在山地車上使用平踏時,你在騎行中損失了多少輸出功率?
作者:Hunter Allen
翻譯:鄭澤誠 Ken
鎖踏與平踏之爭已經持續了多年,但直到現在,輸出功率的差異才首次獲得測量。
平踏與鎖踏的功率測試——結果可能並非你所想 自從山地車鎖踏誕生之初,人們便提出了這樣一個問題:「它們真的能讓你比用平踏騎得更快嗎?」自從山地車(MTB)誕生的那一刻起,平踏便一直是山地車的標配。平踏能讓你快速而輕鬆地將腳放在地上以保持平衡,在轉彎時伸出一條腿,在腳踏上調整腳的位置以更好地保持平衡,而且無論你穿什麼樣的鞋子,都可以輕鬆地跳上任何一輛單車去騎行。
隨後,山地車鎖踏應運而生,大家紛紛議論道:「你能及時解鎖嗎?」「在崎嶇路段怎麼辦?」「它們經濟性(更快且耗能更少)更高嗎?」以及最精彩的一句:「只有公路車騎手才騎那種!」鎖踏提供了腳與腳踏之間的鎖定連接,允許你在更大的腳踏範圍內進行踩踏,減少了腳踏本身的大小,這樣就不會在岩石和樹根上被撞得那麼厲害了,對於那些(公路車騎手)習慣於使用鎖踏的騎手來說,他們很快就能適應山地車上的鎖踏。
隨著SRM公司推出平踏功率計,我們現在能夠將鎖踏功率計與平踏功率計進行對比!SRM公司是最早的功率計製造商,多年來一直被譽為功率計測量的黃金標準。SRM的SPD功率計腳踏和平踏功率計都設計精良,易於使用。SRM公司的工程師們開發了多款出色的功率計產品,為山地單車騎手提供了可充電且穩定的選擇。
關於「提拉」踩踏行程的科學觀點是什麼?科學明確指出,最優秀的騎手在踩踏行程中不會「提拉」,這只是一個謬論。博士傑夫·布洛克(Jeff Broker, PhD)已經對此進行了十多年的研究,併發表了多篇論文,這些論文顯示,無論是精英騎手還是非精英騎手,成功的方式都是僅僅在踏下行程中「用力踩踏」,而不是在上行程中「提拉」。
事實上,有研究表明,在踩踏行程中「提拉」實際上會消耗你更多的能量。那麼精英騎手是如何做的呢?他們在腳踏上升時更快地讓腳離開腳踏。你看,在上行程中,腳踏會上升並「撞擊」到你的腳底,而且速度比你能夠把腳移開要快,而腳會抵抗腳踏上升。這實際上是在踏下行程中產生了一個相反的負作用力,被稱為「總功率吸收」,這是一個負數。例如,騎手在上行程中可能會因為腳踏撞擊腳底而抵抗多達40瓦的功率!而「總功率釋放」則是指踏下行程中釋放的功率,即你從身體釋放到腳踏、曲柄、鏈條等的力量,以推動單車前進。這顯然是一個正數(例如,200瓦)。
同樣重要的是要記住,你的雙腿在曲柄上是相互對抗的。當右腿在向下踩踏時釋放力量,左腿則在向上踩踏時吸收力量。如果右腿在向下踩踏時釋放200瓦的功率,而左腿在向上踩踏時吸收40瓦的功率,那麼右腳踏階段的淨功率就是160瓦。這意味著你可以在向下踩踏時用力踩踏,但你的對側腿無法快速讓開,從而產生了更大的阻力。
那麼,如何讓你的腳更快地讓開呢?一種技巧是利用你的意圖將膝蓋推向把手,這會使你的腳更快地通過腳踏的頂部,而且不會讓髖關節屈肌參與進來。故意用腳向上抬起並讓髖關節屈肌參與進來只會減慢腳讓開腳踏的過程。那麼,這在山地車的平踏和鎖踏之間意味著什麼?事實上,平踏在山地車上是否可能和鎖踏一樣好,因為你可以用力踩踏?
在閱讀本文時,您應該注意的另一個問題是,騎行者中是否單車存在可能影響結果的偏見?可能吧。我無法使這項研究成為雙盲研究,因為我不得不從一輛上拆下腳踏,重新安裝其他腳踏,然後進行校準,所以我清楚地知道哪些腳踏在騎行者的單車上。騎行者也能立即知道他們正在騎行的腳踏類型,因為他們必須選擇是否要鎖上,所以這甚至不是單盲研究。再次強調,本文並不打算在任何科學期刊上發表,我將其呈現給您,以便您可以看到我得出的結果,然後您可以自己做出判斷。
測試
我全年都在使用多個不同的測試賽道。所有的賽道迴圈課程時長都在8-10分鐘之間,包含一段穩定的上坡騎行路段、一些帶有小顛簸/跳躍的快速下坡路段、一些蜿蜒曲折的技術型單車道和一段讓人不禁懷疑「也許換上平踏會更好,因為萬一我從這裏摔下去,我就來不及及時解鎖再摔到地上了」的驚險路段。爬坡賽道都是至少持續15分鐘的穩定上坡,坡度在3-5%之間,因此都是平穩的爬坡路段,沒有太多陡峭路段。
我想要的是能讓騎行者保持良好節奏和穩定強度的爬坡路段。在所有測試中,都要求騎行者以略低於其功能性閾值功率(FTP)的強度騎行,大約是FTP的90%。在我看來,這是測試性能提升裝備的一個很好的強度。這種強度是可重複的,而以閾值功率或高於閾值功率騎行通常會導致結果不一致,因為騎行者在第一次測試中會過於用力,從而影響到第二次測試的數據。當然,這就很難區分出測試裝備之間的差異,以及騎行者是否只是因之前的努力而感到疲憊。我沒有測試純下坡路段,主要是因為我沒有找到願意在當地下坡賽道上做試驗品的硬核下坡選手。這個問題的答案只能留待另一期了!
單車手
單車手A:50多歲的前精英級男車手,有30多年的無鎖騎行經驗。上次使用平踏是在參加BMX比賽時。
單車手B:50多歲,非常健壯的女車手,90%的時間使用平踏,在公路上騎行時會使用無鎖腳踏。
單車手C:20多歲,健壯的女耐力賽和山地越野賽車手,平踏和無鎖腳踏的使用時間相同。對兩種腳踏都非常熟悉。
單車手D:20多歲,身體狀況一般的男性新手騎手。對任何一種腳踏系統都沒有偏好。
單車手E:青少年精英男車手。有五年的平踏下坡賽和耐力賽經驗。最近轉為參加山地越野賽,並有一年的無鎖腳踏騎行經驗。
單車手F:30多歲的健壯男騎手,極限山地車手。一直使用無鎖腳踏,自稱是擅長爬坡的瘦子類型,但在技術型路段上不太擅長。
單車手G:40多歲的女性。愛好/休閒騎手,只使用平踏。對無鎖腳踏騎行感到害怕。花了很長時間才建立起使用無鎖腳踏的信心。
結果
說實話,這些結果對我來說有些出乎意料。我認為無鎖腳踏會在時間上產生巨大的差距,並在功率輸出上遠超平踏。
在所有騎行者中,除了單車手G(我稍後會討論),無鎖腳踏的速度更快,且在相同心率下功率輸出更高。然而,這種差異並沒有我預期的那麼大。在爬坡測試中,無鎖腳踏平均比平踏快26.4秒,而最強騎行者完成爬坡需要15:34,最慢騎行者需要27:32。對於一個相當長的爬坡路段來說,這並不是很大的差距。不過,如果你在比賽中,並且快到山頂時落後別人近30秒,那麼這26.4秒就非常重要了,所以請務必記住這一點。
無鎖腳踏的平均功率輸出比平踏高出20.2瓦。這個數字並沒有讓我感到太驚訝,因為多年來我已經分析了足夠多的數據,併發現許多騎行者在平踏上的功率輸出比無鎖腳踏低約15-30瓦。因此,與其他我過去分析過的數據相比,20.2瓦的差距是非常合理的。
當我們再次查看功率對比圖時,想像一下在爬坡時,你的單車處於傾斜狀態,你的身體位置(骨盆更加前傾)也更加傾斜,你可以更早地在踏頻週期中產生功率(更接近1點鐘位置),並且你可以在6點鐘位置之後繼續產生有效的功率。在爬坡時使用平踏實際上只能讓你在踏頻週期的2點或3點鐘到5點鐘位置之間產生有效的功率,因此,你只能在很小的範圍內對腳踏施加力量。這很可能是騎行者在爬坡時使用無鎖腳踏能夠產生更多功率的原因之一。
在環形賽道測試中,時間差距實際上更大,無鎖腳踏平均比平踏快48.7秒。在其中一個測試中,騎行者在短短12分鐘的賽道上使用無鎖腳踏比平踏快了64秒。你能想像在比賽中將你的單圈時間縮短一分鐘嗎?那將是巨大的優勢。
對於所有騎行者(除了騎行者H),在包含許多傳統障礙和世界各地山地單車賽道上常見的地形的環形賽道中,無鎖腳踏明顯更快。就像爬坡測試一樣,在單軌賽道上,騎行者可以在踏頻週期的更大範圍內產生功率,從而節省時間。在我的測試賽道中,有幾次騎行者需要產生高力量(跳躍或減輕單車重量)來越過障礙(大約是一個直徑12英寸的圓木)而不停車,而我知道有三位騎行者在使用平踏時到達同一障礙時不得不停車。
雖然許多騎行者可以輕鬆地用平踏進行兔子跳,但也有很多騎行者做不到,而跳躍你的單車(或在某些情況下只是減輕它的重量)可以在賽道上對你的流暢性產生很大影響。被鎖在腳踏上可以幫助所有騎行者進行兔子跳甚至前輪離地跳躍,這樣你就可以輕鬆地將前輪越過岩石或圓木。在單軌賽道騎行中,流暢性和連續性至關重要,而無鎖腳踏可以帶來不同。
環形賽道上平踏與無鎖腳踏之間的功率差異令人驚訝,因為使用無鎖腳踏的騎行者平均只比使用平踏的騎行者多產生10.8瓦的功率。這真的不多,特別是當你考慮到功率計的「測量誤差」大約為5瓦時。
這再次表明,在包含各種地形和障礙的賽道上,你的技術技能是多麼重要。雖然使用無鎖腳踏時你的功率可能不會高出太多,但由於在整個踏頻週期內額外的踏頻範圍和在被鎖在腳踏上的情況下能夠平穩地越過障礙,你將騎得更快。
關於單車手G的說明:騎行者H是唯一一個害怕使用無鎖腳踏的測試對象。儘管她騎了十多年的山地單車,但她從未使用過無鎖腳踏。我們花了很大力氣才說服她嘗試這種腳踏,然後又對她進行了指導,讓她覺得自己能夠騎著它完成賽道而不會摔倒。在測試跑之前,她可能花了大約一個小時的時間來練習使用無鎖腳踏。對於學習一件新裝備來說,這時間並不多,尤其是這件裝備對騎行如此重要,需要如此大的騎行和踏頻風格變化。
當她接近賽道測試中需要幾乎跳躍過去的圓木時,她在距離圓木約10碼的地方停了下來,推著單車越過圓木,然後又花了一點時間才重新鎖上腳踏。而當她用平踏面對同樣的障礙時,她只是騎著單車越過它,抬起前輪,用力將後輪撞向圓木,使後輪越過它。因此,在這一段賽道上,她使用平踏反而更快。
這是我要向許多讀者指出的一件重要事情。如果你不習慣使用無鎖腳踏,或者非常害怕在賽道上使用時會摔倒,那麼你使用無鎖腳踏時可能會比使用平踏更慢。當然,這顯然只是技能問題,但我想指出,作為一名單車教練,我會強烈建議你多練習、多練習、再多練習無鎖腳踏,你會建立信心和技能,從而使用無鎖腳踏騎得更快。
當你將單車手H的數據從測試池中剔除後,那麼使用無鎖腳踏在爬坡測試中的平均時間差距從快26.4秒提高到快41秒!!!同樣,當騎行者H的數據從環形賽道測試數據中剔除後,使用無鎖腳踏的平均時間差距從快48.7秒提高到快65秒!
測試單車手們在兩種腳踏之間有什麼感受和想法呢?每次測試後,我都會詢問測試單車手們的感受。他們覺得哪一組腳踏更快?他們能分辨出來嗎?哪一組腳踏更容易使用?
除了單車手H之外,所有騎行者都表示,他們覺得無鎖腳踏更容易使用,而使用平踏時,他們必須在下沖時更加用力地推踏,以維持同樣的速度感。儘管騎行者們覺得使用平踏時推得更用力(可能產生了更多的功率),但在我們的測量中,他們的平均功率並沒有更高(除了騎行者H)。
兩次測試之間單車手的平均心率也沒有太大差異,而且在除了三次測試之外的所有測試中,使用無鎖腳踏時的心率都高於使用平踏時的心率。這些差異並不大,而且我要提醒的是,我要求騎行者們以低於閾值功率的速度騎行,並保持在較高的節奏/最佳區間內。沒有一位騎行者能夠或願意肯定地說他們實際上覺得哪一組腳踏更快。他們都同意,在比較腳踏和性能測試時,很難判斷自己是否騎得更快。騎行者H是唯一的例外,因為她知道自己使用平踏時更快,因為她不需要停下來、下車、推著單車越過圓木,然後再費力地回到腳踏上。
我認為,由於賽道長度不到15分鐘,爬坡也不是那種需要持續一個多小時的艱巨任務,因此速度差異相對較小,因此在測試之間很難感知到速度差異。我只能想像,如果每位騎行者在每組腳踏上都騎行了大約四個小時,那麼這種差異就會更加明顯,因為對於這麼長的累積時間,他們應該能夠感知到速度差異,特別是使用平踏可能會導致肌肉更加疲勞,從而在最後一個小時裏速度變慢。
最後感想
這些測試的結果似乎相當明確地證明,使用鎖踏會比使用平踏騎得更快。但我們不能斷定鎖踏更具經濟性(即在較低心率下產生更高的平均功率),因為兩次測試之間騎行者的平均心率也沒有太大差異。
事實上,在除了三次測試之外的所有測試中,使用鎖踏時的心率都高於使用平踏時的心率。這些差異並不大,而且我要提醒的是,我要求騎行者們以低於閾值功率的速度騎行,並保持在較高的節奏/最佳區間內。我認為這可能是由於能夠在更寬的踩踏行程範圍內產生功率,從而調動更多需要血液流動的肌肉纖維。
我確信,如果進行真正的同行評審研究,將表明鎖踏更具經濟性,尤其是測試時間越長越明顯。如果你在使用平踏進行持續爬坡,與使用鎖踏的騎行者相比,你將處於嚴重劣勢。在爬坡時,你可能需要產生更多功率,甚至可能需要多達10-15%的額外功率,才能跟上使用鎖踏的「虛擬」自我。在典型的單軌賽道上,鎖踏也更快,但這並不一定是因為你將產生更多的功率,而是因為鎖踏能幫助你騎得更平穩,更容易越過障礙,並且在腳踏圓周的更寬範圍內進行踩踏,相比之下平踏則難以做到。
你還需要記住以下幾點:
1. 每個人的反應略有不同,因此儘管我在小樣本量中發現了一些使用鎖踏的有力證據,但你可能會在使用平踏時更快。
2. 新手在使用鎖踏時,可能會比使用平踏時慢一些,直到他們習慣了新的踩踏和騎行方式,並提高了技能。
3. 向上拉腳踏是一個誤區。你並不會因為向上拉而騎得更快。甚至有一項研究表明,在踩踏時故意向上拉會導致代謝效率低下。
4. 平踏在山地單車中絕對有其用武之地。我建議你繼續在你覺得它們會更快的地方和時候使用它們,如果你經常下山,那麼可能根本沒有必要使用鎖踏。
5. 這都是為了樂趣。所以,如果你覺得使用平踏更有趣、更放鬆,那就去吧!如果你認為贏得比賽和打敗朋友到達下一個山頂是你的樂趣所在,那麼請確保你正在使用鎖踏!
如果大家對於山地車或訓練上有什麼問題,歡迎聯絡我們查詢。
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