一種山地自行車防雨罩設計

周順風　馬巖　劉鳳國

【摘 要】山地自行車因其對路況良好的適應能力，優秀的減震性能，而受到人們特別是學生一族的青睞。由于校園人口密度大，資源有限，導致大多數持有自行車的同學不得不將愛車露天停放，給車子造成人為、自然等多種傷害。本課題便是針對這一問題設計一款主要面對學生市場，具有良好防雨和防曬性能的山地自行車罩。

【關鍵詞】山地自行車；防雨；防曬；便捷

0 引言

我國是自行車大國，自行車保有量達三萬多輛。作為一種理想的短途出行工具，自行車具有方便快捷，價格低廉，低碳環保等優點。但普通自行車并不具備防曬防雨功能，長期停放在露天環境下車身結構和零件容易老化銹蝕，每年有大量的自行車因為銹蝕而被丟棄。山地自行車因為設計需要，車鏈和鏈輪不能像傳統自行車那樣用鏈罩包裹起來，所以更易遭受風雨的侵害，一輛好的山地車價格不菲，這既對自行車的持有者造成損失，又浪費了資源。

1 防雨性能設計

山地車防雨罩的作用是在山地車露天停放時，給車輛穿上一件防雨防曬的“保護衣”，所以車罩的材料是本設計的關鍵，下面就詳細論述山地自行車防雨罩材料的選用。

雨衣、雨傘、篷布等常見的防水織物都是由防水布料縫制而成的，比如油布、塑料薄膜、聚四氟乙烯織物等?，F在防水面料的材質越來越多，但無論怎么變化，它們防雨的根本性質是相同的，就是雨水滴在上面后凝聚成一個小水珠沿布料表面滾下，這正是面料防水的原因。當一滴液體落在固體的表面時，液體會有兩種不同的狀態。當液體和固體之間的分子吸引力小于液體內部的分子吸引力時，液滴會在固體表面聚成一個小球狀，物理上稱為“不浸潤”；反之，液滴則會平攤在固體表面，物理上稱為“浸潤”。雨水落在防水布料表面正是一種不浸潤現象。防水布料上其實有很多小孔，但因為液體的不浸潤原理，雨水難以從這些小孔中穿過布料。

本設計對比各種防水面料的特點之后，決定選用聚四氟乙烯復合織物作為防雨罩的主體材料。聚四氟乙烯防水層壓織物是采用特珠粘合劑，將聚四氟乙烯微孔薄膜與普通的織物通過層壓工藝復合在一起而形成的。山地車防雨罩的主要性能要求是良好的防水功能且重量輕，聚四氟乙烯復合織物不僅解決了防水的問題，還可以有效減輕車罩的整體重量，使其便于攜帶。該面料具有優良的防水性能，而且有抗腐蝕，耐強酸強堿、耐老化的特點可以有效保證車罩的使用壽命，不僅性能優越，而且具有設計靈活、適用范圍廣泛等特點。

2 防曬性能設計

雖然此山地自行車防雨罩的主要性能是防雨，但考慮車輛露天停放的環境，車罩也應該具有一定的防曬能力，避免長期的日曬造成車身涂料和零件的老化。

普通的防曬面料是在織物表面涂了一層銀膠，這樣的處理雖然可以反射和阻擋陽光的直射，可以達到防曬的目的，但車罩長時間使用多次折疊后反光涂料會脫落，失去防曬的作用。且山地車停放在校園或其他公共場合時，反光涂層易造成光污染，所以本設計不予采用。

面料的防曬能力主要與面料的材料、顏色、緊密程度有關。一般來說，棉、絲、尼龍、粘膠等材料的防曬性能較差，而滌綸較好，滌綸類的防曬面料受浸水的影響較小，防曬功能可以持久保持。織物的顏色與防曬性能的關系是，在同等條件下，顏色越深的織物防曬性能越好，通常黑色、藏青色、深綠色比淺藍色、淺紅色、淺黃色等防曬性能較好。另外，纖維越是緊密的面料防曬性能就越好，紡織越稀疏的面料防護能力越差，其中以緞紋織物最佳，其次有斜紋和平紋。綜合考慮，本設計采用深色的高密度聚酯纖維材料作為山地自行車罩的外層。

3 結構設計

山地自行車防雨罩是由車身套、尼龍抽繩和魔術粘組成的，其特征在于，車身套由一片按照自行車俯視輪廓形狀和兩片按照側視輪廓形狀裁剪而成的面料連接而成，車身面料的前端蓋住前輪擋泥板，后端蓋住山地車后座及后輪擋泥板。兩片車身面料前后各有一個魔術粘，分別設在車身面料前、后的下端，兩個車輪前后的車身面料采用魔術粘連接。

罩體四周下沿內卷并縫合，形成中空套筒，在其中穿入尼龍繩，尼龍繩兩端穿入彈簧卡扣。將防雨罩套在山地車上后，只需拉緊車罩下沿的尼龍繩，并調節彈簧卡扣，就可以將防雨罩固定在車身上。

在車身套上對應后輪輻條且靠近后輪擋泥板位置處兩邊對稱地各開一個直徑三厘米的圓孔，并用鋁制圓扣包邊。這樣將防雨罩套好后，把自行車鎖穿過兩邊的圓孔，就可以將車輛鎖好。

防雨罩配套有一個可固定在車身橫梁上的圓柱形收納袋，使用時只需從袋內取出折疊狀態的防雨罩，從車身上方套在車上，然后將防雨罩下沿的尼龍抽繩拉緊并用彈簧卡扣固定即可。車輛騎行，只需將自行車防雨罩的車身套折疊收起，塞入收納袋內，拉合鎖鏈，即可攜帶。

本山地車防雨罩設計的優點是，通過簡單安裝就可為山地車穿上“雨衣”，具有防雨、防曬、防塵的功能，而且攜帶方便，是一種新型實用的自行車保護罩，可延長車輛的壽命。

4 應用前景

隨著時代的發展，人們越來越注重提高生活品質，低碳環保的概念正越來越深入人心，騎行愛好者也越來越多。山地自行車防雨罩能有效地防止車架及零部件的銹蝕，同時通過防曬外層減緩車漆和輪胎的老化，在很大程度上延長了山地車的壽命。可以預見，在這個關注節能環保的大社會背景下，此類的設計必將受到廣大學生和騎行愛好者的喜愛，并衍生出其他相關產品，應用前景十分可觀。

【參考文獻】

[1]郭玉海.聚四氟乙烯薄膜防水透濕層壓織物的研究[J].北京紡織，1998.

[2]蔣少軍.防曬織物的開發和應用[J].廣西紡織科技，2001.

[3]童峰.半自動汽車防曬罩設計說明[J].科技創新導報，2013.

[責任編輯：楊玉潔]