一种山地自行车防雨罩设计

周顺风　马岩　刘凤国

【摘 要】山地自行车因其对路况良好的适应能力，优秀的减震性能，而受到人们特别是学生一族的青睐。由于校园人口密度大，资源有限，导致大多数持有自行车的同学不得不将爱车露天停放，给车子造成人为、自然等多种伤害。本课题便是针对这一问题设计一款主要面对学生市场，具有良好防雨和防晒性能的山地自行车罩。

【关键词】山地自行车；防雨；防晒；便捷

0 引言

我国是自行车大国，自行车保有量达三万多辆。作为一种理想的短途出行工具，自行车具有方便快捷，价格低廉，低碳环保等优点。但普通自行车并不具备防晒防雨功能，长期停放在露天环境下车身结构和零件容易老化锈蚀，每年有大量的自行车因为锈蚀而被丢弃。山地自行车因为设计需要，车链和链轮不能像传统自行车那样用链罩包裹起来，所以更易遭受风雨的侵害，一辆好的山地车价格不菲，这既对自行车的持有者造成损失，又浪费了资源。

1 防雨性能设计

山地车防雨罩的作用是在山地车露天停放时，给车辆穿上一件防雨防晒的“保护衣”，所以车罩的材料是本设计的关键，下面就详细论述山地自行车防雨罩材料的选用。

雨衣、雨伞、篷布等常见的防水织物都是由防水布料缝制而成的，比如油布、塑料薄膜、聚四氟乙烯织物等。现在防水面料的材质越来越多，但无论怎么变化，它们防雨的根本性质是相同的，就是雨水滴在上面后凝聚成一个小水珠沿布料表面滚下，这正是面料防水的原因。当一滴液体落在固体的表面时，液体会有两种不同的状态。当液体和固体之间的分子吸引力小于液体内部的分子吸引力时，液滴会在固体表面聚成一个小球状，物理上称为“不浸润”；反之，液滴则会平摊在固体表面，物理上称为“浸润”。雨水落在防水布料表面正是一种不浸润现象。防水布料上其实有很多小孔，但因为液体的不浸润原理，雨水难以从这些小孔中穿过布料。

本设计对比各种防水面料的特点之后，决定选用聚四氟乙烯复合织物作为防雨罩的主体材料。聚四氟乙烯防水层压织物是采用特珠粘合剂，将聚四氟乙烯微孔薄膜与普通的织物通过层压工艺复合在一起而形成的。山地车防雨罩的主要性能要求是良好的防水功能且重量轻，聚四氟乙烯复合织物不仅解决了防水的问题，还可以有效减轻车罩的整体重量，使其便于携带。该面料具有优良的防水性能，而且有抗腐蚀，耐强酸强碱、耐老化的特点可以有效保证车罩的使用寿命，不仅性能优越，而且具有设计灵活、适用范围广泛等特点。

2 防晒性能设计

虽然此山地自行车防雨罩的主要性能是防雨，但考虑车辆露天停放的环境，车罩也应该具有一定的防晒能力，避免长期的日晒造成车身涂料和零件的老化。

普通的防晒面料是在织物表面涂了一层银胶，这样的处理虽然可以反射和阻挡阳光的直射，可以达到防晒的目的，但车罩长时间使用多次折叠后反光涂料会脱落，失去防晒的作用。且山地车停放在校园或其他公共场合时，反光涂层易造成光污染，所以本设计不予采用。

面料的防晒能力主要与面料的材料、颜色、紧密程度有关。一般来说，棉、丝、尼龙、粘胶等材料的防晒性能较差，而涤纶较好，涤纶类的防晒面料受浸水的影响较小，防晒功能可以持久保持。织物的颜色与防晒性能的关系是，在同等条件下，颜色越深的织物防晒性能越好，通常黑色、藏青色、深绿色比浅蓝色、浅红色、浅黄色等防晒性能较好。另外，纤维越是紧密的面料防晒性能就越好，纺织越稀疏的面料防护能力越差，其中以缎纹织物最佳，其次有斜纹和平纹。综合考虑，本设计采用深色的高密度聚酯纤维材料作为山地自行车罩的外层。

3 结构设计

山地自行车防雨罩是由车身套、尼龙抽绳和魔术粘组成的，其特征在于，车身套由一片按照自行车俯视轮廓形状和两片按照侧视轮廓形状裁剪而成的面料连接而成，车身面料的前端盖住前轮挡泥板，后端盖住山地车后座及后轮挡泥板。两片车身面料前后各有一个魔术粘，分别设在车身面料前、后的下端，两个车轮前后的车身面料采用魔术粘连接。

罩体四周下沿内卷并缝合，形成中空套筒，在其中穿入尼龙绳，尼龙绳两端穿入弹簧卡扣。将防雨罩套在山地车上后，只需拉紧车罩下沿的尼龙绳，并调节弹簧卡扣，就可以将防雨罩固定在车身上。

在车身套上对应后轮辐条且靠近后轮挡泥板位置处两边对称地各开一个直径三厘米的圆孔，并用铝制圆扣包边。这样将防雨罩套好后，把自行车锁穿过两边的圆孔，就可以将车辆锁好。

防雨罩配套有一个可固定在车身横梁上的圆柱形收纳袋，使用时只需从袋内取出折叠状态的防雨罩，从车身上方套在车上，然后将防雨罩下沿的尼龙抽绳拉紧并用弹簧卡扣固定即可。车辆骑行，只需将自行车防雨罩的车身套折叠收起，塞入收纳袋内，拉合锁链，即可携带。

本山地车防雨罩设计的优点是，通过简单安装就可为山地车穿上“雨衣”，具有防雨、防晒、防尘的功能，而且携带方便，是一种新型实用的自行车保护罩，可延长车辆的寿命。

4 应用前景

随着时代的发展，人们越来越注重提高生活品质，低碳环保的概念正越来越深入人心，骑行爱好者也越来越多。山地自行车防雨罩能有效地防止车架及零部件的锈蚀，同时通过防晒外层减缓车漆和轮胎的老化，在很大程度上延长了山地车的寿命。可以预见，在这个关注节能环保的大社会背景下，此类的设计必将受到广大学生和骑行爱好者的喜爱，并衍生出其他相关产品，应用前景十分可观。

【参考文献】

[1]郭玉海.聚四氟乙烯薄膜防水透湿层压织物的研究[J].北京纺织，1998.

[2]蒋少军.防晒织物的开发和应用[J].广西纺织科技，2001.

[3]童峰.半自动汽车防晒罩设计说明[J].科技创新导报，2013.

[责任编辑：杨玉洁]