私の森の首には、かなり大きな山の下り坂があります：垂直に平均7％の平均600メートルで、カーブや他のpot穴のような障害物があります。通常、表面は適度な品質のアスファルトです。ツーリングバイクを持っています。

ブレーキングの必要性を減らすために、速度を調整するための技術やガジェットがあるかどうかに興味があります（たとえば、車の中でダウンシフトすることができます）。

封筒の裏側の計算として、時速50 km、つまり約13メートル/秒で7％のグレードを110行する110kgのライダー/自転車システムを考えます。勾配により、水平方向に13mごとに、垂直方向に0.91m下降します。したがって、毎秒、0.91m落下する110kgの質量のポテンシャルエネルギーがバイク＆ライダーシステムに追加され、加速しないように除去する必要があります。そのポテンシャルエネルギー（U = mgh）はおよそ980ジュールです。つまり、サイクリストは加速しないために約1kWを消費しなければなりません。

これは私を驚かせます。多くのエネルギーが環境に捨てられているようです。しかし、フラットで同様の速度に達するのは、レーサーが生産できるものと同等です。

計算方法がわからないのは、空気抵抗、自転車の機械的摩擦、転がり抵抗などによってどれだけのエネルギーが消費されるかということであり、減速デバイスが実際に余分に消費する必要があるものを知るためです。

私が考えたものの1つは、発電機のハブでした。しかし、それらは5ワット未満を消費するようで、実際の違いはありません。

（私は、ずっとブレーキをかけ続けるべきではないことを知っておく必要があります。私の質問は、速度を落とすために自転車に追加できることや追加できることがあるかどうかです。）

質問には2つの部分があり、2つの答えがあります。質問の最初の部分は、下り坂で速度を調整するデバイスがあるかどうかです。これは、タンデムバイク（およびロードツーリング用に設計されたバイク）の一般的な問題です。多くのタンデム固有のリアハブには、左側にねじ山があり、その上に「ドラッグブレーキ」を取り付けることができます。通常はドラムブレーキで、わずかな抗力で調整できます。リムブレーキは、停止用のプライマリブレーキとして保持されます。ドラムブレーキの利点は、リムから離れていることです（リムでの過度の加熱はチューブまたはタイヤに悲惨な結果をもたらす可能性があるため）で、高い熱容量を持っています。もはや製造されていませんが、由緒ある尊敬される新井タンデムドラムブレーキはその例です。

2番目の質問は、自転車の抵抗需要をどのように推定するかについてです。これはよく知られていますが、おそらくあまり知られていない問題ですが、ウィルソンとパパドプロスの自転車科学のセクション2で議論されています。あなたが推測したように、潜在的なエネルギー成分は、空気抵抗、制動、または転がり抵抗のいずれかによって、他の場所の抵抗によって相殺される必要があります。最終速度は、潜在的なエネルギー損失が他の場所で生成される抗力と正確に釣り合うポイントで達成されます。転がり抵抗係数（Crr）は、スロープとまったく同じようにスケーリングするため、1％のスロープの変化は、Crrの変化とまったく同じです。悲しいことに、この目的のために、かなりの余分なドラッグをCrrに頼ることはあまりできません。一般的に、Crrの範囲は約.004からおそらく.01です。したがって、理論的な意味では転がり抵抗を考慮する必要がありますが、実際的な意味では、散逸するエネルギーが少なすぎて問題になりません。曲がりくねった下り坂でタイヤを収縮させてCrrを上げることは、単に不十分なだけではなく、悪い考えです。

エアロドラッグはより簡単に操作できますが、有効性にも限界があります。典型的なロードバイクの典型的なサイクリストのドラッグエリア（通常、前面表面積Aと空力抵抗係数Cdの積で表されます）は、約.3 sqメートル（およそ3 sq。ft）の範囲です。おそらく.5平方メートル以上まで。空力抵抗力は対気速度の2乗で変化します（対気速度の2乗で変化するため、その力を克服するために必要な力は速度の3乗で変化します）。一部のCdA; ただし、まれに〜.2平方メートル以上になることはほとんどありません。

それにより、制動、すなわち運動学的手段を介した位置エネルギーの熱への変換、および上述のようなドラッグブレーキの場所が残る。

どのタイプの自転車に乗っているかはわかりませんが、簡単なものがいくつかあります。

1. 座ってできるだけ体を広げると、かなりの抵抗がかかります。ジャケットを着て7/8のジッパーを開けて、風をつかむこともできます。
2. タイヤの空気圧を少し下げます。安定性を失うほど低くはなりませんが、105psiと120psiの間の転がり抵抗が違いを生みます
3. 転がり抵抗の大きいタイヤを探します。自転車の種類に基づいて、このデータには多くのソースがあります。
4. 直接関係ありませんが、適切なブレーキパッドとリム/ローターを使用してください。他の人よりも長いデカントでうまくいく人もいます。

また、速度を落とすことや、より遅い自転車に切り替えることを学ぶなどの明らかなコメントもあります。

電動自転車には回生ブレーキがあります。それがあなたの質問に答えることに近いと思うことができる唯一のものです。

理論的には、パラシュートのようなものを使用して速度を落とすことができますが、これにより多くの問題が発生します（横風、シュートが後輪に絡まる、不要になったときにシュートを撤回するなど）。

速度を制御するためのデバイスを要求している場合、一部のタンデム（2人乗り自転車）には「ドラッグブレーキ」と呼ばれる専用のブレーキシステムがあります。タンデムブレーキに関するシェルドンブラウンのページから：

摩擦制御ドラッグブレーキ

最も一般的で最も満足できるシステムは、従来の各ブレーキレバーに1つずつリムブレーキを設定し、ハブブレーキを摩擦式脱線装置シフターで操作することです。これは、「Barcon」、マウンテンバイクタイプのサムシファー、またはSun Tour Command Shifterの場合があります。

摩擦式のシフターを使用すると、キャプテンはハブブレーキを設定して、ハブブレーキの制御を解除した後でも、必要な抗力をかけることができます。その後、キャプテンは両手をリムブレーキにかけ、バイクの速度を調整し、必要に応じて停止します。

最も簡単な戦略は、リム+ハブブレーキ、ハンドルレバー用、フリクションシフター用のリアホイールを使用することですが、ドラッグブレーキとして使用する専用のハブがいくつかあります（ただし、おそらく面倒で困難です）見つけるには）。Googleで見つけたモデルの1つは、Arai Drum Brake（生産終了）です。

あなたがしたいことをする既製のデバイスについて聞いたことがありません。私が考えることができる唯一のことは、トレーニングスタンドまたはローラーからファンまたは磁気抵抗装置を取得し、何らかの方法でそれをオンとオフを切り替えることができるように取り付けることです。あるいは、磁場が増加すると抵抗が増加するように、電磁石が横に配置されたアルミ製フライホイールがあるエクササイズバイクで使用されるようなリグを取得することもできます。（理論的には、フライホイールの代わりに深いアルミニウムリムを使用できます。）

しかし、これらのいずれかを行うには、どこかから部品を回収してから、機械工場の作業を行う必要があります。

それ以外の場合、おそらくあなたの場合の最良の解決策は、ディスクブレーキ付きの自転車です。

ドローグシュートを作成または購入できます。リップストップナイロン1平方メートルと細いコード2メートル未満であるため、それほど重くする必要はありません。自国が「帆を搭載しない車両」に関する法律をどのように書いているか（またはそのような法律が存在するかどうか）によっては、そうすることさえ合法であるかもしれません。私は、マジックテープで私の体にそれを取り付けることによってそれを引き裂きたいと思うでしょう。

反対のことをし、強い尾風があり、ツーリングバイクで上り坂になっていたときに、小さな日除け/テントのドアを帆として使用しました。ハンドルバーにぶつかってしまうと脅かされたので、バックパックのウエストベルトからシートポストにメインアタッチメントを移動しなければならなかったため（自転車は非常に重かった）

ブレーキとしては、ラウンドまたは長方形のシュートよりも作りやすく安定しているため、クロススタイルのドラッグシュートをお勧めします（長方形はより制御しやすいですが、パラセーリングやカイトサーフィンに慣れていない限り、学習曲線は急です）。

私が見ることができる主な問題は、山がしばしば風を持っていることであり、具体的には風は短距離で劇的に変化する可能性があることです。たとえば、尾根の周りに出てきた場合、尾根の背後の静止空気から露出面の圧縮風に移動することがあり、シュートからの抗力の変化は劇的です。その場合、あなたはあなたの後を追っている車のフロントガラスにシュートを落とすか、その前で急に減速するかを決めなければなりません。どちらかが恥ずかしいかもしれません。

常にギアを固定し、足を使って速度を落とすことができます。しかし、山に戻ると、まったく別の問題が発生します。適切なギア比では、おそらく固定ギアで山を上下に移動することが可能でしょう。

加熱が問題になる場合は、リムブレーキではなくディスクブレーキを使用してください。

私は、既存のものだけで約1 KWを環境に投入するという考えに慣れています。下降時に余分なKWが1つ失われるため、問題が何であるかはわかりません。