如果你還不知道自己需要多長的曲柄，那么看這里，你會更迷茫
我相信幾乎每一個開始深入研究自己自行車的玩家都有在曲柄長度上糾結過的經歷對于某些人來說曲柄長度代表的就是騎行風格和功能問題而對另一些人來說曲柄長度可會有一些額外其他收益
毫無疑問在自行車運動中提高速度提高效率是最為引人注意的標簽邊際收益在這幾年也開始成為熱門的話題而曲柄組也因此受到了同樣高的關注度在曲柄組幾十年的進化中無論是從材質（鋁材鋼材碳纖維）還是從結構來看都有著非常多的改進更小的盤片粗的軸心更少的固定螺絲但是有一點是沒有變化的那就是曲柄的長度
從20世紀初安全自行車誕生以來曲柄的長度就一直徘徊在170mm上下并且保持這范圍也有著充足的理由足夠的長度可以有效的作為一個杠桿進行踩踏足夠的短小可以讓我們的腿保持一個合理的運動范圍所以170mm左右看起來剛剛好
第二次世界大戰之前英國自行車行業一直處于主導地位就像今天的規格一樣誰主導誰就有了制定標準的實力所以他們準備對曲柄的長度標準化到6.5英寸也就是165mm但是對于公路車手來說被標準化的曲柄長度顯然是不可以接受的1958年campagnolo推出了新的牙盤并提供了多種曲柄長度給車手選擇從165mm-180mm每2.5mm為一個增量這一標準也一直沿用至今
但是比較有趣的是在這些長度的曲柄發布之前人們并沒有專門對曲柄度對車手有什么影響做過相關研究唯一一項有據可查的研究也僅僅是出現在1953年而關于曲柄長度的研究則一直到80年到后期才開始慢慢增多
曲柄作為杠桿是否會影響人體的功率輸出
關于曲柄長度的爭論最初是從最簡單的物理學角度開始的這也是我們最容易看到的的角度曲柄被看作杠桿因此曲柄的長度更長就可以為車手提供更多的額外杠桿作用力雖然從簡單的物理學角度分析這一點都沒有錯但是如果考慮到人的話就不一樣了
從生物力學的角度來看曲柄組的每一側的轉動都會涉及到人體的三個關節這些關節需要伸展和彎曲來完成一次踩踏所以關于曲柄組上的杠桿計算就遠不止曲柄長度這一項
不過如果條件被限制在一定范圍內的話確實更長的曲柄更利于提速在一項研究中使用固齒自行車在100-200m距離上進行加速測試確實更長的曲柄提速更快即使是只有2mm的差距也會有所幫助
51, 51, 51; text-indent: 2em;">不過這種測試和現實中的公路車比賽相差甚遠因為車手大部分時間還是坐姿騎行而不是站立搖車并且還有不同的齒比可以進行變速在這種情況下曲柄的長度對最大功率的輸出其實并沒有影響實際上1983年就已經有研究表明就是曲柄的長度范圍已經相當大觀察到的結果也幾乎相同（研究內容使用從125mm-225mm的曲柄測試了13名受試者的30S平均功率和峰值功率雖然研究員假設了最佳曲柄長度為165mm但是在更短的150mm和更長的200mm時動力都沒有顯著的變化除此之外在125mm和225mm的情況下甚至功率輸出還略有下降約2-5%）
2001年Martin和Spirduso基本上算是復制了這項研究內容共有16名訓練有素的車手參加了測試分別使用了120mm145mm170mm195mm和220mm進行測試同樣在最短和最長的曲柄上功率略有下降（約4%）而在145mm170mm和195mm的曲柄長度之間沒有差異
想知道你的曲柄長度是多少的話可以查看你曲柄的這個位置
那么曲柄長度的變化會在騎行中節省能量嗎
如果曲柄長度對公路車騎手的動力輸出沒有影響那么可以通過改變曲柄長度來節省體力嗎
對這個問題的研究最早可以追溯到1953年當時Astrand對跑步機上的騎手進行了耗氧量測試把曲柄長度從160mm改為180mm和200mm后對耗氧量沒有影響但是如果更換不同的輪胎則會影響耗氧量
51, 51, 51; text-indent: 2em;">類似的研究在1997年被重新設置Morris和Londeree召集了六名訓練有素的車手并進行了更長時間的最大耗氧量測試結果顯示曲柄長度的微小變化（5-10mm）增加了11%的耗氧量不過在研究中受試者需要在不同長度的曲柄上保持相同的踏頻（90rpm）這可能會影響對曲柄長度研究的測試結果
事實上在2002年McDaniel等人的研究中確實也清楚的表明車手的耗氧量在很大程度上取決于車手的輸出功率和踏頻節奏在這項研究中車手在三個長度（145/170/195mm）的曲柄時對耗氧量沒有顯著的影響
2017年Ferrer-Roca等人又在研究更小變化（±5mm）范圍下的曲柄長度時肯定了這一研究結果同時又加入了對生物力學方面的考慮他們注意到更長的曲柄增加了臀部以及膝蓋的彎曲度增加了它們的活動范圍而對于較短曲柄的情況下則會有所改善因此他們建議那些還在曲柄長度上猶豫不決的車手應該選擇較短的曲柄以降低受傷的風險
曲柄的長度真的需要優化嗎
基于上邊的學術界的各項研究似乎并沒有一個強有力的理由讓我們來進一步優化曲柄的長度
但是踩踏不是一個簡單的能量輸出在踩踏過程中力量是不斷波動的而且需要保持長時間的重復運動對于自行車來說它是一個高度對稱的機器而對于人來說則并非如此不均勻地負載給人體帶來傷害的例子是最長見的尤其是膝蓋雖然原因多種多樣但是最常見的方法就是改變車手在自行車上的位置
51, 51, 51; text-indent: 2em;">而這也恰恰是改變曲柄長度的原因雖然車座的位置可以調整用來妥協腿部的整體伸展范圍但是曲柄的長度又限制了這一活動范圍因此曲柄的長度在自行車上要作為一個重要參數加以重視不管是在整車上還是DIY的過程中都應該關注雖然這種優化不會提高車手可測的功率方面的提升但是它的改變可以增加舒適度并防止運動損傷
那么有沒有確定曲柄長度的公式呢
就目前市場上的產品來說范圍非常的寬泛從160mm到180mm通常以2.5mm的變化為一個型號此外有一些品牌還可以給您提供這些范圍之外的曲柄長度只要你有需要就一定會有你需要的長度但是首先你得知道你需要用多長的曲柄
目前主流的觀點認為曲柄的長度是要隨著身高和腿長的增加而增加的但是關于這兩者之間的確切關系卻是模糊的
1976年的一項研究用不同比例的襠部高度進行了實驗結論是襠部高度的20%是最合適的長度幾十年后的2001年Martin和Spirduso也給出了相同的建議（腿長的20%）
除此以外多年來還有各種各樣的計算公式提出每個公式都試圖描述可測量的參數（比如腿長）和基于有限的受試者機能變化之間的聯系雖然這些公式提供了一個可以參照的標準但是嚴格來說問題并沒有真正解決
這是因為曲柄的長度只是牙盤和杠桿系統的一部分它必須在人體這個更大的杠桿機器的范圍內運行大多數的公式都沒有把人體生物力學考慮在內而是把研究的問題和其他的因素分開來考慮因此這些公式的結果只能視為理論上的最佳長度
雖然這些公式每一個都可以作為一個參照但是從經驗豐富的自行車技師那里得到的一些建議也是非常有價值的
曲柄的長度取決于車手的方方面面
Stewart Morton是一位有著10年工作經驗的手工自行車制造者他認為曲柄的長度是彈性的變化的因人而異的在大多數的情況下通過了解車手的騎行目的騎行風格并評估他們的身體狀況（柔韌性靈活性關節活動范圍是否有傷病）我大概就可以確定多長的曲柄適合他來使用
而在某些情況下車手不需要改變曲柄的長度只需要改變車座高度就可以有效的避免運動損傷無論你是使用了更長或者更短的曲柄你都可以這樣做
另一個需要遵循的原則就是曲柄的長度要讓車手在車上安全的采取更激進的騎行姿勢而不會因為曲柄感到不適或者受傷比如在鐵人三項的比賽中車手會更傾向于較短的曲柄某些情況下甚至會短到155mm以獲得一個合適的腿部和軀干的角度即使在使用氣動把位的騎行姿態下依然可以獲得一個舒適踩踏位置
在車手的可適應范圍內對于力量型的車手來說更長一些的曲柄會更適合而對于心肺能力更好的耐力車手來說更短的曲柄則更利于保持踏頻
不過最終確定曲柄長度并不是一件簡單的事情車把和車座的位置可以影響腿部的活動范圍而鎖片的位置也會影響Stewart mortonde發現即使是對這些位置進行細微的調整也會有深遠的影響
由于Mouton并不是在現有的自行車上進行調整而是可以自由的定制車架的幾何角度以適應自行車的每一部分也包括曲柄的長度所以他說五通的高度應該適合曲柄的長度特別是在使用較長曲柄的情況下把長曲柄（180mm）放在下沉量更多的自行車上有可能會導致在轉彎時撞擊到地面
有趣的是Mouton認為曲柄的長度還對車手在自行車上的重量平衡方式有影響比如一名普通男性因為上半身的重量更多因此有點頭重腳輕的感覺所以更長的曲柄可以更有利于他在車上保持平衡而對于女性車手來說情況恰恰相反所以往往較短的曲柄組會更好
總結和最后的想法
踩踏的生物力學是復雜和多方面的因此集中于單個的比如曲柄長度必然會受到過度簡化而導致的差異化研究結果盡管如此人們已經設法在過去幾十年中逐步的研究這一問題以期待可以更好的理解曲柄長度對車手表現的影響
總的來說現有的研究表明曲柄的長度不會影響公路自行車運動員的速度功率和效率更重要的是如何使用曲柄但是這就關系到了車手的訓練經驗和內在的能力這就成了另一個領域
對于那些希望從曲柄上額外的杠桿作用力和可能提高的效率上獲得幫助的車手來說這些內容可能讓你失望了相比之下那些曾經因為錯誤踩踏位置而受傷的車手應該感到欣慰但是也不要盲目的各種嘗試尋找一些經驗豐富的自行車技師可以讓你花費更少的時間并獲得最優的解決方法因為他們可以站在更加客觀的位置來看待和判斷一名車手在自行車上的位置
