自行車科學：為何同功率下有人快有人慢

你跟朋友一起騎，功率計都顯示 250W，結果他比你快 2 km/h。不是功率計壞了，也不是神力加持——是空氣動力學、體型、生物力學、滾阻這四個系統加起來的結果。本文拆解每一個變因，並給出你能實際優化的選項。

一、平路 30 km/h 時，80% 的阻力來自空氣

在一般車速下，空氣阻力是吃掉你功率最多的對手：

速度 (km/h)	風阻占功率 %
20	~55%
30	~75%
40	~85%
50	~90%

研究估計騎士本身佔整體風阻 約 80%，剩下 20% 才是車架、輪組、配件。也就是說，你的姿勢比你的輪組重要 4 倍。

二、四大影響因素

因素 1：體型（先天）

體型特徵	優勢情境	劣勢情境
小身材（< 65kg）	爬坡（高 W/kg）	平路（小動力輸出）
大身材（> 75kg）	平路（高絕對功率）	爬坡（體重拖累）
寬肩膀	—	正面迎風面積大
細長身形	降低前投影面積	—

關鍵數值：CdA（drag area） = 風阻係數 × 正面投影面積。車手差別可從業餘的 0.38 到職業 TT 選手的 0.18。

因素 2：姿勢（可訓練）

同一人降低把手 3cm，CdA 可降 5–10%，相當於平路多 10–20W 功率的效果，卻完全不花電池。

姿勢	CdA 相對值
直立（hoods 手上）	1.00
下彎把手（drop）	0.88
前臂平放下彎	0.80
TT 姿勢（專用）	0.65

因素 3：體能產出與效率（可訓練）

同功率下的「心肺-肌肉效率」也有個體差異：

• Cycling Economy（每瓦特耗氧量）：菁英選手 18–19 ml/W/min，業餘 20–22 ml/W/min
• 踏頻選擇：高踏頻（90+）效率高但代謝需求高；低踏頻（70–80）耗肝醣但代謝低

因素 4：裝備（可購買，但邊際效益遞減）

裝備升級	平路 40km 省時（職業級）
空力頭盔 → 一般	30–60 秒
空力框 → 低框輪組	30–60 秒
緊身衣 → 鬆T	1–2 分鐘
無內胎 → 傳統外胎	20–40 秒（滾阻）
鏈條潤滑（Wax） → 濕潤滑	5–10W 節省

注意：這些數字是職業級風洞測試結果。一般車友使用下，姿勢調整 >> 裝備升級。

三、自我分析：找出你的最大漏洞

步驟 1：DIY 空力測試

• 找一段無風、無車、近水平的 2km 直線路段
• 用固定功率（例如 200W）、固定齒比、固定姿勢，各跑 3 次取平均速度
• 改變姿勢或裝備後再測 3 次
• 比較速度差異

步驟 2：記錄 Relative Effort

比較與朋友同騎的功率-速度資料，若同功率下你明顯慢：

1. 先檢查姿勢：錄影從側面檢視頭部、背部、手部位置
2. 檢查前投影：請人從前方拍照，可量化你的 frontal area
3. 檢查踏頻：是否卡在不舒服的 70–75 rpm，可嘗試 85–90

四、台灣車友可執行的 8 項優化（從便宜到貴）

免費優化

1. 降低肩膀：騎車時「聳肩」是常見錯誤，放鬆可降 2–3cm 高度
2. 手肘微彎：讓肩膀與胸口更靠近車架
3. Drop 位置練習：平路用下彎把手 50% 以上時間
4. 頭部微低：看前方 30m 而非遠方 100m

小額投資

5. Bike Fit 專業調整（NT$3,000–8,000）：讓你的 drop 不造成背痛
6. 緊身衣 / 連身衣（NT$1,500–5,000）：平路 1–2 分鐘/40km 提升

中等投資

7. 低滾阻外胎（NT$2,500–4,000/對）：5–10W 節省，全程路段都有效
8. 碳纖維低/中框輪組（NT$30,000+）：空力 + 降重

五、重量與爬坡的關係：別盲目追求輕量化

武嶺級爬坡的現實計算

100 公里 + 累積爬升 3,275m，常見誤區是「買最輕車爬最快」。實際上：

• 每輕 1 公斤，理想爬升時間約縮短 0.7–1.0%（爬 5 小時省 2–3 分鐘）
• 但減 1 公斤車重可能花 NT$50,000
• 減 1 公斤體重 = 同等效果，而且平路爬坡都受益

結論：減重車手 >> 減重車架，前提是別減到破壞功率。

六、生物力學：三個可調細節

1. 坐墊高度

過高 → 骨盆搖擺、效率下降；過低 → 膝伸展不足、力量流失。膝蓋最低點彎 25–30° 為黃金範圍。

2. cleat（卡踏扣片）位置

扣片過前 → 小腿肚早疲勞；過後 → 膝前疼痛。扣片中心對準腳掌蹠骨頭（約大拇指第二指節後 2cm）。

3. Q-Factor（兩腳中心距離）

寬 Q 可讓大股骨車手更自然；窄 Q 降風阻。初期自然即可，進階可用偏位踏板微調。

七、風洞 vs 戶外實測：哪個準？

方法	優	缺
風洞	極精準、變因控制佳	貴（1 小時 NT$30,000+）、亞洲少
Aero Sensor（裝在車上）	戶外可用、即時	幾萬元裝置，需學習
DIY 固定段測試	免費	風向、體感影響大
Virtual Elevation 方法	用既有 GPS 資料即可	需軟體與安靜路段

進階車友可研究 Golden Cheetah 的 Virtual Elevation 工具，免費分析你的 CdA 與 Crr。

八、心肺效率的訓練

增加肌肉微血管密度 → 提升 Cycling Economy

• Zone 2 長時間：每週累積 8+ 小時 Zone 2
• Sweet Spot：88–93% FTP × 20 分鐘 × 3 組，提升乳酸利用
• 踏頻交替訓練：60 rpm × 5 分鐘 → 100 rpm × 5 分鐘 × 6 組

避免的陷阱

• 只練中強度中間區（Tempo）會讓頂端與底端都不進步
• 缺乏爆發力訓練 → 衝刺與攻擊時掉隊

九、結合實務：你的優化順序

1. Week 1–2：錄影檢查姿勢，找 3 個最大漏洞（聳肩、抬頭、寬膝）
2. Week 3–6：每騎必修正姿勢，配合 Bike Fit
3. Week 7–12：在同一段路線重測，記錄功率-速度比
4. 季節末：評估是否升級外胎、緊身衣
5. 明年：若預算允許再考慮輪組、頭盔

結語

功率不是一切；同瓦特下的速度差異才是業餘車友最容易忽略的進步空間。下次你跟人同騎發現落後，先不要懷疑功率計，先看看你在騎乘鏡頭裡的樣子。最便宜的 10W 不在購物車裡，在你的肩膀與手肘之間。

參考文獻

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• MDPI Appl Sci (2020). Estimating Cycling Aerodynamic Performance Using Anthropometric Measures.
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