最近用吸盘式车顶架的车友越来越多了。吸盘式车顶架在行业中是新兴产品，市场接受程度还不是很高。大多数人第一眼看到吸盘车顶架都不相信这货能把自行车固定到汽车上。我想借这篇文章说说我眼中的吸盘车顶架。
记得去年某天，我在闲逛网页的时候突然看到了这样一部视频：
这也是我第一次见到了吸盘车顶架，觉得太惊讶了……
后续又在网上看到了一些图片
这吸盘吸力还挺足……
我还没有买吸盘，只能从理论层面分析一下了。
（以下需要高中二年级的物理知识）
吸盘固定方式是内部抽空空气形成的内外气压差
目前用的吸盘直径均在11cm以上[1]，刨去吸盘本身的厚度，内部空腔的直径也在9cm以上。可不要小看这9厘米直径的低压区。假设内部的压力抽到外部压力的1/4，想要拉开这个吸盘就需要96公斤的力量……基本上一个吸盘吊住一个成年人问题不大。
自行车在车顶受到空气阻力，在加减速和颠簸的时候还会受到大量的惯性力（受到惯性力的说法并不严谨，好在通俗易懂，文中暂时先用惯性力的概念）。这些力完全
是靠吸盘产生的拉力传导到车身。在行驶中，吸盘能不能提供足够的力就成了关键（自行车的空气阻力和颠簸、过弯的惯性力）。
先说空气阻力，自行车在汽车行驶中的空气阻力并不大。根据资料[2]，自行车风阻占骑行风阻的31%，按照巡航40km/h需要300瓦风阻计算（实际中不需要这么多），开车120km/h的时候自行车风阻在800瓦左右[3]，受力约2.5公斤力。这点力对于吸盘来说根本不叫事。不过在计算的时候还是要算进来的，毕竟谁也不知道最后一根稻草什么时候出现。
横向惯性力来源于车辆转弯和加/减速。我查阅了一些资料，家用车过弯的加速度一般是1-2.5g。一辆以百公里时速刹车至静止需要34米距离的跑车，在刹车时产生的加速度是2.45g。
根据摩擦圆的概念，轮胎提供的抓地力是有限的，所以在同一平面各方向的加速度都不会超过2.5g。假设一辆15kg的自行车，在水平面的各方向受到力最大的力约为15-37.5公斤力。
纵向的惯性力来源于颠簸，颠簸产生的加速度经过悬挂减震之后不会超过2g[4]。汽车经过颠簸，汽车上升的时候吸盘的产生的是压力，压力不会让吸盘脱落，所以不需要考虑。汽车下落的时候是在拉伸吸盘，一般是自由落体，这里考虑充分一点算成1g，约15公斤力。
这些各种力都作用在自行车的重心上，再通过车轮传到到吸盘上。
下一步是找到自行车的重心。我用最笨的悬挂法……看到自行车的重心基本处在车辆的尺寸中心区域。下面是示意图
综合了加速、减速、颠簸、风阻，计算出吸盘在极限情况下受到的最大的力（车行驶方向）
这其中两个吸盘不会同时受这么大力。一般加速的时候是前吸盘40公斤，后吸盘20公斤；减速的时候反过来；转弯的时候两个吸盘各30公斤。
参考吸盘的受力极限是96公斤力，可见吸盘应付一辆15kg的自行车还是绰绰有余的，安全系数在2.1以上（安全系数=96/(402+202)0.5）。
本文只是从理论层面简单分析吸盘的吸力够不够用。文章简化的模型对吸盘本体的硬度有一定要求。目前已经有厂家注意到了这些问题，并且除了相应的加强片来强化吸盘的可靠性。
呵呵