Page 28 - 消防月刊-102年6月號
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肆、 載有水箱之消防車輛轉彎行駛                                           張漢國、丁輝(1999)的研究指
                     的橫向穩定性分析:                                        出,液罐車行進中罐內液體的晃動會引

                                                                      起整車重心位置的變化,對整車的穩定
                     國內消防車輛以水箱及水庫消防車居
                                                                      性產生不利的影響,因此,本文乃以載
                 多且從所列案例顯示出水箱及水庫車事故
                                                                      有水箱之消防車輛滿載情況為考量。
                 頻率高,所以本文僅針對水箱消防車輛在
                 道路轉彎行駛時,探討抵抗側向傾翻和側                                 二、靜態側翻臨界傾斜角(度):

                 滑的穩定性稱為橫向穩定性。張維軍、陳                                       車輛停在傾斜路面之靜態側翻臨界
                 胤(2009)的研究指出影響車輛行駛穩                                  坡度角,即車輛失去穩定,發生側翻時
                 定性的參數包括車輛重心高度、路面傾斜                                   的臨界角。計算公式為:

                 角、側向加速度、轉彎半徑與輪距等。                                                         B
                                                                                   tan β =
                   一、車輛重心高度:                                                              2 H           (2)

                         指水箱型消防車輛滿載情況下,車                              式中β為靜態側翻臨界傾斜角(度),
                    輛整體重心至地面的垂直高度(參見                                  B 為後輪輪距(mm),H 為車輛整體

                    圖1)。計算公式為(胡超、張世杰,                                 重心高度(mm)。       稱為穩定因素
                                                                                           B
                    2005) :                                                               2 H
                                H ×  W +  H × W
                           H =    1   1    2    2                     ,當車輛穩定因素小於路面和輪胎間產
                                     W + W 2          (1)             生的摩擦係數時,車輛即發生翻覆。摩
                                      1
                    式中 H 為車輛整體的重心高度                                   擦係數的大小需視車輛的運動狀態、超
                    ( mm ), H         為底盤重心高度                         高率 和輪胎及路面特性而定。由此式
                                                                           3
                                     1
                    (mm),H 為車體(含滿水水箱)及                                可知「降低車輛重心高度」遠比變更
                                 2
                    器材重心高度(mm),W 為底盤重                                 輪距對增加車輛之穩定性更具效益(王
                                                1
                    量(kg),W 為車體(含滿水水箱)                                建,2009、王文麟,1998及林筱增,
                                  2
                    及器材的總重量(kg)。                                      2002)。

                                                                    三、最大側向加速度:

                                                                          車輛即將翻覆呈現不穩定的狀態,
                                                                      此時之側向加速度計算公式為:

                                                                              ß gÒ           BgR
                                                                          aØ         或  vØ
                                                                               2 H            2 H       (3)

                                                                                                       v 2
                                                                                               2
                                                                      式中a為側向加速度(m/s )               aØ  R

                                                                      ,其中ν為車輛行駛速率(m/s), m
                     ▲圖1:消防車模型 消防車模型




               3.  超高率:為降低彎道離心力影響而加增路面外側高度(稱為超高度),因而形成路面傾斜之現象,此傾
                 斜之比例(等於tanα,α為傾斜角)稱為超高率。市區最大超高率為0.08。(營建署,市區道路工程規
                 劃及設計規範之研究,第六章,6.3.4)。


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