車速vs剎程距離、車速vs轉彎的關係之考証

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三月 23, 2009

李福祥(奧運國手&元智大學講師)、
楊智旭(中華民國單車安全協會副理事長)、
謝正寬(KHS單車學校校長) 共著
一、桃園羅馬公路事件，有三個不同的版本，但負責警方筆錄的警官，只有一句語總結了肇事原由：「速度太快！」。
真的嗎？為什麽呢？速度太快，太快是什麼意思？又「十次車禍九次快」是什麽意思？
二、桃園羅馬公路事件的地形現勘：
從大溪往關西，在羅馬公路(桃118線)47.6公里處的彎道下坡路段處。出事地點逆算，是800公尺的連續的下坡轉彎後，距離事地點，最後是約80~100公尺，路面五公尺寬，路况又好的直線緩坡，可是緊接著直線緩坡，是直角大右轉彎，而且又是能見度很差的急轉彎，就是彎道的中間…，推測下坡速度，快到無法控制離心力，無法維持自已的車道，被迫超過中心，跑到對方車道，驀見來車…。

三、根據，物理的原則；
1) 「安全剎車距離」的定義：
從剎車的動作到單車停止，而騎士不受慣性定律往前拋摔的影響，稱為「安全
剎車距離」。
2) 車速vs剎程距離的關係：
單車的速度加快一倍，而剎程距離，却要增長四倍。車速x2=剎程x4。
a>很保守的CNS：CNS-366（B7011）Sec.3.4.2/ Sec.4.9.3

騎乘者重68.1～91㎏, 超過68.1㎏每增4.5㎏可增加剎停距離0.3M。

車速24㎞/H, 前後剎車為輪圈手剎車。判定標準：剎停距離須在4.6M 以
內測試4次取平均值.如果，車速加倍，成48km/h，其安全停車距離是4.6公尺x4 = 18. 4公尺(以上是CNS的標準)

b>其實，曾*實際上分析

	安全剎車距離	界限剎車距離(臀部會稍浮離座墊)
15km/h	1.48m	1.10m
20km/h	2.63m	1.99m
25km/h	4.11m	3.08m
30km/h	5.92m(是15km/h的四倍距離)	4.42m(是15km/h的四倍距離)

*Cycling 事典島山新一著

c>車速越快，其剎程距離是四倍拉長。例如，判斷可能有狀况的巷口一定要減速…以能安全剎車距離，為行車速度。還有，本校建議前後車距：平路二部車，下坡五部車，速度越快，車間距離越遠，也是同樣的道理。

3) 車速vs轉彎的關係：
離心力及側向力的定義：
a>離心力的定義：轉彎時，作用於騎士及單車的離心力之大小，與總重量( =騎士 + 單車)成正比，與迴轉半徑成反比，與車速的二次方成正比。
所以，總重量越重，離心力則越大。旋轉半徑越小，離心力則越大。離心力是隨著轉彎時車速的二次方，所以車速越快，離心力是車速的二次方！本校，經常建議入彎前要減速，先減速就是消除離心力的增大。

b>側向力的定義：轉彎時，需要產生側向力**(Side Force)來對抗離心力，否則會被拋開。轉彎時，人車往轉彎的中心傾斜，而產生側向力，來對抗離心力，故也有稱為向心力。
c>如果，在轉彎的條件；車速快，而回轉半徑又小的嚴苛的條件，離心力大於側向力的話，人車就無法順利沿著旋轉半徑而行車，甚至超越中心線，跑到對方車道去了…。

d>轉彎的技巧：因為這完全是運動力學的問題，所以是要智取，而不是力拼！本校所開發「曲道訓練」就是學習運用五種轉彎的技巧，就是智取；
(1)加大旋轉半徑的技巧：Ω轉彎。
(2)製造側向力，來對抗離心力的方法：轉彎時，人車的重心，往轉彎的中
心傾斜，產生側向力的上下脚、前後脚、八爺撇步及神龍擺首等技巧。

(3)對抗離心力的要領，是順應著離心力，而加減產生側向力。產生對抗的方式，就是在入彎前，必先輕扣剎車，先減速…因為離心力是車速的二次方，所以只要減一點點速度，轉彎時就輕鬆多了。

**側向力(Side Force)是一種復元力，於進行方向的直角，轉彎時作用於內側方向，着力點在輪胎接地部中心點的稍後。在轉彎時，轉動把手或傾斜車身的目的，是要發動側向力…成為對抗離心力的向心力。

四、原來肇事原因太快及「十次車禍九次快」的意思，就是…快的影響；
1) 剎程距離，而加快却增長四倍。
如果，剎程距離的掌握不當，而撞人或被撞。
2) 轉彎時，速度越快，速度二次方於離心力則越大，大於側向力的話，人車
就無法順利沿著旋轉半徑而行車，甚至超越中心線，跑到對方車道去了。
桃園羅馬公路事件，不正是如此嗎？