详解摩托车轮胎在转弯中的力量与角度变化

Bridgestone 普利司通在官网上推出详细说明轮胎各种知识的页面摩托车轮胎的基础知识。本次则是介绍摩托车与汽车用轮胎的差异及摩托车轮胎的特色。

摩托车转弯时的作用力分析

车身往想要转弯的方向倾斜，轮胎因而产生外倾角(车身会往转向方向倾斜)。

首先，先来研究汽车是如何转弯的，汽车在转弯时是利用「轮胎的侧滑角（slip angle）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（camber thrust）」（后述）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。

把方向盘转往想要转弯的方向产生侧滑角(车身会往要转动方向的反侧倾斜)。

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。

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。

摩托车用轮胎的形状设计成即使轮胎倾斜，接地面积也几乎没有太大的变化，进而能够维持稳定的抓地力顺利转向。

这也就是摩托车用轮胎的断面形状设计成比汽车用的轮胎更圆的原因之一。

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