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“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

2018-12-24 02:28 来源: 领券剁手菌

今天早上,小编挤地铁去上班,途中翻微博消磨时间,看到一个视频,视频中一位女摩托车骑手在拐弯时没控制好车速摔倒在地,正面摔了一个狗吃屎,还将胸部挫伤了。本来这是一个很普通的车祸视频,但是作为一位硬核编辑,还是从视频中找到了问题。不知道大家有没有发现,一般情况下摩托车在弯道摔车都是向内测倒下,而汽车如果从弯道翻车都是向外翻。这是为什么呢?今天小编跟大家聊一聊摩托车与汽车在拐弯时有什么不同。

“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

想要了解这个问题首先我们要知道什么是圆周运动。质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。在圆周运动中,最常见和最简单的是匀速圆周运动。圆周运动以向心力提供运动物体所需的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,物体的速度方向也在不停地改变。即匀速圆周运动中,线速度改变(方向),而角速度不变。

“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

了解了这一点以后我们看看汽车在匀速过弯时的受力分析。汽车在转弯时是利用“轮胎的侧滑角产生转向力”进而带动车子转弯,所以当方向盘转往想要转弯的方向时,车身就会朝着想要转弯的方向开始转向,不过因为离心力对车身会产生影响,所以车身会往转向的外侧倾斜。

“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

相较之下,摩托车的轮胎则是“利用轮胎的外倾角度产生横向力量”,也就是被称为“外倾推力”的力量带动车子转弯,这时摩托车车身就会往想要转弯的方向倾斜然后转弯。因此相较于汽车用轮胎,摩托车的轮胎形状为了能够取得大角度的外倾角,轮胎断面的半径较小,所以形成圆形。

“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

什么是所谓的外倾推力呢?举个例子,请试着想像倾斜10圆硬币等圆盘状的物体然后进行滚动,圆盘会往倾斜的方向转弯,这个时候圆盘的中心线会产生直角横向(往内侧)的作用力,这就是外倾推力,而外倾推力会与外倾角(车轮的倾斜角度)一起同时变大。

“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

一般汽车的外倾角与车身之间会有±0.5°左右的角度变化(+是轮胎往车身外侧,-是轮胎往车身内侧倾斜)相较之下,摩托车车身最大则有45°-50°的角度变化。

此外,一般汽车的外倾角无法在行进时产生变化,但是摩托车则是配合转弯的情况由骑士改变外倾角度进行骑乘,这也就是说,为了使摩托车在转弯时的外倾角能够发挥重要作用,摩托车用轮胎的设计主要就是为了能够积极的使用外倾推力,进而产生转向力道。

“胸刹案”引发的技术分析漫谈汽车与摩托车转向的不同点

为了使车身转向,在转向时需要产生离心力与相对应的转向力,也就是藉由车身的外倾角度所带来的外倾推力,不过根据转弯的状态有时也需要透过轮胎的侧滑角带来转向力道。由于外倾角度(车身的倾斜角度)决定外倾推力的大小,因此相较于转弯时的离心力,当只靠外倾推力无法产生足够的转向力时,就必需要加大把手的切角,藉此产生侧滑角以强化转向力。

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