自行車「有幾速」只表示後飛輪齒片數;要比較實際齒比,必須知道前齒盤齒數、目前使用的後飛輪齒數和輪周。相同齒比配上不同輪徑,每圈踏板前進距離不同;相同檔位配上不同踏頻,車速也不同。本文提供公式、常見齒數與代表型號的完整飛輪齒序,實際相容性仍須以車上零件的型號規格表核對。

照片:A7N8X, CC BY-SA 4.0,Wikimedia Commons。
齒比與速度快速換算表
| 要換算什麼 | 公式 | 例子 | 怎麼看 |
|---|---|---|---|
| 前後齒比 | 前齒盤齒數 ÷ 後飛輪齒數 | 50 ÷ 17 = 2.941 | 曲柄轉一圈,後輪約轉 2.941 圈;不含內變速花鼓時 |
| 輪胎名目直徑估算 | 胎唇座直徑 BSD + 2 × 輪胎標稱寬度 | 622 + 2 × 25 = 672 mm | 只作粗估;實際裝車輪周受輪圈內寬、胎體、胎壓和載重影響 |
| 輪周估算 | π × 輪胎外徑 | 0.672 × π ≈ 2.111 m | 精算齒比速度時,優先採輪胎實際滾動一圈量得的距離 |
| 每圈踏板前進距離(development) | 輪周 × 前齒盤 ÷ 後飛輪 | 2.105 × 50 ÷ 17 ≈ 6.19 m | 曲柄每轉一圈,車輪沿地面理論前進距離 |
| 速度 km/h | 前齒盤 ÷ 後飛輪 × 輪周(m) × 踏頻(rpm) × 60 ÷ 1000 | 50/17 × 2.105 × 90 × 60 ÷ 1000 ≈ 33.4 km/h | 平路理想計算值;不計滑移、風阻和計速誤差 |
| 齒比變化百分比 | (新齒比 ÷ 舊齒比 − 1)× 100% | 2.94 換到 3.06:增加約 4.0% | 同輪徑、同踏頻下,理論速度同比例改變 |
| 飛輪齒比範圍 | 最大齒盤/最小飛輪齒 ÷ 最小齒盤/最大飛輪齒 | 50/11 ÷ 34/34 ≈ 4.55 | 百分比為 455%;描述最高與最低檔的比值,不等於有 455 個檔位 |
| 齒片數 | 數後飛輪齒片 | 12 片=12 速 | 前齒盤數不乘進速別名稱;2×12 仍稱 12 速傳動 |
齒盤與飛輪齒數都以齒數 T 表示。輪胎尺寸的 ETRTO、英吋和法式標示應以輪胎側壁規格及實際輪周量測核對。
常見齒盤齒數和飛輪齒數
下列齒數是產品中常見的規格範圍,不代表同一套傳動系統可任意混搭。前變速器、後變速器最大飛輪齒數、鏈條長度、飛輪塔基和品牌相容性都可能限制組合。
| 部位 | 常見齒數例 | 齒數差異的效果 | 核對事項 |
|---|---|---|---|
| 公路雙盤外齒盤 | 46T、50T、52T、53T | 齒數大,配同一後飛輪時齒比高 | 齒盤孔距、曲柄型號、前變速器容量及原廠配套 |
| 公路雙盤內齒盤 | 30T、34T、36T、39T | 齒數小,配同一後飛輪時齒比低 | 同一曲柄系列允許的齒數差、前變速器規格 |
| 登山車單盤 | 28T、30T、32T、34T、36T | 單盤配大飛輪可提供較低齒比;換大盤會整體提高齒比 | 鏈條線、盤片安裝方式、後變速器和鏈條容量 |
| 飛輪最小齒片 | 10T、11T、12T、13T | 數字越小,同一齒盤可得到越高齒比 | 塔基型式、飛輪速別、變速器與品牌相容表 |
| 飛輪最大齒片 | 25T、28T、30T、32T、34T、40T、42T、46T、51T | 數字越大,同一齒盤可得到越低齒比 | 後變速器標示的最大齒片、總容量及飛輪專用塔基 |
| 中間飛輪齒片 | 常見約 13T–30T,依速別和型號不同 | 控制相鄰檔位的齒比落差 | 必須查完整齒序,不能只看「11-34T」範圍猜中間齒數 |
Shimano 105 FC-R7100 是 50/34T 或 52/36T 的 2×12 速曲柄範例;同品牌其他系列、年份及用途可有不同齒數。此處用它說明產品齒盤組合,不把它當作唯一標準。
齒盤與飛輪組合比較
以下使用 50/34T、52/36T 雙盤作齒比算例。表內只比較齒比,不代表這些齒盤和任意飛輪、變速器或鏈條都相容。
| 前齒盤 | 後飛輪 | 前/後齒比 | 解讀 |
|---|---|---|---|
| 34T | 34T | 1.000 | 前後齒數相同,曲柄一圈對應後輪約一圈 |
| 34T | 11T | 3.091 | 小齒盤配小飛輪仍可得到較高齒比 |
| 50T | 34T | 1.471 | 50/34 雙盤配 11-34 飛輪時的低檔端之一 |
| 50T | 11T | 4.545 | 50/34 雙盤配 11-34 飛輪時的高檔端 |
| 52T | 36T | 1.444 | 52/36 雙盤配 11-34 飛輪時的低檔端之一 |
| 52T | 11T | 4.727 | 52/36 雙盤配 11-34 飛輪時的高檔端 |
| 34T | 51T | 0.667 | 小盤配 51T 飛輪的低齒比;51T 飛輪須配套相容系統 |
| 32T | 51T | 0.627 | 單盤 32T 配 51T 的低齒比算例,非所有車款可裝 |
代表性飛輪完整齒數序列
飛輪範圍只寫最小和最大齒片,例如 11-34T,不足以判斷每一檔的間距。以下列出 Shimano 文件中的完整齒序作查表例子。相同「11-34T」在不同型號或速別也可能採不同序列,購買或更換時要按飛輪型號查表。
| 飛輪型號/速別 | 飛輪標示 | 從小到大的完整齒片(T) |
|---|---|---|
| Shimano CS-R7100/R7101,12 速 | 11-34T | 11、12、13、14、15、17、19、21、24、27、30、34 |
| Shimano CS-M6100,12 速 | 10-51T | 10、12、14、16、18、21、24、28、33、39、45、51 |
| Shimano CS-HG500-10,10 速 | 11-25T | 11、12、13、14、15、17、19、21、23、25 |
| Shimano CS-HG500-10,10 速 | 11-32T | 11、12、14、16、18、20、22、25、28、32 |
| Shimano CS-HG500-10,10 速 | 11-34T | 11、13、15、17、19、21、23、26、30、34 |
| Shimano CS-HG500-10,10 速 | 11-42T | 11、13、15、18、21、24、28、32、37、42 |
| Shimano CS-HG500-10,10 速 | 12-28T | 12、13、14、15、17、19、21、23、25、28 |
11-34T 與 10-51T 的齒比及速度比較
為方便比較,以下固定輪胎實際滾動周長為 2.105 m,踏頻為 90 rpm。齒比與每圈發展距離按公式計算,速度為理論近似值;實車輪周不同時,需用自己的量測值重算。兩款飛輪來自不同 Shimano 產品系列,不能僅按齒數推論塔基或變速器相容。
| 齒盤/飛輪齒片 | 齒比 | 每圈踏板前進距離 | 90 rpm 理論速度 |
|---|---|---|---|
| 34T/34T | 1.000 | 2.11 m | 11.4 km/h |
| 50T/34T | 1.471 | 3.10 m | 16.7 km/h |
| 52T/34T | 1.529 | 3.22 m | 17.4 km/h |
| 34T/51T | 0.667 | 1.40 m | 7.6 km/h |
| 32T/51T | 0.627 | 1.32 m | 7.2 km/h |
| 50T/11T | 4.545 | 9.57 m | 51.7 km/h |
| 52T/11T | 4.727 | 9.95 m | 53.7 km/h |
| 34T/10T | 3.400 | 7.16 m | 38.7 km/h |
| 32T/10T | 3.200 | 6.74 m | 36.4 km/h |
表中的速度不表示騎士一定能達到該速度;它只把檔位、輪周和踏頻代入同一個計算式,便於比較檔位的幾何關係。
固定齒比下的踏頻速度表
下表採 50T 前齒盤、17T 後飛輪和 2.105 m 實測輪周。輪周與齒比固定時,速度與踏頻成正比。
| 踏頻 | 理論速度 | 踏頻 | 理論速度 |
|---|---|---|---|
| 50 rpm | 18.6 km/h | 90 rpm | 33.4 km/h |
| 60 rpm | 22.3 km/h | 100 rpm | 37.1 km/h |
| 70 rpm | 26.0 km/h | 110 rpm | 40.8 km/h |
| 80 rpm | 29.7 km/h | 120 rpm | 44.5 km/h |
這是速度換算表,不設定通用的「正確踏頻」。同一速度若要估算換檔後的踏頻,可用:新踏頻 = 原踏頻 × 原齒比 ÷ 新齒比(假設車速不變、輪周不變)。例如 50/17 換到 50/19,原踏頻 90 rpm,換檔後約 90 × (50/17) ÷ (50/19) = 100.6 rpm。
輪周怎麼取得:尺寸估算與滾動量測
- 查看輪胎側壁的 ETRTO/ISO 尺寸,例如
25-622;第一個數字是標稱胎寬,後者是胎唇座直徑 BSD。 - 名目外徑可用
BSD + 2 × 標稱胎寬粗估,再乘 π 得到輪周。胎寬換算:1 in = 25.4 mm。 - 要做速度表或碼表設定時,讓正常胎壓的輪胎承受實際騎乘載重,在地面標記輪胎接地位置;車子直線向前滾一整圈,再量地面兩標記間距。
- 至少重複數次取平均;前後輪尺寸或磨耗不同時分別量測。滾動量測通常比僅按胎側標稱寬度推算更接近實際值。
換檔比較常見問題
| 問題 | 判斷方法 | 注意事項 |
|---|---|---|
| 想知道低檔有沒有變輕 | 比較最小的 前盤 ÷ 最大飛輪 |
數值越小,曲柄同樣轉速下輪速越低;實際踩踏力量還受曲柄長度、坡度與輪徑影響 |
| 想知道最高檔是否變快 | 比較最大的 前盤 ÷ 最小飛輪 |
同輪周、同踏頻下齒比越高,理論速度越高;不代表可持續輸出功率增加 |
| 想比較相鄰換檔落差 | (換檔後齒比 ÷ 換檔前齒比 − 1)× 100% |
飛輪完整齒序決定中間檔的間距,端點範圍不能取代齒序 |
| 大盤和小飛輪是否都要用 | 比較齒比即可判斷是否重複;例如 50/25 = 2.00,34/17 也 = 2.00 | 相同齒比不保證鏈線、變速表現或磨耗相同;遵循變速器和曲柄廠商指示 |
| 改大飛輪是否能直接安裝 | 查後變速器最大飛輪規格、總容量、塔基及原廠零件表 | 只確認鏈條長度或速別數相同,不能保證相容;鏈條、飛輪和後變速器都要按零件型號核對 |
| 內變速花鼓怎麼算 | 外部前盤/後齒片比再乘該內變速檔的花鼓傳動比 | 各花鼓的檔位比不同;查該型號技術文件,不能把變速器飛輪公式直接當成全傳動比 |
| 輪組、輪胎規格是否會改變速度 | 齒比相同而輪周較大,每圈發展距離與理論速度按比例增加 | 輪周需用實際輪胎量測;輪胎標示與輪圈相容性依輪胎及輪圈廠商規格確認 |
資料來源與延伸閱讀
- Sheldon Brown:Bicycle Gears and Drivetrains:齒比、development 與變速器齒輪資料入口。
- Sheldon Brown:Internal Gear Calculator:列齒盤、後齒片、輪徑與內變速花鼓欄位,可比較齒比、gear inches 和 meters development。
- Shimano FC-R7100 105 曲柄規格:列 50-34T、52-36T 組合。
- Shimano CS-R7100 12 速飛輪技術文件:列出 11-34T 完整齒數組合。
- Shimano CS-HG500-10 技術文件:列出 10 速各齒數範圍的完整組合。
- Shimano Genuine Parts 文件:列 M6100 10-51T 飛輪齒片規格。
- Wikimedia Commons:Trasmissione catena bicicletta:兩種自行車的齒盤和飛輪齒數配置照片,作者 A7N8X,CC BY-SA 4.0。