“胸刹案”引发的技术分析 漫谈汽车与摩托车转向的不同点

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

轮胎形状

汽车大家都很了解，由于车身倾斜角度不会很大，所以轮胎通常较宽，与地面的接触面积较大，为的是获得更好的抓地力。而摩托车用轮胎是采用不论是直向前进还是转弯时，在任何倾斜角度下的接地面积都不会产生太大变化的设计。之所以如此，是因为当接地面积随着倾斜角度变大或变小时，就无法带来稳定的路面接地性，抓地力也会因此时而增强时而减弱，变得不稳定相当地危险。但也是因为这样，所以摩托车很难提升稳定性的极限，而汽车可以通过增加胎宽轻而易举的达到目的。

写在最后

那么就没有稳定性好的摩托车了么？当然不是，一个不务正业的汽车品牌“标志”给我们带来了解决方案。标致今年发布了一款十分酷炫的摩托车Metropolis，它综合汽车及摩托车的优势应运而生，不仅具备较高的稳定性和操控性，还可以像两轮踏板车那样轻松穿越拥挤的城市街道。这种两个前轮的设计可以说是在一定程度上解决了之前两轮摩托车的抓地力问题。也算是给不喜欢开车但又怕摩托车危险的人们一个不错的出行方案。