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自行车是一种环保高效的人力驱动交通工具，已有两百多年的发展历史。现代自行车主要由五大系统组成：车架系统提供整体支撑结构，车轮系统是行驶的基础，传动系统负责将人力转化为前进动力，制动系统确保骑行安全，操控系统控制行驶方向。根据用途不同，自行车可分为公路车、山地车、城市车和折叠车等类型，每种都有其特定的结构特点和适用场景。
车架是自行车的核心支撑结构，被称为自行车的骨架。现代车架主要采用四种材料：传统钢材强度高但较重，铝合金轻便且耐腐蚀，碳纤维超轻高强度，钛合金则兼具轻便和耐用性。车架的主要部件包括：上管连接头管和立管，下管提供主要支撑，立管安装座椅，头管连接前叉，后叉包括后上叉和后下叉。五通是曲柄轴承的安装位置，头组则是转向系统的核心部件。车架的几何设计直接影响骑行的舒适度和操控性能。
车轮系统是自行车行驶的基础，主要由轮毂、辐条、轮圈、轮胎和内胎组成。轮毂是车轮的中心部件，通过轴承与车架连接。辐条将轮毂与轮圈连接，传递载荷并保持车轮形状。轮圈提供轮胎安装基础，现代轮圈多采用铝合金制造。轮胎规格用直径和宽度表示，如700×25C适用于公路车，26×2.0适用于山地车。不同类型轮胎适应不同路况：光头胎适合公路骑行，齿胎提供越野抓地力，半光胎适合城市通勤。内胎充气后提供缓冲，气嘴用于充气和放气。正确的轮胎气压对骑行性能和安全至关重要。
传动系统是自行车的动力传递核心，将人力转化为车轮转动。主要部件包括脚踏板、曲柄、大盘、链条、飞轮和变速器。脚踏板接受踩踏力，通过曲柄传递到大盘。大盘通常有多个齿轮，提供不同的传动比选择。链条连接大盘和后轮飞轮，传递动力。飞轮是后轮上的齿轮组，现代自行车通常有7到12个不同大小的齿轮。传动比等于大盘齿数除以飞轮齿数，比值大适合高速骑行，比值小适合爬坡。前变速器控制大盘选择，后变速器控制飞轮选择，通过变速线缆传递换档指令。合理的齿轮搭配能显著提高骑行效率和舒适度。
制动与操控系统确保骑行安全和舒适性。车把是主要操控部件，通过把立与前叉连接，控制行驶方向。刹车手柄位于车把两端，通过刹车线传递制动指令到前后刹车器。常见制动系统包括V刹和碟刹：V刹通过刹车片夹紧轮圈实现制动，结构简单维护方便；碟刹通过夹紧刹车盘制动，制动力强且不受天气影响。座椅通过座管与车架连接，高度可调节以适应不同身高。快拆装置允许快速拆卸车轮和座椅，便于运输和维护。把立角度和座椅位置的正确调节对骑行姿势和舒适度至关重要。现代自行车还配备各种调节装置，让骑行者能根据个人需求优化骑行体验。