誰もが簡単に結論付けることができるように、従来の自転車で前輪を駆動することは、後輪で同じ結果を達成するよりも機械的に複雑です。前輪は主にステアリングに使用されます。つまり、垂直(ほぼ)車軸を中心に回転します。ステアリングを別の場所(つまり後輪)に任せることは、非常に不安定なシステムになるため、オプションではありません(自転車を後方に乗せるとそれが証明されます)。後輪はクランクに対して固定されているか、少なくともフレームと同じ平面にあります。
補足:子供用のツリーウィーラーと古代のペニーファージングには、前輪に直接ペダルが取り付けられています。
したがって、前輪を駆動する設計では、この問題を克服するために、フレームの中央にあるペダルからホイールに動力を供給するために、さらに複雑にする必要があります。これは実行可能ですが、コンポーネントが増え、重量が増え、信頼性が低下し、効率が低下します。 2つの車輪のうちの一方だけに動力を供給したい場合は、後輪が優先されます。
ここで、両方の車輪がライダーによって動力を供給される設計が必要だとします。メカニックの黄金律は、パワーの利点が達成されないことを義務付けていることに注意する必要があります:ライダーによって生成された同じパワーは、1つだけではなく2つの場所に分配されます(さらに摩擦による損失、 2つのドライブトレイン)。二輪ドライブを使用することに潜在的な利点がある場合、それは別の場所にある必要があります。ライドのコントロールが向上します。
補足:ここでは、追加の「手でのペダリング」は考慮していません。理論的には、ステアリング制御が少なくなる代わりに、ライダーのパワーが向上します。
ロード(主にレース)とオフロード(主にMTBですが、雪の中のファットバイクなど)の2つのカテゴリの自転車について考えてみましょう。
-
ロードバイクはさまざまな品質の舗装に乗っています。どちらのタイヤも常に路面に触れています。タイヤと表面の間のトラクションは、ライダーによって生成されたすべてのパワーを自転車の前方加速に伝達するのに十分です。 2番目のドライブトレインはそれを変更したり改善したりすることはありません。
-
オフロード自転車は起伏のある地形や緩い地形に乗っています。片方の車輪だけが地面に触れ、もう片方の車輪が一時的に空中にあるか、そうでなければ牽引力を失った瞬間がしばしばあります。このような状況では、残りのホイールを運転するときに便利になります。従来の設計では、リアサスペンションは、駆動輪が地形のプロファイルによりよく追従できるようにすることで、駆動輪のトラクションを高めることができます。簡単に言えば、衝突に遭遇したとき、車輪は飛び降りて空中に飛ぶのではなく、地面に近づき、より速く牽引力を取り戻します。
両方のタイプの利点をオフロードに保つために、完全に吊り下げられたおよび二輪駆動の自転車を用意することは理にかなっています。
これはこの時点で非常に複雑になっています。最新の後輪サスペンションの設計は非常に複雑で、微調整されています。これは、効率を制限するチェーンに対処する必要があるためです(ペダルのキックバックを参照)。前輪で同じことを繰り返すことは可能だと思いますが(たとえば、従来の伸縮式フォークの代わりにリンケージフォークを使用)、重量と複雑さが増します。
誰が知っているか、おそらく1つ自転車の機能を改善するための他のオプションが使い果たされると、そのようなデザインがアスリートや一般消費者に利用可能になる日が来るでしょう。結局、自転車の設計は人間の能力によって制限されます。自転車を登るのに十分な力を持った人間がいなければ、非常に高い牽引力を備えた自転車を作る意味はありません。