本文提纲:

什么是两轮车“死亡摇摆”?

产生的原因?

如何应对?

 

全文约5200字,

不想细看的,可以直接拉最后,看小结。

视频网站搜“死亡摇摆”有非常多的视频,本文就不放过多的视频或链接了。

另外:本文内容不涉及赛道摩托车。

 

一、什么是两轮车“死亡摇摆”

侧向(横向)“摇摆”,是两轮车的固有属性,不论是跨骑还是踏板,乃至自行车,都存在。

轻微的叫“摇晃”,厉害些叫“横摆”,再严重则“倾倒”,以上,我们统称“摇摆”。

自行车的摇摆,原理一样,但由于摩托车速度高,危害性大,故本文论述以摩托为主。

 

严格地讲,并非所有的横向“摇摆”都是死亡摇摆,

轻微的,称为“速度摇摆(Speed wobble)”

严重的,称为“死亡摇摆(Death wobble)”,车子已无法控制,摔车,摔人。

 

换言之,能控制回来的叫速度摇摆,没救回来的叫死亡摇摆。

但平常,大家往往并不作严谨的区分,以下按习惯统称死亡摇摆,

因为就算救回来了也起码吓得半死。

 

下图,死亡摇摆GIF动图:

图片来自网络,侵删。

虽然大部分死亡摇摆发生在高速行驶时,

但并非绝对,低速时也可能发生,

故值得每一位摩友注意。

 

 

二、产生的原因有哪些

玩过陀螺的朋友知道,陀螺高速旋转的时候是非常稳定的。

用外力去干扰它时,它有自动纠偏的能力,

但当干扰大到一定程度,就会产生“死亡摇摆”,失去稳定性,直到倾倒。

 

两轮车,可以简单地(粗暴地)认为是两个(轮子)陀螺的合体,

并且是在地上“滚”的“陀螺”,

其死亡摇摆的情形跟单个陀螺类似,当然,要复杂很多。

 

当两轮车在正常行进时,对横向摇摆是有纠偏能力的,

但摇摆强度过大,无法被克服时,危险就产生了。

 

死亡摇摆发生的根本原因,是车辆受到异常的侧向力,

而产生异常侧向力的主要原因有:

a、车身自己出现的力:前、后轮转速的差异,由于陀螺效应产生侧向力;

b、车身之外的侧向力。

 

以下,主要从车、环境、人、其他,等方面分别论述。

上图,GIF动图,死亡摇摆的车头。图片来自网络,侵删。

 

1、车身

类比于陀螺,在同等外力干扰下,

有些陀螺一碰就倒,有些则可以很快纠偏回正,保持旋转,坚挺不倒。

同样,设计优良的车子,不易出现死亡摇摆,

而车架或空气动力学差的车身设计,容易发生死亡摇摆。

车身方面主要涉及以下几点:

前叉角度、前后轮配重比例、车架刚性、轴距、其他。

 

1)前叉角度

摩托车设计中有一个重要的参数叫做“拖曳距”,

拖曳距为摩托车转向提供稳定性。

图片来自网络,侵删。

当前轮因某些原因移位(偏移)时,拖曳距产生的恢复扭矩可以产生相反方向的力量去纠正这个偏移,

但这个相反方向的恢复力,会引起前轮左右来回摆动。

理想的情况是,这种摆动是负反馈的,也就是左右晃几下,幅度逐渐变小变弱,最终归于零。

拖曳距越大,轮胎受到的保持正前方向的力越大,车子能很轻松地保持直线行驶,

不会因为小障碍物而随便失稳或改变方向,车身更稳定,

即使双手离开车把都不是问题(回想一下自行车脱把的感觉)。

有好处就会有不足,拖曳距大的摩托车需要用更大的力气来操控方向把手。

拖曳距的大小跟前叉角度直接相关,前叉角度越大,拖曳距往往也越大。

如下图,巡航车拖曳距都比较大。

图片来自网络,侵删。

 

2)前后轮配重比例

如果前后轮落地重量相差过大,

会导致两个车轮与地面的摩擦力相差过大,

摩擦力相差过大会引起车轮转速产生不一致,

前后轮转速不一致,会导致陀螺效应产生的力不一致,

这种前后轮侧向力的偏差,会诱发死亡摇摆。

其次,前轮的接地力变小变飘,很容易让车把摆动,

而车把轻微的摆动会导致尾部的晃动,从而整个车身左右摇晃起来。

前后轮落地重量相差过大的原因有:

a、车身设计前后轮承载力差别,亦即车身前后配重比差别;

b、车尾加装三箱,且装的重物较多,改变了原车的前后配重比,

      同时,加装三箱还会改变原车的空气动力学形态,

      极易产生车尾扰流,也是引发死亡摇摆的高危因素。

c、摩托车给大油门时,重心会后移,产生前后轮配重失衡;

      出弯时,猛加油门,情形类似。

 

3)车架刚性

车架刚性包括几个方面:

车架硬度、减震器刚性与阻尼、装配松散度。

减震行程越长越软的车子,等同于车体刚性弱,更容易出现死亡摇摆。

装配松散的烂车,或是年久失修,部件之间连接变松散的老车,容易出现死亡摇摆,且振幅更大。

车架趋硬,整体强度保持较高,有利于减少死亡摇摆,并可减少死亡摇摆的振幅。

 

4)轴距

轴距越长越容易触发死亡摇摆,

而且轴距越长的车型一旦出现死亡摇摆,

会对车头方向产生更明显的影响,

想消除死亡摇摆需要付出更多。

 

5)其他

车轮,越重的车轮,转动惯量越大,发生死亡摇摆后,越难趋稳。

          前轮左右不平衡,轮胎左右的磨损不均匀,容易诱发死亡摇摆。

轮胎,新轮胎没做好动平衡,

          胎压过于不足,

          转向头轴承磨损严重,太紧或太松,都有利于发生死亡摇摆。

          轮胎窄、质量轻,会使触发死亡摇摆的的速度变低。

改装件,车身的空气动力学设计不佳,或者改装件的空气动力学不佳,容易引起车尾扰流。

三箱,加装了三箱,加大发生死亡摇摆的可能性。

风挡,改装超大风挡的车子更易发生死亡摇摆。

 

 

2、环境

环境即车子接触到的外力因素,主要有:

1)前轮经过路面的小坑、路面凸起、一粒小石子等等,

      驶过时,前轮轻微腾空,后轮行驶的路面跟前轮不一样,

      前轮着地时,前后轮速度不一致,产生速度摇摆。

 

如下视频片段,是近期发生在进藏路上,一位女骑士的死亡摇摆。

视频里车子速度一点也不快,摇摆的频率也不高,

但摔车了。

视频来源于网络,侵删。

这次死亡摇摆发生的直接原因是:

前轮刚好经过路上的一个坑(原视频当事人提及),前轮飘了。

诱发因素是:

三箱过重,路上捡了很多废铁绑在车尾(原视频提到),前后轮配重相差很大。

 

2)超车时,尤其是大车,进入其两侧的乱流区,

     乱流对车身产生的压力前后不一致(或者毫无规律),容易发生摇摆。

 

3)通过局部湿滑路面,前轮、后轮先后进入湿滑区域,

     前、后轮胎与道路的接触面不一样,摩擦力不一样,导致前后轮转速不一致,容易诱发摇摆。

     以下视频,是一起典型的湿滑路面引起的死亡摇摆。

视频来源于B站,UP主ncjack3,致谢!侵删。

路面中间很明显有一条湿滑带,摩托车在进入这条湿滑地带时,发生了死亡摇摆。

从仪表盘可以看到,当时时速在60左右,并不快。

该车装了钛尺,所以摇摆很快就被纠正回来。

洒水车刚刚洒过水的路面,要谨慎驾驶。

 

城市道路的中间分隔白线或黄线,

即使干燥时,所能提供的摩擦力也仅相当于湿润之后的沥青路面,

等同于一条湿滑带,需要谨慎。

 

4)遇到极强的阵风(歪风),车辆空气动力学平衡被打破,诱发摇摆。

 

 

3、人

两轮车在常规行进中,车辆和人都是动态的,

二者的重心关系时刻变化,重心的变化又时刻影响着行驶状态。

速度高时,车辆和人形成的气动外形的影响逐渐明显,风险大增。

单手骑行,身体重心偏移到车子另一侧,如果这时突然遇到个坑,就可能产生速度摇摆。

人的误操作,例如不小心推了一下车把,车把及前叉系统会左右摇晃,

如果这时行驶速度过快,左右摇晃程度会越摇越剧烈,直到无法控制。

 

 

4、速度

所有摩托车都有一个摆动的临界值,

正常厂家在设计时会将临界值设在摩托车的最高设计速度之上。

尽管如此,额外增加的装备、负载的变化、轮胎的磨损、车轴的松动都可以降低这一临界值。

理论上讲,车轮转速越高,由于陀螺效应,车体应该越稳定,

但实际却不是这样,大部分死亡摇摆发生在高速行驶时。

并不是速度高一定会出现死亡摇摆,

而是速度高时,容易在侧风、路面颠簸不平、路面局部湿滑、突发的转向操作等偶然因素下,

更容易触发气动外形差,车架系统刚性差的摩托车产生死亡摇摆。

 

 

三、如何应对

任何车都会有摇摆现象,只是有些明显,有些不明显,

车速不够快没到达到摇晃的临界车速,较难看到此类现象。

当骑到150km/h以上的时候,有些摇晃问题就会随之而来。

高速行驶时,气动外形、重刹、车手误操作,任何小的差错都可能带来不稳定。

根据前面的原因分析,以下分三种情况探讨应对措施,

以下全部仅为理论探讨,不作实际行动指南。

 

1、车身

检查车身的各项配置,尽量减少或消灭诱发死亡摇摆的潜在因素,这是事前应对措施。

1)选择大品牌大厂的车子

厂家的设计能力、装配质量,是车子应对死亡摇摆的先天因素。

某些品牌型号的摩托车,达到某个速度就会摇晃无法操控,这是设计原因造成,与厂家的设计水平有关。

对于任何摩托车而言,速度超过了一定的极限,

会给零件带来额外的压力,可能导致摩托车不稳定并摇晃,

有效规避摇晃问题对摩托车厂家的设计实力是一种考验。

 

2)重量
任何重量的增加或减少都会对车身重量分布产生重大影响,

当车上装载的重量太大时尤其要小心驾驶,降低行驶速度。

 

3)三箱

车尾装了三箱,并且装的东西比较多,

后轮负重偏大,前轮有点发飘,会导致前轮抓地力降低,

再叠加因三箱而导致的气动外形变差这个不利因素,容易形成车尾扰流,

这是死亡摇摆的高危情形。

装设三箱之后,应降低极限行驶速度。

 

4) 轮胎
经常检查轮胎气压,如果充气不足,或者前后轮胎之间存在很大差异,应及时纠正。

定时检查轮胎的磨损情况,尤其是前轮的磨损状况,左右对称性非常重要。

如果换轮胎,建议两个一起换,

如果只换其中一个新轮胎,尤其是更换为另一个品牌和型号,会使摩托车前后轮不一致性加大。

 

5)车轮
检查辐条,避免出线辐条丢失、断裂,或其他车轮问题。

 

6)减震器
悬挂系统在摩托车的操控中起着巨大的作用,

调校不当、弹簧磨损、前叉漏油可能会极大地改变骑行特点。

避免使悬架变得非常柔软或非常有弹性,这是造成摇晃的常见原因。

7)结构件松动
检查转向头、后摇臂、车轮轴承等是否松动,

发动机或其他动力传动系统安装螺栓是否松动。

 

8) 高里程
行驶里程高的摩托车必然会有零件磨损。

经过多年的磨合,各个部件,如摆臂、车把、悬架、轴承等往往会因摩擦而磨损。

高里程或年限高的车辆更要注意检查保养。

 

9) 刹车

避免刹车系统有松动、束缚、翘曲或损坏的部件。

10) 挡风玻璃

当遇到风速较大时车辆就会摇晃,往往与挡风玻璃的气动造型设计有关。

装了超大挡风,高速骑行,车辆极易失稳。

对于风挡,大小并不是关键,良好的空气动力学设计才是关键。

11) 转向阻尼器(钛尺)

钛尺的阻尼可用于控制和减少系统振荡的趋势。

圈内流行的说法是,直线行驶时速160km/h以上,压弯时100km/h以上,钛尺提供的辅助效果最好。

钛尺的安装要得当并调整到适合。

图片来自网络,侵删。

 

 

2、环境外力

1)由于陀螺效应,两轮车只要在行进中,是一定会趋于左右平衡的,

     在遇到因为路面颠簸不平造成的速度摇摆时,骑手应放松上半身,虚握车把,夹紧车身,

     让车子自己去调整,利用两轮的特性归于平衡。

2)摩托车试图高速超越大卡车时遇到乱流引起的速度摇摆一般强度都很低,

      可以稳油小幅度摇摆着继续超越大卡车,也可以缓慢松油降速离开乱流区域,结束速度摇摆。

3)摩托车在沙地行驶的时候,前轮会因为路况和抓地力的原因产生速度摇摆,

      此时通过往后坐将身体重心向后轮移动,同时给油让前轮在沙地上“浮起来”,可以结束速度摇摆。

4)经过局部湿滑路面时,或其他会导致前后轮摩擦力不一致的路面时,应尽量提前预判提前减速。

 

3、人

1)规范骑行姿势,提高骑车时精神的专注度。

2)发生死亡摇摆时,没有绝对可靠的救车方案,基本上只能依靠骑手潜移默化的骑行经验处置。 

      理论上讲,能做的是:

      放松上半身,双腿夹紧车身,虚握车把,慢松油门,不要刹车。

     人的反应永远慢过车把摆动的速度,人为修正车把反而会加剧摆动,出现人机耦合,让车体失衡。

3)一定要保证自己不被摇晃的车身甩出去。

4)目视前方,眼睛看哪里车就会去哪里,死亡摇摆中的车也不例外。

5)避免重刹,尤其避免前刹,会破坏车体(陀螺)的趋稳状态而产生摔车。

 

B站这个视频,全部是救回来的死亡摇摆,供参考:

死亡摇摆合集

https://www.bilibili.com/video/BV1Mr4y127yr?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=44cdb5e6fde3b2b0a84c2bfc353c828e&t=7.7

 

 

 

小结一下:

1、死亡摇摆发生的根本原因是前后车轮速度不一致,陀螺效应引起的侧向力,或者外部的侧向力导致。

2、想办法消除、降低前后轮的速度不一致,避免外部侧向力,是应对的核心思路。

3、相信大厂大品牌,有沉淀的车身设计、优良的装配,这会提供先天保障。

4、速度高容易发生死亡摇摆,但速度低的时候,亦有可能发生:路上的小坑或凸起、小石子、局部湿滑的路面、泥沙路面。

5、玩车速度经常150km/h以上的,建议加装转向阻尼器(钛尺)。

5、改装需谨慎,尤其是大风挡。

6、加装三箱须谨慎,加装三箱之后,一是会改变车身前后配重比,二是会改变车身空气动力形态,形成车尾扰流,

     更容易发生死亡摇摆,更须管好右手。

7、万一碰上死亡摇摆,理论上,针对骑手的操作方面有以下建议:

      a、切忌强行纠偏,会引起人机耦合震荡,翻车无疑;

      b、建议放松上半身,夹紧车身,虚握把手,尽量不要捏刹车,慢松油门,让车子自行纠正;

      c、目视前方,不要低头看车身或地面,眼睛看哪里,车就会去哪里。

      d、双腿夹紧车身,确保人不被甩出去。

8、戴好头盔、戴好护具,管好右手。