自行車，從西方國家傳入中國，又稱腳踏車或單車，通常是二輪的小型陸上車輛。大家知道哪些關于自行車的知識呢?知道是誰發明的嗎?知道當中的發明歷史嗎?下面跟隨學習啦小編一起來看看吧。

　　自行車的發明者以及發明歷史

　　自行車是人類發明的最成功的一種人力機械之一，是由許多簡單機械組成的復雜機械。清朝康熙年間，黃履莊潛心研制了自行車。《清朝野史大觀》記載：“黃履莊所制雙輪小車一輛，長三尺余，可坐一人，不須推挽，能自行。行時，以手挽軸旁曲拐，則復行如初，隨住隨挽日足行八十里。”由此可見，他制造的自行車，前后各有一個輪子，騎車人手搖軸旁曲拐，車就能前進，這是史料最早記載的自行車。黃履莊以后大約100年，法國人西夫拉克1790年才制成了木制自行車。

　　設計雛形

　　1790年，有個法國人名叫西夫拉克，他特別愛動腦筋。有一天，他行走在巴黎的一條街道上，因為前一天下過雨，路上積了許多雨水，很不好走。突然，一輛四輪馬車從身后滾滾而來，那條街比較狹窄，馬車又很寬，西夫拉克躲來躲去幸而沒有被車撞倒，還是被濺了一身泥巴和雨水。別人看見了，替他難過，還氣得直罵，想喊那輛馬車停下，講理交涉。西夫拉克卻喃喃地說：“別喊了，別喊了，讓他們去吧。”馬車走遠了，他還呆呆地站在路邊，他在想：路這么窄，行人又那么多， 為什么不可以把馬車的構造改一改呢?應當把馬車順著切掉一半，四個車輪變成前后兩個車輪……他這樣一想，回家就動手進行設計。經過反復試驗，1791年第一架代步的“木馬輪”小車造出來了。這輛最早的自行車是木制的，它的結構比較簡單，既沒有驅動裝置，也沒有轉向裝置，騎車人靠雙腳用力蹬地前行，改變方向時也只能下車搬動車子。即使這樣，當西夫拉克騎著這輛自行車到公園兜風時，在場的人也都頗為驚異和贊嘆。

　　改進設計

　　1816年，在德國有個看林人名叫德萊斯，他每天從村東的這一片樹林，走到村西的另一片樹林，年年如此。他想：如果人坐在車子上，走走停停，隨心所欲，不是很瀟灑嗎?德萊斯開始制作木輪車，樣子跟西夫拉克造的差不多。不過，在前輪上加了一個控制方向的車把子，以改變前進的方向。但是騎車時依然要用兩只腳，一下一下地蹬踩地面，才能推動車子向前滾動。當德萊斯騎車出門試驗的時候，一路上遭到不少人的嘲笑。盡管如此，他還是十分喜歡自己創作的這架“可愛的小馬崽”。一次德萊斯在騎車閑逛時開過來一輛馬車，車夫嘲笑他說他的車慢，于是他就和車夫說：“你信不信我的車比你的馬車還快”于是他們兩個打了個賭。路程是從村東到村西的一個來回，結果德萊斯比車夫整整快了1個多小時。

　　1840年，英格蘭的鐵匠麥克米倫，弄到了一輛破舊的“可愛的小馬崽”。他在后輪的車軸上裝上曲柄，再用連桿把曲柄和前面的腳蹬連接起來，并且前后輪都用鐵制的，前輪大，后輪小。當騎車人踩動腳蹬，車子就會自行運動起來，向前跑去。因此而被警察抓住，并處以罰款。其罪名是“野蠻騎車”。

　　1861年，法國的米肖父子，原本職業是馬車修理匠，他們在前輪上安裝了能轉動的腳蹬板;車子的鞍座架在前輪上面，這樣除非騎車的技術特別高超，否則就抓不穩車把，會從車子上掉下來。他們把這輛兩輪車冠以“自行車”的雅名，并于1867年在巴黎博覽會上展出，讓觀眾大開眼界。

　　1869年，英國的雷諾看了法國的自行車之后，覺得車子太笨重了，開始琢磨如何把自行車做得輕巧一些。他采用鋼絲輻條來拉緊車圈作為車輪;同時，利用細鋼棒來制成車架，車子的前輪較大，后輪較小。從而使自行車自身的重量減小一些。從西夫拉克開始，一直到雷諾，他們制作的5種型式的自行車都與現代自行車的差別較大。

　　自行車基本分類

　　普通單車

　　自行車一般指坤車，騎行姿勢為彎腿站立式，優點是舒適度較高，長時間騎行不易疲乏。缺點是彎腿姿勢不易加速，且普通自行車零件多采用非常普通的零件，也難以達到很高的速度。

　　公路單車

　　用來在平滑公路路面上使用的車種，由于平滑路面阻力較小，公路自行車的設計更大考量高速，往往使用可減低風阻的下彎把手，較窄的高氣壓低阻力外胎，擋位較高，且輪徑比一般的登山越野車都大，由于車架和配件不需像山地車一樣需要加強，所以往往重量較輕，在公路上騎行時效率很高。由于車架無需加強又往往采用簡單高效的菱形設計，公路車是最為優美的自行車。

　　健身單車

　　健康、時尚、新概念 全新理念設計的健身自行車，最主要的特點就是手腳雙動力，時速可達40km/h;做功方式多、健身效果好。騎行本自行車時，手腳可同時對自行車驅動做功，也可單獨用手或腳驅動做功。采用腳拉腳蹬直線式、手拉擺桿擺動式做功方式，既提高了自行車的行駛速度，又鍛煉了腿部肌肉、臂部肌肉。獲得多項國家專利，適應于中老年人作代步健身的交通工具之用，也可適應于年輕人作旅游娛樂之用。

　　場地單車

　　用于在室內極其平滑的橢圓形賽道上使用的自行車，這種自行車沒有車閘(剎車用的)，沒有變速器，且沒有可逆轉的飛輪。

　　山地自行車(3)三項賽/計時賽自行車(Triathlon/Time Trial bicycle)在三項賽和計時賽運動中使用的公路自行車，三項賽和計時賽的最大特點就是不允許使用牽引氣流(draft)，也就是說選手必須完全通過自己的力量來克服空氣阻力，而不允許騎在其他選手后面，所以三項賽/計時賽自行車在設計時非常注重讓選手保持一個減小空氣阻力的騎行姿勢，同時注意減小自行車自身的空氣阻力。三項賽自行車還讓選手在騎行時使用和跑步時相近的肌肉組，這樣使從騎行到跑步的轉換更容易。

　　山地單車

　　山地自行車起源于1977年美國舊金山。設計為騎乘于山區的車種，通常具有變速器可變換省力或快速的檔位，有些會在車架安裝避震器，部分的輪胎胎皮是巧克力胎紋以便于在無鋪面的路面騎乘。山地車零件的尺寸一般為英制單位。車圈為24/26/29英寸，輪胎尺寸一般為1.0-2.5英寸。車架尺寸也以英制為單位，例如14"、17"、19"來表示車架尺寸的大小。詳細分為很多類別，我們常見到的一般為xc類。可變速，胎粗抓地力好適合越野，有減震系統減小顛簸。整體強度較大抗沖擊能力強。相比普通自行車強力騎行時更不易損壞。

　　速降單車

　　自行車圖片賞析(3)速降自行車，也稱落山自行車。英文簡稱DH。是一種極具挑戰性的活動。騎手利用特制的DH自行車在山坡上滑翔，甚至墜山來尋求刺激。活動多在山脊、礦洞、雪地等地帶開展。奧地利人利用DH創造出210.4KM/H的世界紀錄。速降自行車的車架角度與山地自行車有所區別，零件與山地自行車一樣都為英制單位。進行此項活動時必須佩戴頭盔、護甲等裝備。前叉減震的行程比山地自行車及XC自行車要長。輪胎寬度一般超過2英寸。

　　兒童單車

　　兒童單車又稱兒童自行車、兒童腳踏車，中國大陸、臺灣、新加坡，通常稱其為“兒童自行車”或“兒童腳踏車”;在港澳則通常稱其為“兒童單車”。兒童單車是童車之中的一大門類，童車包括兒童單車、兒童推車、嬰兒學步車、兒童三輪車、等幾大大類。

　　斜躺單車

　　與傳統設計上較不一樣的自行車。通常有較大且舒適的座椅，兩輪或三輪。優點是舒適，且風阻低。

　　驅動單車

　　簡化掉傳統的腳蹬子和車座的自行車，車的體積更小，更加便于攜帶，如洛克車、Lbike等，他們的共同特點是乘用者為站立姿態，用雙腳驅動踏板往復運動，并通過傳動機構將驅動力傳遞給驅動輪，Lbike與洛克車不同之處在于前者踏板的轉動軸在腳掌中間，雙腳的腳掌和腳跟分別用力、同步(不是交替)驅動踏板運動，由于乘用時人對車體的兩側用力均衡，車體運行更加平穩。

　　旅行單車

　　由公路自行車發展而來，適合超遠程自給自足的旅行，有較舒適放松的車架幾何設計，能夠負重，有很低的最低檔位，使用較寬的車胎，配件選擇方面追求可靠耐用而不太側重減輕重量，往往是用山地車腳踏板。為山地演變而來。絕大部分同山地相同但配置較靈活。例如車把可以換成蝴蝶形狀的可以用很多姿勢來把減小長時間中的疲勞。前叉也可以裝減震或不減震的。車輪可以是700c或者26寸。但剎車一般都為v剎。可以很方便的加裝貨架，瓦蓋，駝包。總之所有的改動都是為了增加耐用性和減小在長途中疲勞感的產生。

　　死飛單車

　　死飛車起源于場地自行車，飛輪是固定的，向前踩車子向前，向后踩則車子向后，后有一些另類的自行車愛好者利用廢棄的場地車作為工作交通工具，其在城市可以快速穿行，且價格低廉，同時需要一定的騎行技術，一般小偷無法偷走。這些特點使得它在英美等國家的自行車愛好者中很快流行開來，并成為一種街頭文化。各大自行車品牌也進行跟進，開發及推廣死飛車車種，使之在大眾中普及開來，成為都市最流行的自行車款式。純粹的死飛車需要一定的技術，并有危險性，所以這些廠商開發的產品，是死飛和活飛兩用的，并裝有剎車，以保證安全。

　　多人單車

　　又稱為協力車，由兩人以上協同出力，由第一位控制方向。多用于旅游景點供情侶、家庭、朋友們游玩使用。

　　折疊單車

　　是為了便于攜帶與裝進車內而設計的車種，有些地方的鐵路及航空等公共交通工具允許旅客隨身攜帶可折疊收合并裝袋的自行車。

　　電動單車

　　一種以一半電力驅動和一半人力驅動的環保電動交通工具。電動自行車可以自動偵測雙腳施力狀況，在需要時以適當的動力輔助踏踩，自動調節動力。在中國廣州等地區，因為電池回收等問題，禁止使用電動自行車。

　　小輪車

　　一種專門用于極限運動的自行車，這類車為了更適合特技表演而作出了不少改造，比如更輕量化的車身，沒有剎車，車把可以360°旋轉。

　　概念自行車

　　盡管一個世紀多以來，自行車是滿足城市交通的理想選擇，但其在防盜、儲存和安全性方面一直是個問題。nCycle概念自行車就有著多項富有創新性的設計，包括了一個智能手機的底座，以及一個簡單、更方便攜帶和儲存的"nLock"安全機制。nLock可以利用nCycle的車把，可以把自行車固定到路燈等東西上面，而且看起來毫無違和感。除了一個由電池供電的電動機、藍牙揚聲器和集成的車燈，nCycle概念自行車還有一個全息的顯示屏。

　　自行車結構構成

　　系統結構

　　自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中，其基本部件缺一不可。其中，車架是自行車的骨架，它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點，大致可將其分為導向系統、驅動系統、制動系統：

　　1.導向系統：由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向并保持車身平衡。

　　2.驅動(傳動或行走)系統：由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、后軸、后輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄，鏈輪、鏈條、飛輪、后軸等部件傳動的，從而使自行車不斷前進。

　　3.制動系統：它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘，使行駛的自行車減速、停駛,確保行車安全。

　　此外，為了安全和美觀，以及從實用出發，還裝配了車燈，支架，車鈴等部件。

　　組成部分

　　1、車體部分：包括車架、前叉、車把、鞍座和前叉合件等，是自行車的主體。傳動部分包括腳蹬、曲柄、鏈輪、鏈條、中軸和飛輪等，由人力踩動腳蹬，通過以上傳動件帶動車輪旋轉，驅車前行。

　　2、行動部分：即前后車輪、包括前后軸部件、輻條、輪輞(車圈)、輪胎等。

　　3、安全裝置：包括制動器(車閘)、車燈、車鈴、反射裝置等。

　　根據需要，還可增加一些附件，如支架、衣架、保險叉、擋泥板、氣筒等。另外，裝有變速機構的運動車、競賽車、山地車等還裝有變速控制器和前后撥鏈器等。

　　4、手腳雙動力自行車的組成：在傳統自學車的車架上增加了一個合金制成的盒子，盒子內包含著各種傳動零件，通過力的相互作用，從而實現了手腳雙動力，簡單的推拉車把動作，從而實現用車把就能讓車子前進，不僅省力，還能健身。

　　部件介紹

　　1.車架部件是構成自行車的基本結構體，也是自行車的骨架和主體，其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的。

　　車架部件的結構形式有很多，但總體可以分為兩大類：即男式車架和女式車架。

　　由于自行車是依靠人體自身的驅動力和騎車技能而行駛的，車架便成為承受自行車在行駛中所產生的沖擊載荷以及能否舒適、安全地運載人體的重要結構體，車架部件制造精度的優劣，將直接影響乘騎的安全、平穩、和輕快。一般輻條是等徑的，為了減輕重力，也有制成兩端大、中間小的變徑輻條，還有為了減少空氣阻力將輻條制成扁流線型。

　　2.外胎：分軟邊胎和硬邊胎兩種。軟邊胎斷面較寬，能全部裹住內胎，著地面積比較大，能適宜多種道路行駛。硬邊胎自重輕，著地面積小適宜在平坦的道路上行駛，具有阻力小，行駛輕快等優點。

　　外胎上的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬，花紋較深也是適應越野山地用。

　　3.腳蹬部件：腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上，是一個將平動力轉化為轉動力的裝置，自行車騎行時，腳踏力首先傳遞給腳蹬部件，然后由腳蹬軸轉動曲柄，牙盤，中軸，鏈條飛輪，使后輪轉動，從而使自行車前進。因此腳蹬部件的結構和規格是否合適，將直接影響騎車人的放腳位置是否合適，自行車的驅動能否順利進行。

　　腳踏：可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什么款式的腳踏都必須有腳踏面，必須安全可靠，具有一定的防滑性能，可以選用橡膠、塑料或金屬材料制造。腳踏必須轉動靈活。

　　4.前叉部件：前叉部件在自行車結構中處于前方部位，它的上端與車把部件相連，車架部件與前管配合，下端與前軸部件配合，組成自行車的導向系統。

　　轉動車把和前叉，可以使前輪改變方向，起到了自行車的導向作用。此外，還可以起到控制自行車行駛的作用。

　　前叉部件的受力情況屬懸臂梁性質，故前叉部件必須具有足夠的強度等性質。

　　5.鏈條：鏈條又稱車鏈、滾子鏈，安裝在連輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和后輪上，帶動自行車前進。

　　鏈輪：用高強度鋼材制成，保證其達到需要的拉力。

　　6.飛輪：飛輪以內螺紋旋擰固定在后軸的右端，與鏈輪保持同一平面，并通過鏈條與鏈輪相連接，構成自行車的驅動系統。從結構上可分為單級飛輪和多級飛輪兩大類。

　　單級飛輪又稱為單鏈輪片飛輪，主要由外套、平擋和芯子、千斤、千斤簧、墊圈、絲擋幾鋼球等零件組成。其單級飛輪工作原理：當向前踏動腳踏時，鏈條帶動飛輪向前轉動，這時飛輪內齒和千斤相含，飛輪的轉動力通過千斤傳到芯子，芯子帶動后軸和后輪轉動，自行車就前進了。

　　當停止踏動腳踏板時，鏈條和外套都不旋轉，但后輪在慣性作用下仍然帶動芯子和千斤向前轉動，當反向踏動腳踏時，外套反向轉動，會加速千斤的滑動，使“嗒嗒”聲響得更急促。多級飛輪是自行車變速裝置中的一個重要部件。

　　多級飛輪是在單級飛輪的基礎上，增加幾片飛輪片，與中軸上的鏈輪結合，組成各種不同的傳遞比，從而改變了自行車的速度。
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