因素。是的，大轮子比小轮子能更好地处理颠簸。如果您只关心车轮尺寸会受到只能购买的车轮的限制，这就是为什么36英寸/ ISO787车轮尺寸在某些地区很受欢迎的原因。您可以得到更大的车轮，但是轮胎很难找到并且您可能必须自己制造轮胎，内胎和轮辋。

在相同的重量下，较大的车轮较弱，而自行车的重量很重要。实际上，您是在较大的轮辋和轮胎上散布了相同数量的材料，因此一切都变薄了。同时，由于自行车至少具有相当有限的轮毂宽度，所以车轮横向变弱，因为左右轮辐之间的角度随着杠杆臂的增大而变小。

较大的车轮具有更大的空气阻力，因为它们的前部面积更大。当然，您可以解决这个问题，但是您可以采取任何降低位轮的空气阻力的方法，也可以将其减小为小轮...如果您查看Battle Mountain自行车，它们使用的技术与UCI在小车轮上骑自行车。

例如，莫尔顿小轮自行车创造的自行车世界速度记录：

1986年，吉姆·格洛弗（Jim Glover）骑着这辆自行车以时速51英里的速度跑了200米，创造了迄今为止的世界速度纪录。

那么，为什么自行车的车轮更大？

如您所说，较大的车轮可以更好地应对颠簸。在几乎没有悬架（公路自行车）的情况下尤其如此，但也适用于山地自行车。更大的车轮不会掉入深处，因此，您在悬架上损失的能量更少。

摩托车的行驶速度比自行车快，最高时速也更高。随之而来的是很多事情。

这意味着摩托车必须具有悬架，而自行车是必须的。如果摩托车撞到高处并被空降，那将是令人兴奋且不寻常的。但是，甚至很多骑自行车的人都没有意识到他们的自行车车轮掉落了地面，因为那只是骑自行车的一部分（您“颠簸”了自行车的颠簸，使身体成为悬架的一部分）。但是一旦悬架，较大车轮的颠簸优势就会消失。

“较大的车轮较弱”的另一面是，摩托车对车轮的压力更大。它们更重，功率更大，运行速度更快。他们还可以走更长的距离-1000公里的自行车骑行很长，需要几天的时间，但是如果没有特殊因素，骑摩托车并不难。每年有很多摩托车骑行者骑行超过50,000公里，但几乎没有骑自行车的人这样做。因此，摩托车的使用寿命必须比自行车更长，这使强度更加重要。在较高的速度下，失败的危险也更大，而重的摩托车可能会在撞车时掉落到骑手身上。同样，更重要的是重要，而小轮子则更重要。

更大的轮胎橡胶更多，因此使用寿命更长。自行车轮胎必须很细才能弯曲，这意味着使轮胎变厚以延长使用寿命的摩托车解决方案实际上是行不通的。这使得更大的轮子成为少数选择之一。

在粗糙表面上的乘坐舒适性和效率都起着重要作用。较大的车轮有助于这两者-消除颠簸以获得舒适感，并减少垂直运动（浪费的能量）。

诸如折叠车之类的小轮自行车在光滑的表面上是可以容忍的，但并不以越野能力，舒适性或速度而著称。

大车轮的极限是普通自行车（又名便士车费），它通过直接驱动的车轮提供了适当的“齿轮”-但在那个时代的未加工道路上也提供了舒适性和效率（不是那么安全！）。

当齿轮传动成为现实并被接受时，为了方便和安全起见，车轮尺寸减小了-实际上，齿轮自行车被称为“安全”，而不是“普通”自行车-但到目前为止，由于在崎rough不平的道路上需要舒适性和效率而已。

摩托车对效率的需求并不相同，因为它们要发挥的功率要多于1/4马力，因此摩托车可以使用更先进的悬架以及更柔软，更胖的轮胎，即使在较小的车轮。

较胖的轮胎对于提高骑行者通常不会遇到的速度的抓地力也很重要。

因此，两种运输方式似乎都取决于最能满足其条件的车轮尺寸。

先前的答案涉及不同的齿轮比，不同的耐用性和不同的舒适度。也有其他原因。

1. 扭力

tl; dr自行车受节奏的限制更大；摩托车受到材料极限抗拉强度的限制。

Morotbike发动机可在曲轴上以相对较小的扭矩运行12,000 RPM。人可以以相对较高的扭矩达到100 RPM。在摩托车中，发动机和车轮之间有齿轮，变速箱和链齿轮（万向齿轮）。所有齿轮都会降低角速度（部分RPM），但会增加扭矩。人的腿和车轮之间的齿轮可提高速度并降低扭矩。

对于Yamaha YZF-R1（2003），齿轮比（曲柄/车轴）在10.6：1至4.7：1之间变化。一档；也就是说，车轮的RMP比发动机低10倍，轮轴上的扭矩比曲轴上高10倍。

对于配备11-25个飞轮和26-48个链轮的自行车，齿轮比（脚/车轴）的范围为0.96：1（1：1.04）至0.22：1（1：4.36）。

假设扭矩是在车桥（仅用车轮圆周除以力）和顶部齿轮上测得的。该雅马哈汽车的最大扭矩在车轴上约为100 Nm，这在使用1档时在曲轴上为21.28 Nm，在车轴上为225.57 Nm。80公斤重的人在链轮上可产生140 Nm，在车轴上可产生30.8-134.4 Nm。

如果我们要使用的摩托车车轮尺寸（190/55 R17，2013 mm）比自行车车轮（700x38C，2117 mm）小1.05倍，我们需要降低齿轮比，以产生人工转矩29.3-127.8 Nm。
如果要使用自行车车轮尺寸，则需要增加齿轮比，以使发动机产生的扭矩范围从105.2到237.2 Nm。

2. 可操作性

在骑自行车的自行车系统中，骑自行车的人是最重要的部分。在骑自行车的摩托车系统中，自行车通常较重，有时骑自行车的人的体重几乎可以忽略不计。更大的车轮意味着更大的动量和更大的陀螺效应。对于自行车而言，这意味着更好的稳定性。您不易跌倒或狂跌。对于摩托车，它会导致较高的转弯阻力和较差的可操纵性。

3. 表面灵敏度

tl; dr较小的车轮比较大的车轮更容易卡住。

已经提到过，但是我将对其进行扩展。较小的车轮比较大的车轮更容易卡在孔中。这就像将大硬币放入小硬币的孔中一样。
当较小的车轮碰撞时，它的附着角度要比较大的车轮大。较小的车轮将趋于停止在该凹凸处，但较大的车轮将趋于超过该凹凸。作为一个例子，比较一下砾石路面上的溜冰者和骑自行车的人。
较小的车轮比较大的车轮更容易卡在柔软的表面（泥，沙，雪）中。对于相同的穿透深度，较大的车轮会涉及更多的材料，从而将载荷分散到较大的区域，并且较小的车轮也会具有更好的攻角。较大的车轮也使链条远离碎屑。

摩托车比骑自行车的人重，并且具有更大的动力/扭矩。当卡住时，摩托车具有以下优势：较低的质心（较不容易在前轮上旋转），较高的动量（会在泥泞中耕作）和动力（会发掘）。摩托车更加专业化-越野摩托车几乎不能使用，反之亦然。另一方面，自行车可以在崎and不平的路面上舒适地行驶。