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機車為何不該在過彎時煞車?用「合力圓」算給你看

  • 文/黃嘉聖│ 財團法人車輛研究測試中心技術服務處

機車急煞的危險性

source:airforcelive

跨上機車,除了轉動油門虎嘯風馳,遨遊在車水馬龍的道路上時,騎士難免會受到人、車、物等道路上的外在因素,而進行減速煞車的動作。尤其在遇到危急狀況時,總是直覺地用力拉下煞車拉桿,希望可以將機車盡快停下來,不過輪胎的抓地力有限,如果直接施加過大的煞車力道會造成輪胎鎖死,加上一般機車設計為兩輪,如果其中一輪鎖死甚至兩輪都鎖死,機車將難以控制,很容易失去平衡摔倒而發生意外。

機車在直線道路上行駛遇到危急狀況時,輪胎可以承受的煞車力道相對比在彎道上行駛要大得許多,這是因為輪胎與地面之間的抓地力,除了要提供給車輛行駛時加減速的縱向力,也需要提供給車輛在過彎(轉向)時的橫向力,如果把車輛行駛時的縱向力跟橫向力相加,兩個力的合力最大值就可以畫成一個圓,在這個圓內看作是輪胎可利用的抓力地空間,在相同的道路條件下,只要施加的煞車力不超過圓的範圍,輪胎就不會鎖死,一旦超出圓外,輪胎就會發生鎖死打滑狀況。

過彎前減速,過彎時避免煞車

輪胎的合力圓。 圖/車輛中心提供

上圖為輪胎的合力圓(Kamm Circle),為了方便理解我們可以假設在一個條件下,輪胎的最大的抓地力是 10,也就是圖一中黃色圈的合力圓,機車如果要安全行駛在道路上,則其縱向力(因為加速/煞車)與橫向力(因為轉彎)相加起來的合力必須在 10 以下,一旦超過 10 就會造成輪胎鎖死或打滑,如果接近 10 代表著接近輪胎抓地力的極限,由於沒有多餘的抓力地,此時機車的操控會變得不穩定,就像是在懸崖邊行走一樣,只要一點點的多餘動作就可能超過 10,也就是造成機車的打滑或摔倒。

舉例來說,若機車直線行駛遇到危急狀況而緊急煞車,這時緊急煞車所使用的縱向力如果是 8,那機車還可以在騎士的操控下安全的停下來;但是如果這台機車正在轉彎,而過彎所需要的橫向力已經是7的話,在這過彎過程,如果施加煞車的縱向力是 8,因此時縱向力與橫向力合力已經超過 10 了,所以輪胎就會鎖死打滑,加上機車過彎帶有車身傾斜角度,而使得騎士與機車會直接摔倒而發生意外。

因此,了解抓地力的合力圓就可知道,在彎道中盡量不要緊急煞車,否則很容易造成機車不穩定或輪胎鎖死打滑,為了避免在彎道中緊急煞車,就應該在過彎前確實完成減速,讓輪胎的抓地力充分用來過彎。

從輪胎的合力圓認知彎道中緊急煞車的風險,更可以進一步延伸機車在道路行駛時,緊急煞車跟閃避這兩個動作同時進行的高度風險,機車在閃避前方障礙物的動作與過彎類似,有時更是急轉彎的狀況,都會用去大部分的側向力,而緊急煞車會用去大部分的縱向力,所以不論是緊急煞車時閃避,或者是閃避時緊急煞車,有相當大的機會造成騎士操控的不穩定及輪胎鎖死或打滑,大幅增加摔倒的風險。

養成危險預測的習慣,隨時控制速度避免風險

或許有人會試問增進駕駛技術的方式應該可以操控補救吧?事實上一般用路人增進駕駛技術的機會及管道不多,且危險狀況發生時環境變因複雜,無法用單純的駕駛訓練環境對應,貫徹防禦駕駛的觀念了解交通環境人、車、路的特性,養成危險預測的習慣,提高危險預測的能力,也就是說行駛中隨時有速度控制的習慣與能力,並且認知危險的所在進而避開危險。

前方遇有轉彎車路口。 圖/車輛中心提供

以上圖為例,機車為直行車,看到前方有一部車準備左轉或企圖左轉,雖然在此種情境下,通常機車擁有優先路權,但以防禦駕駛的角度(學習保護自己的用路觀念),會建議機車遇到路口時提前鬆開油門並預做煞車準備,自然降低經過路口的速度也能提早因應周遭用路人的行為,避免該車搶快左轉而必須緊急煞車或緊急迴避,造成本文所講的問題,不讓自己陷入高風險的交通困境,自然而然安全行駛。

本文出自財團法人車輛研究測試中心;原文標題《如何避免機車在彎道煞車時的不穩定危險》,如需轉載,歡迎與車輛中心聯繫。

關於作者

車輛中心ARTC

財團法人車輛研究測試中心 (ARTC),江湖俗稱車測中心,但更希望大家能稱呼我們為「車輛中心」,因為我們不只做測試,我們也做創新研發;我們是由一群對車輛有著專業知識與熱情的工程師所組成,期望透過泛科學這個平台與大家分享各種車輛知識,讓大家更懂車。