雷達
[拼音]：zixingche
[英文]：bicycle
由騎乘人腳踏驅動的兩輪車。它結構簡單、自重輕、造價較低、維修容易、毋需能源、無汙染、無噪聲、對道路適應性強，廣泛用於交通代步、運載貨物、體育鍛煉和競賽等。
簡史
中國《清代述異》第十一卷記載，17世紀中葉，黃履莊氏“制雙輪小車一輛，可坐一人，不須推輓，能自行”。1790年，法國的西夫拉克伯爵發明用雙足蹬踩地面前進的兩個木輪的車，時稱木馬輪（圖1 ）。1818年，德國的B.K.von德賴斯發明前面有車把的木製兩輪車，它能操縱前輪轉向。1839年，蘇格蘭鐵匠K.麥克米倫製成了第一輛由曲柄連桿機構驅動後輪的鐵製兩輪自行車，用腳蹬踏腳板行駛（圖2）。1861年，法國的P.and E.米肖父子製成前輪大、後輪小、前輪上裝有曲柄和能轉動的腳蹬板的自行車，並於1867年在巴黎博覽會展出（圖3）。1869年，英國的W.F.雷諾首先採用輻條拉緊輪輞（車圈），並在輪輞上裝上實心橡膠輪胎，同時採用輕細鋼棒製成車架，使自行車的重量大為減輕(圖4)。以上5種自行車均與現代自行車相差較大。1874年，英國的H.J.勞森在自行車上採用了鏈條傳動結構，將腳蹬裝在前後輪之間，但仍為前輪大、後輪小（圖5）。1886年，英國的J.K.斯塔利在自行車上裝置車閘，在傳動軸上採用滾子軸承，前後輪大小相同，並用鋼管制成菱形車架（圖6）。1888年，英國的J.B.鄧洛普將充氣橡膠輪胎成功地應用在自行車上，顯著地提高了自行車的騎行效能，使自行車的結構和效能臻於完善。
20世紀初期，自行車生產逐漸發展，結構也有改進。當時英國是主要生產國，也是主要輸出國。第二次世界大戰以後，汽車工業迅速發展，自行車生產受到一定影響。70年代出現能源危機，從而出現自行車熱，促進了自行車生產的發展。
1929年，中國始在一些沿海大城市生產自行車零部件。1932年引進部分零件組裝整車。1936年，日本昌和製作所先後在瀋陽、天津、上海開設了 3個規模不大、產量很少的自行車廠。1945年這3個廠轉歸中國，但產量仍然很低。直至1949年，中國自行車年產量僅1.4萬輛。1949年以後，自行車工業發展較快。至1988年，全國共有整車廠84家，零件廠300餘家，形成了一個完整的專業配套生產體系。1979年，中國自行車年產量超過1000萬輛，開始躍居世界首位。以後幾年自行車產量仍然不斷增長，一直領先於世界各國。1987年年產量超過4000萬輛。
結構組成
自行車主要由車體、傳動、行動、制動、照明和反射裝置5個部分組成，根據需要還可增加一些附件。對於運動車、旅遊車以及競賽車等裝有變速機構的多速自行車，尚需要增加變速控制器和前後撥鏈器等(圖7)。
車體部分
由車架、前叉、車把、鞍座和前叉合件等主要部件組成，是自行車的主體。車架有多種形狀，大致可歸納為4種基本形狀（圖8），各種形狀的男女自行車都是在這個基礎上發展的。菱形車架的強度高，適於載重車、非載重車和競賽車等各種車型，是自行車車架的典型結構，使用最廣。四邊形車架多用於女式自行車。為便於攜帶和存放，也有將車架做成可摺疊和可拆卸的結構。車架一般用普通碳素結構鋼鋼管釺焊組合而成。為減輕重量，較高階的自行車採用普通低合金鋼，如19錳鋼、15鈦鋼等。在競賽車上則採用不等壁高強度合金無縫鋼管，有的還將鋼管做成流線形的斷面，以減少高速行駛時的空氣阻力。
前叉通過由上下兩組鋼珠軸承組成的前叉合件與車架相聯接，在車架上可以靈活轉動。車把通過車把中心螺釘和斜楔式的螺母固定在前叉立管內，使之與前叉聯接成一個剛性的轉向機構，以提供良好的操縱效能，並可在立管內自由地調節一定幅度的高低。車把還起著能支撐騎行者的作用。車把的式樣很多，既要滿足騎行者舒適的需要，又要美觀，它可分為可調式和固定式兩種，可調式又分上翹式和下垂式（俗稱羊角把手）。
鞍座的品種很多，它的長度、寬度及鞍面和鞍樑的結構，依車型和騎行者的性別、習慣來決定。鞍座依靠一根鞍管與車架作剛性聯接，用來承受人體的全部重量。鞍管可在規定範圍內上下調節，以適應騎車人的身高。但鞍管插入車架立管內的插入量，不得少於鞍管直徑的2.5倍。
傳動部分
由腳蹬、曲柄鏈輪、中軸、鏈條和飛輪組成。騎車人腳秉a href='http://www.baiven.com/baike/224/295135.html' target='_blank' >冉諾糯滁a href='http://www.baiven.com/baike/221/244321.html' target='_blank' >輪作迴轉運動，並經鏈條傳到後軸飛輪上，帶動後輪旋轉，驅車前行。腳蹬踩動一週而使車輪前進的距離，稱為行程。根據使用要求，不同的車型選用不同的鏈輪與飛輪的傳動速比，以達到不同的行程。飛輪是一個外面帶有鏈齒的單向棘輪（圖9），在行車滑行時能使腳蹬保持不動，在起步時則可用以自由地選擇腳蹬起步的位置。一般自行車的傳動速比是固定的，即行程是一個定值。但在實際使用中，由靜止起步、逆風行駛或上坡騎行時，需要車輪有較大的轉矩，這時要求減小傳動速比；而在常速行駛、順風、下坡時，可減小車輪的轉矩，這時要增大傳動速比，以減小體力消耗。因此，較高階或特殊需要的自行車，都裝置不同形式的變速傳動機構，如後軸變速機構和傳動鏈變速機構，以及中軸變速機構。
後軸變速機構俗稱內變速機構。它巧妙地將一組行星齒輪安置在後軸殼內。這種變速機構變速範圍窄，擋次少，一般是3級，也有4級和5級的。由於它是封閉型，外表較美觀，也易保養，廣泛用在普通型或輕便型自行車上。圖10為3級變速機構，它的右端有操縱鏈與車把上的變速扳手相連線，當扳手改變位置時，可使變速機構中的十字塊處在左、中、右3個不同的位置，從而改變鏈輪通過行星機構傳遞到軸殼的不同速比。十字塊向左時，得到增速，速比為1:1.333;十字塊在中間位置時，得到常速，速比為1:1；十字塊向右時，得到減速，速比為1:0.75。為了使騎行者知道速比所處的位置，在變速扳手錶牌上刻有3、2、1數字加以表示。
傳動鏈變速機構俗稱外變速機構。在國際上被廣泛採用。它的優點是變速範圍大、傳動效率高。它是由多級鏈輪和多級飛輪組成，依靠鏈條的移位，得到不同的傳動速比(圖11)。當鏈輪為3級、飛輪為6級時，可得到18種速比。行程可從1.5m變化到10m左右，甚至更大，能滿足各種競賽車和運動車的要求。傳動鏈變速的動作是由一個撥鏈器完成的。裝在中軸鏈輪處的叫前撥鏈器，裝在後軸飛輪處的叫後撥鏈器。撥鏈器通常是一個四連桿機構，它通過撥鏈器的控制扳手，來改變四連桿接點對角線中心距，使四連桿機構變位（圖12），利用四連桿活動臂上裝的撥鏈導板來改變鏈條位置。後撥鏈器的鏈條導板上，還裝有兩個活動的鏈條張緊輪，用以調節鏈條的長度，使傳動鏈不論在何種搭配的情況下，始終保持規定的鏈條緊度而不致脫鏈。撥鏈器一般為鋼製，競賽車或較高階運動車為了減輕重量，多數採用高強度鋁合金製成。
中軸變速機構是在中軸部位製成的一個變速箱。由於佔用部位大，傳動效率低，未能得到發展。
自行車使用的鏈條是套筒式滾子鏈。這種鏈條傳動效率高，不滑移，能正確傳動速比，不受傳動距離限制。
行動部分
為前後軸、輻條、輪輞（車圈）、輪胎等組合成的車輪。車輪的重量和輪胎的花紋、規格、質量等，對騎行輕快和舒適與否有很大影響。一般儘量使輪輞和輪胎的重量減輕，以求騎行輕快，故有些輕質的輪輞採用鋁合金製造。輪輞和輪胎的直徑和斷面決定於自行車的品種型號和使用要求。斷面形狀有軟邊、直邊（也稱硬邊）、鉤邊和管狀4種(圖13)。軟邊的斷面能承受較大的載荷，胎面較厚、較耐用，多用於載重車上；直邊的重量輕，但受載量小，多用於普通車、輕便車、運動車和旅遊車上；鉤邊的多用於輪胎斷面較寬、輪徑較小的自行車，如越野車上。以上3種形狀的輪胎均有內胎和外胎，內胎用來充氣。管狀的斷面主要用於競賽車上，它的內外胎做成一體，以求減輕重量和快速拆裝。輪胎上的氣門嘴，中國採用膠管式（俗稱小橡皮管），其他國家多采用氣封式（類似於汽車輪胎閥門結構）。
輻條的作用是使前、後軸分別與輪輞聯接成一體。因各種車型要求不同，它的規格有粗細長短之分，還有兩端粗、中間細的專用於競賽車的特殊規格。輻條材料採用鍍鋅(或鍍鉻)碳素鋼或不鏽鋼。為減少裝配工作量和降低成本，有些輪徑較小的自行車將軸殼、輻條、輪輞三者用高強度塑料注塑成一體。
制動部分
為保證騎行者的安全，自行車均裝有制動用車閘。車閘可分為輪緣閘和軸閘兩大類。
（1）輪緣閘:通過機械槓桿、推杆、拉桿或鋼繩等，直接將高摩擦係數的閘皮壓向輪輞邊緣或輪胎，將運轉中的車輪剎停。輪緣閘主要有杆閘、觸閘和鉗形閘3種(圖14)。杆閘常用於普通車和輕便車上。觸閘一般常與腳閘配套，即後輪為腳閘，前輪為觸閘。鉗形閘常用於輕便車、運動車、旅遊車和公路競賽車上。輪緣閘結構簡單、維修保養方便，被廣泛採用。但在受輪輞不正或下雨淋溼輪輞時，會影響摩擦係數，降低制動效果。一般輪緣閘均用碳素鋼製造；高檔運動車、旅遊車和競賽車用的鉗形閘則採用高強度鋁合金以減輕重量，同時做成流線形以減小空氣阻力。公路競賽車在鉗形閘上還裝有快鬆機構，以防止在競賽中輪輞變形。
（2）軸閘：用各種方式來制停軸殼的車閘，制動時不受輪緣不正的影響。軸閘主要有脹閘、抱閘、腳閘和盤閘4種。
脹閘是由汽車和摩托車上移植而來的(圖15)。它在軸殼上聯接一個脹閘盒，閘盒蓋與車架固定，內裝兩塊內脹閘片，上面裝有脹閘皮，通過槓桿或者鋼繩傳動閘蓋上的偏心軸，迫使兩塊內脹閘片向兩面脹開，將旋轉的軸殼剎停。
抱閘(圖16)是在軸殼上聯接一個抱閘盤，在離抱閘盤外面間隙很小的地方裝有一條抱閘皮（在抱閘盒內），通過槓桿或鋼繩的作用，使抱閘皮直徑縮小，緊緊抱住旋轉的抱閘盤，將軸殼制停。
腳閘又稱倒閘。它與後軸做成一個整體（圖17）。當鏈輪向前運轉時，右大擋同時轉動，右大擋左端的五爪形超越離合器使5個滾柱外脹，帶動軸殼向前進方向旋轉。需要制停軸殼時則倒轉鏈輪，使超越離合器的5個滾柱失去外脹力進而失去與軸殼的聯接作用;接著利用右大擋端面的五軸碗和鼓動機的斜面作用，迫使鼓動機向左，使剎車脹套受左大擋的管制而不能轉動;此時剎車脹套受左大擋和鼓動機的擠壓，利用兩端錐面擺脫原來在外面的鋼絲彈簧的限制而外脹，使軸殼剎停。
盤閘是在軸殼的一邊裝有一個薄形的圓盤，圓盤兩側裝有一副類似鉗形閘的閘塊，利用機械槓桿原理轉動多頭斜楔的閘皮座，或通過手捏高壓油泵將高壓油輸入閘皮座的油缸內，迫使兩塊閘皮的間隙縮小，直至將固聯在軸殼上的圓盤制停。
照明和反射裝置部分
自行車夜間安全行車的裝置。照明裝置一般利用小型發電機或電池作為能源，照亮前方道路。反射裝置是受外來光源照射時反射出光亮，提醒對方注意。
分類和型號編制
自行車的品種繁多，可以按不同的方法進行分類。按用途可分為普通自行車、載重自行車、輕便自行車、運動自行車（包括旅遊自行車）、競賽自行車、越野自行車和山地自行車等，按使用物件可分為男車、女車和童車等，按車輪直徑可分為710、685、660、610mm(28、27、26、24英寸)自行車等，此外還有摺疊車、雙人車、健身車和雜技車等特種車。
中國自行車是根據國家標準（GB3563-83），按用途、車輪直徑和男車、女車綜合法進行分類和編制型號的。自行車類別和型號的標誌由兩個漢語拼音字母和2～3個阿拉伯數字組成。第一個字母代表自行車的類別，第二個字母代表車輪直徑的大小和男車、女車，如PA表示車輪直徑為710mm（28英寸）的普通男式自行車（表1和表2）。阿拉伯數字表示工廠品種發展序號，由各廠自行編排。
效能
自行車效能的優劣可從騎行、安全和耐用3個方面來衡量。
騎行效能
騎行效能與自行車的結構尺寸有關，騎行者的體材與車輛相互匹配才會騎行輕快、舒適和操縱自如。如圖18所示，人體與車輛在A、B、C3點接觸，3個點組成一個三角形，它的邊長和角迭a href='http://www.baiven.com/baike/224/276460.html' target='_blank' >仁親孕諧檔鬧匾問ⅫI>AB和AC的長度關係到騎行者能否最有效地發揮體力。BC 的長度和位置依車型和騎行者習慣而定，它決定騎行者的姿勢和舒適性。
前後輪中心距L、前叉傾斜角θ和前叉伸距T也是自行車的主要引數，根據車型選定。一般來說，L、T值大而θ值小時，車輛穩定性好，直線行駛的自復力強，但靈活性差；反之，L、T值小而θ值大時，車輛靈活性強而穩定性差些。L值是根據騎車人的體材來選擇，一般在900～1200mm;θ值在65°～75°;T值決定於θ值。前叉翹度H通常控制在前叉轉向軸線和前輪中心垂線交點J的位置，J點離地面的高度一般為車輪半徑R的15％～60％。另外，製造精度以及車輪重量（含輪胎）也影響騎行效能。
安全效能
自行車騎行者的人身安全是個重要問題，各國制定有相應的標準。中國頒佈的安全標準包括結構件的強度、閘車制動效能和安全裝置3個方面，前者包括車架和前叉組合件的強度、車把與前叉的裝配牢固度、前後車輪的強度等。
（1）車架和前叉組合件的衝擊強度：有兩個測定方法。一是落重衝擊試驗，將組合件垂直豎起，在前叉上方180mm處置一個22.5kg的重錘，在重錘的一次衝擊下，組合件的永久變形不能超過40mm，並無肉眼能見的裂紋；二是跌落衝擊試驗，在元件的鞍座處放置70kg的重物，使其重心移至後軸垂直位置上，自由向前跌落，經過兩次重複測試，不得有肉眼能見裂紋。另外，車架和前叉還需進行側向荷重強度試驗，其負荷重量按車型而有所不同。
（2）車把與前叉的裝配牢固度：測定方法是車把裝入前叉後，在車把橫管（通常用試棒代替）上施加25N·m的力矩，車把不得轉動。
（3）前、後車輪的強度：測定方法是將穿好輻條並經過校正的車輪夾緊平放，在其側向施加178N的力，1分鐘後，永久變形不得大於1.5mm。
（4）閘車制動效能：測試方法根據車輛的傳動速比分為兩種。一種是對行程5m或5m以上的自行車，規定試驗車速為24km/h；另一種是對行程5m以下的車，車速為16km/h。制動效能有幹態和模擬雨天的溼態兩種。在規定的試驗車速下，同時使用前、後閘，幹態的制動距離不得大於5.5m，溼態的制動距離不得大於15m。
（5）安全裝置：自行車要裝有車鈴或車燈，還要有反射器（俗稱回光）。反射器是藉機動車頭燈或其他外來光源照射，反射出足夠強度的光線，提醒對方注意，從而保護自身。反射器有前方、側向和後方反射器 3種。前方的為白色，後方的為紅色，前輪側向的為白色或琥珀色，後輪側向的為白色或紅色，腳蹬為白色或琥珀色。
耐用效能
可分為內在和外表兩個方面。內在的耐用效能要求保證一定的結構強度，要求對一些易磨損零件如前、中、後軸的擋碗、飛輪的齒片、鏈條心子和滾子以及腳閘的零件等，進行熱處理滲碳淬火，以提高表面硬度。外表的耐用效能是通過電鍍和塗裝(油漆)防止腐蝕和增加外表美觀。電鍍是在車把、輪輞等原有金屬表面上鍍上銅、鎳、鉻或鎳、鎳、鉻3層金屬鍍層，也可視資源情況和防鏽效能要求選擇其他鍍層。對一些次要的小零件，則採用光亮鍍鋅工藝。塗裝是採用高壓靜電的方法，對車架、前叉表面進行噴塗。油漆表面要豐滿、絢麗，並具有一定的防鏽效能和漆膜結合力。
發展趨勢
由於各國生活水平的差異，使用自行車的目的各不相同，有些國家的騎行者以旅遊、鍛鍊身體以及少年兒童體育運動為主要目的，一般使用多速車、越野車和山地車；有些國家的自行車主要作為交通工具，多使用輕便車和多速車。總的來說，自行車是朝著美、輕、牢、新、廉方向發展。美是造型美觀、色彩鮮豔、華麗而不俗；輕是自重輕、騎行輕；牢是強度高；新是款式新、品種多；廉是成本低、競爭力強。