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自行車沒有什么配置是只有優(yōu)點(diǎn)沒有缺點(diǎn)的，不過短曲柄可能就是。

大部分自行車都標(biāo)配了170mm-175 mm的曲柄。小碼的配170mm的曲柄，大碼的配175mm的曲柄，這種搭配上的潛規(guī)則已經(jīng)很長時間了。自己單獨(dú)買的話一般也是選擇介于這兩者之間的172.5mm曲柄。這似乎告訴我們最優(yōu)的踩踏效率，最好的人體工程學(xué)，最大的功率輸出，最合適的離地距離等等所有的這些參數(shù)所對應(yīng)的曲柄長度就應(yīng)該介于170mm和175mm之間。不過關(guān)于最佳曲柄長度這事兒，已經(jīng)發(fā)表的科研論文有不同的意見。

我們在論文搜索引擎上看到了多篇研究曲柄長度對踩踏效率影響的論文。自行車廠商幾乎一致的170mm-175mm的標(biāo)配可能會讓我們感覺研究得出的最佳曲柄長度應(yīng)該落在170mm-175mm之間。從直覺來說甚至?xí)�有些人覺得比175mm更長一點(diǎn)的曲柄可能會讓我們的踩踏功率更高，不過山地車得平衡效率和離地距離，太長了離地太近了不行所以廠商選了175mm。但是研究的結(jié)論卻并非如此。

接下來，我將簡單介紹一下相關(guān)的理論，然后總結(jié)這7篇文章的研究方法和結(jié)論。

理論部分

眾所周知，更長的曲柄意味著更長的發(fā)力杠桿，也就是說在踩踏力一定的前提下扭矩更大。確實(shí)，不過這種大扭矩也是有代價的，因為實(shí)際上你的能力決定了你踩踏的線速度，這個而決定了你的踏頻。那么假如你踩踏的線速度一定，更長的曲柄劃過的圓更大，雖然扭矩更大，但是肯定會讓你踩踏的踏頻更低。畢竟功率就是力乘以速度，或者扭矩乘以角速度，而不管你用多長的曲柄，你的功率都是一定的。

▲大概就像這張圖

騎手自然而然的會在使用短曲柄的時候擁有更高的踏頻，這個已經(jīng)是證據(jù)確鑿的事實(shí)。所以說降低的扭矩也意味著更快的踏頻。

但這個當(dāng)然不是說曲柄長度就不重要。而是說曲柄長度與踩踏效率的關(guān)系這個問題已經(jīng)不在純力學(xué)的研究范疇，并不能用簡單的功率等于力乘以速度來解釋。這個問題已經(jīng)進(jìn)入了生物力學(xué)的研究領(lǐng)域。關(guān)鍵在于，人體或者說我們的大腿是更高頻的做較短距離的動作循環(huán)（短曲柄）效率更高，還是更低頻的做較長距離的動作循環(huán)（長曲柄）效率更高。更定量的來說，我們能否找到一個曲柄長度的最優(yōu)解？這個問題的研究方式主要還是靠實(shí)驗。

我找到了相關(guān)的7篇研究論文，他們所設(shè)計的研究方法各有不同，測量各種數(shù)據(jù)的方式也有區(qū)別，不過他們所得出的結(jié)論有一個共同點(diǎn)，那就是長曲柄不是最好的。

2001年來自J. C. Martin和W. W. Spirduso的研究工作是關(guān)于這個問題最完善，最全面的研究之一。該工作在靜態(tài)的類自行車裝置（類似于固定自行車的騎行臺或者fitting臺）上測量了16名自行車運(yùn)動員在使用120, 145, 170, 195和220 mm曲柄時的最大沖刺功率。

▲大概就像這樣

在使用最極端的曲柄長度，也就是120mm和220mm時，平均功率輸出是最低的。這個看起還比較正常，讓人意外的是，使用145mm的曲柄時平均功率輸出是最高的。不過，相對170 mm和195 mm曲柄，145mm曲柄的優(yōu)勢并不大，也不是所有運(yùn)動員都是用145mm功率最高，得到的最高平均輸出功率（145 mm曲柄）和最低平均輸出功率（220 mm曲柄）之間的差距僅有3.9%。

隨著曲柄長度的增加，運(yùn)動員們的踏頻會相應(yīng)的下降。使用120mm曲柄時的平均踏頻是136rpm，而使用220mm時的平均踏頻只有110rpm。也就是說，人體會通過改變踏頻來適應(yīng)不同的曲柄長度。

綜合研究了16名自行車運(yùn)動員的體型數(shù)據(jù)和不同的曲柄長度的影響，作者估計出的應(yīng)對沖刺的最佳曲柄長度是20.5%的大腿長，或41%的小腿脛骨長度。不過這個結(jié)論的關(guān)聯(lián)性有點(diǎn)弱，其結(jié)論不夠可靠也不夠精確。能夠確定的是對于沖刺功率來說，使用145mm，170mm和195mm的曲柄區(qū)別不大，而這個范圍比我們通常的曲柄選擇范圍已經(jīng)大了很多。

論文作者的結(jié)論是這么說的:“盡管曲柄長度對最大功率有顯著影響，但使用170毫米長的標(biāo)準(zhǔn)曲柄并不會對大多數(shù)成年人的最大騎行功率造成實(shí)質(zhì)性影響�！睋Q句話說，在合理的范圍內(nèi)，腿長與曲柄長度的比值對沖刺功率的影響并不大。

兒童和成年人使用一樣長的曲柄會有什么不好嗎？

2002年Martin and Spirduso基于第一篇文章中的研究做了這個工作這次他們的數(shù)據(jù)來自于17名8–11歲的男孩。他們測量了這些男孩在使用170mm曲柄和之前第一篇文章給出的最優(yōu)的20%腿長的曲柄時的最大沖刺功率。對于小男孩來說，最優(yōu)的20%腿長的曲柄長度顯然是小于170mm的。

還是一樣，他們發(fā)現(xiàn)了踏頻的顯著區(qū)別（使用20%腿長的短曲柄平均129rpm，使用170mm曲柄時平均114rpm），但是功率輸出沒啥區(qū)別。（水論文是吧……他們這兩篇文章發(fā)的期刊歐洲應(yīng)用生理學(xué)European Journal of Applied Physiology影響因子好歹也有3點(diǎn)多，之前也是個運(yùn)動生理學(xué)2區(qū)SCI呢，可能就是你們水的太多現(xiàn)在降成3區(qū)了……這研究選題可以說很有意義，不過你們這結(jié)論就這？）。

如果我們不看最大沖刺功率，看有氧效率呢？

2002年的來自J. McDaniel等人的研究選擇了9名男性自行車運(yùn)動員使用145, 170和195 mm曲柄（怎么又是這三個長度？好家伙，一看論文作者還是前面J. C. Martin那個研究團(tuán)隊啊，那沒事了……），踏頻在40, 60, 80和100 rpm時的亞極量輸出功率（也就是有氧功率）。測試分別在30%、60%和90%的乳酸閾值下進(jìn)行，為了確定在不同功率輸出和不同曲柄長度下循環(huán)的代謝消耗，運(yùn)動員消耗的氧氣量和產(chǎn)生的二氧化碳量也被同時監(jiān)測。

他們發(fā)現(xiàn)騎行的代謝消耗和踩踏線速度（也就是曲柄長度乘以踏頻）呈強(qiáng)相關(guān)，但是和踏頻，曲柄長度并不單獨(dú)相關(guān)。也就是說，使用短曲柄需要高踏頻來配合，長曲柄則需要低踏頻來配合。而如果踏頻合適，曲柄長度并不能顯著影響一定功率輸出下我們的代謝消耗。

論文的結(jié)論中是這么寫的：“即使我們選擇了比正常選擇范圍寬很多的曲柄長度，比正常范圍大很多的踏頻和踩踏速度，我們的肌肉都能以非常恒定的效率把我們的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成我們對自行車做的功。”

2009年P(guān)aul William Macdermid和Andrew M. Edwards的研究測試了7名女性山地XC運(yùn)動員使用170, 172.5 和175 mm曲柄的輸出有氧功率的能力。她們的踏頻被恒定的設(shè)置在50rpm，通過調(diào)節(jié)踩踏力來達(dá)到最大有氧功率。

研究發(fā)現(xiàn)即使踏頻被恒定在50rpm，使用不同曲柄的最大有氧功率輸出沒啥區(qū)別。不過，從開始沖刺到達(dá)到峰值功率的時間卻有區(qū)別，170mm的比175mm的快很多。

作者提出，這在比賽中也是一種優(yōu)勢:“在使用170mm曲柄的情況下，加速時功率輸出增加的速度更快，達(dá)到功率峰值的時間降低，這表明使用更短的曲柄可能會在比賽獲得優(yōu)勢。使用短曲柄并不會影響低踏頻的功率輸出，也不會影響耐力表現(xiàn)，同時功率的變化能力更快，那就能更快速響應(yīng)地形的變化，這對于精英運(yùn)動員來說具有重要的戰(zhàn)略意義�！�

2011 Paul R. Barratt等人（我直接好家伙，又是之前J. C. Martin那個研究組……）研究了在使用150, 165, 170, 175和190mm曲柄時腿部不同關(guān)節(jié)對于踩踏功率的貢獻(xiàn)。雖然說如果固定踏頻為120rpm的時候用150mm和190mm曲柄膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)的貢獻(xiàn)略有不同，但是如果允許我們調(diào)整踏頻來適應(yīng)曲柄長度，區(qū)別就會消失。作者表示，如果考慮合適的踏頻和踩踏速度，那么曲柄長度并不會影響我們的關(guān)節(jié)受力。這個結(jié)果也證明了我們之前的曲柄長度不會影響最大輸出功率的結(jié)論是正確的。

對于沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的業(yè)余騎友會怎么樣？

2016年Ventura Ferrer-Roca等人的研究工作測試了12名業(yè)余騎友使用不同長度曲柄時的有氧效率和關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍。騎友在有氧范圍內(nèi)以固定的功率騎行，然后對他們的心率和效率（每卡消耗所得到的踩踏功）進(jìn)行監(jiān)測。

同樣，不同曲柄長度下的心率和效率都沒有區(qū)別。不過長曲柄會導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍增大，作者稱這是一種負(fù)面影響。作者是這樣說的：“用長曲柄導(dǎo)致的生物力學(xué)方面的不同不會影響踩踏的代謝消耗和效率，不過長期看來可能會有負(fù)面的影響。因此，如果你在兩個曲柄長度當(dāng)中糾結(jié)，那我推薦你選短的那個�！�

搖車時的表現(xiàn)會有區(qū)別嗎？

終于，Sumin Park等人在今年做了關(guān)于曲柄長度和搖車表現(xiàn)的研究。10個參與測試的車手在亞極量輸出功率下（也就是有氧功率）進(jìn)行了搖車測試，同時監(jiān)測了他們的生物力學(xué)數(shù)據(jù)，人體運(yùn)動數(shù)據(jù)和踩踏力。結(jié)果發(fā)現(xiàn)用較長的曲柄會導(dǎo)致踏板向上運(yùn)動也就是抬腿的時候損失更多的功率。結(jié)果就是較長的曲柄長度在站立騎行時會需要下肢肌肉更大的力量才能達(dá)到和較短曲柄相同的功率。如果你經(jīng)常搖車，或者你騎的是站姿騎行的自行車，那可能你用短曲柄會好一些。

▲這可能也是速降車手傾向于選擇短曲柄的原因之一，當(dāng)然最重要的還是離地間隙

結(jié)論

總結(jié)所有論文的主要結(jié)論，分為兩類，一類說曲柄的長度不影響踩踏效率，一類說短曲柄可能有一些優(yōu)勢。雖然有一篇文章中提到非常極端的曲柄長度（120mm或者220mm）會有一些踩踏效率上的劣勢，但總的來說沒有確鑿的證據(jù)表明最大功率輸出和輸出效率會隨曲柄長度從145mm到195mm的變化而變化。騎行者的身體能根據(jù)不同的曲柄長度來調(diào)節(jié)自身的踏頻。

七篇文章中的三篇給出了短曲柄可能存在的優(yōu)勢，其余的四篇則表示沒有發(fā)現(xiàn)什么區(qū)別。其中一篇文章發(fā)現(xiàn)短曲柄可以在沖刺開始時更快的讓自行車手達(dá)到他們最大的輸出功率。一篇文章得出了短曲柄在搖車時更不容易疲勞的結(jié)論。一篇文章提出長曲柄會使臀部和膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍增大，可能能會導(dǎo)致“長期看來的不利影響”。

其中一項研究發(fā)現(xiàn)最佳的曲柄長度大概是車手腿長的20.5%。通常來說，腿長大概占一個人總身高的45%，那么最佳的曲柄長度應(yīng)為身高的9.2%。根據(jù)這個規(guī)律，那么男性的平均身高按175cm算的話，最佳的曲柄長度應(yīng)該在161mm，而女性的最佳曲柄長度應(yīng)該在150mm左右。這個屬于非常粗略的結(jié)論，我們需要了解的是，在合理的范圍內(nèi)，曲柄長度其實(shí)并不是特別影響我們的踩踏效率。

對于一個山地車愛好者來說，你需要知道的就是用短10mm的曲柄不會讓你變慢，但是增加的離地間隙對你來說卻至關(guān)重要�？赡茉黾拥�10mm就能讓你躲開一次腳踏和石塊的碰撞，從而避免一次可能導(dǎo)致腳腕骨折的摔車。當(dāng)然，我們也可以通過增加五通的離地高度來達(dá)到類似的效果，但是增加五通高度也有它自己各種劣勢，我們可以單獨(dú)寫一篇文章來談一談這個問題。

如果你看了我的這篇文章，決定從長曲柄換到短曲柄，那么你有幾個問題需要注意。最重要的就是換短曲柄相對來說需要更快的踏頻，更快的踏頻就要配合更輕的齒比。比如你騎山地車的話，從175mm換到165mm的曲柄，那么可能就需要從32齒的單速牙盤換到30齒的單速牙盤，這樣一來可能有些其實(shí)不懂的懂哥嘲笑你用的齒比實(shí)在是太菜了。如果你不換更輕的齒比的話，那你就需要更強(qiáng)力的大腿了，如果沒有的話可能會導(dǎo)致你有時候因為齒比不夠用而更疲勞。

還有一點(diǎn)就是如果你用短10mm的曲柄，那么你的坐高也就要相應(yīng)的抬高10mm，來保證你的腿可以以同樣的伸直程度來踩踏。如果你騎山地車，用同樣規(guī)格的升降坐桿的話，下坡的時候降到最低，那也會高了10mm，導(dǎo)致重心升高。那么更換一個行程更長的升降坐桿是有幫助的。

最后就是，即使你一切都考慮到設(shè)置好了，更換了短曲柄之后也需要騎個幾次才能習(xí)慣于更高的踏頻。

******精彩的PB評論區(qū)

某網(wǎng)友：Pick a crank length and be a dick about it.

選擇一個曲柄長度，然后認(rèn)定這個長度就行了，我們可以通過努力訓(xùn)練來適應(yīng)它。

神回復(fù)：Pick a dick length and be a crank about.

選擇一個xxxx長度，然后認(rèn)定這個長度就行了，我們可以通過努力訓(xùn)練來適應(yīng)它。

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