駕駛動力學

汽車 G 力計能測什麼?G 力是什麼,多少 g 才算正常

汽車 G 力計以標準重力加速度的倍數,測量汽車加速、煞車和過彎的劇烈程度:1 g 等於 9.80665 m/s²(約 32.17 ft/s²)。研究中,煞車從 0.45 g 起、轉彎從 0.50 g 起才算急,所以日常駕駛大概不到半個 g。乾燥路面上輪胎抓地力的上限在 0.7 g 左右,通用汽車標稱 Corvette Z06 為 1.2 g,而一級方程式賽車在鈴鹿第一個彎道就超過五 g。

汽車儀表板上一只圓形 G 力計的線稿插圖,空白的同心圓環和十字準線,一個琥珀色圓點偏離中心,擋風玻璃外是一條蜿蜒的道路

汽車上的 G 力計是什麼?

汽車上的 G 力計,是帶顯示螢幕的加速度計,用 g 來顯示汽車的加速度。1 g 是標準重力加速度,NIST 列出的數值恰好是 9.80665 m/s²,約 32.17 ft/s²。讀數 0.5 g,表示汽車正以重力把你往下拉的一半力道加速、減速或轉彎。

汽車 G 力計讀取兩個軸向。縱向加速度是前後軸:踩油門時你被壓進座椅,煞車時你被甩向安全帶。橫向加速度是過彎時感受到的左右軸。大多數儀表和 App 會把兩者合起來,顯示成同心圓裡移動的一個點。

這張圖叫摩擦圓,也稱牽引力圓或 g-g 圖:它畫出輪胎的抓地力如何在煞車、加速和轉彎之間分配。點靠近中心,代表用掉的抓地力很少;點靠近邊緣,代表輪胎接近極限。一邊急煞一邊急轉,等於把同一份抓地力花了兩次。

感測器感受到的比汽車本身的運動更多。如同 Apple 的 Core Motion 文件所說,加速度計測的是兩個向量之和,即重力與裝置自身的加速度;Core Motion 同時用陀螺儀和加速度計把兩者區分開來。傾斜或固定不牢的 G 力計會把一部分重力混進讀數,所以安裝和調平很重要。

G 力怎麼計算?

計算直線上的 G 力,用速度的變化量除以所花時間,再除以標準重力加速度:g =(Δv ÷ Δt)÷ 9.80665 m/s²。把 km/h 除以 3.6 就得到 m/s,所以 72 km/h 是 20 m/s,90 km/h 是 25 m/s。同樣的算法也能得出 0 到 100 km/h 加速測試的平均 g,百公里加速幾秒才算好就用它算出了實測車款的數值;怎麼計時,請見我們的 0-100 km/h 加速計時指南。

計算彎道上的 G 力,用速度的平方除以彎道半徑,再除以標準重力加速度:g =(v² ÷ r)÷ 9.80665 m/s²。速度在公式裡出現了兩次,所以同一個彎道,速度加倍,橫向 g 就變成四倍。這就是為什麼 40 km/h 時感覺平緩的彎道,到 80 km/h 可能已經逼近輪胎的極限。

表中的例子是計算,不是實測。一輛車以 50 km/h(13.9 m/s)通過半徑 50 m 的彎道,是 13.9² ÷ 50 = 3.86 m/s²,約 0.39 g。

計算示例:由速度、時間和彎道半徑得出的 G 力
情形條件加速度(m/s²)g
輕柔停車30 km/h 在 3 秒內停下2.80.28
穩健煞車90 km/h 在 4 秒內停下6.30.64
極限煞車100 km/h 在 3 秒內停下9.30.94
急彎50 km/h,半徑 50 m3.90.39
高速公路彎道80 km/h,半徑 200 m2.50.25

計算示例,標準重力加速度取自 NIST(CODATA 2022):9.80665 m/s²(32.174 ft/s²)。

汽車裡的 G-force 線稿:一輛煞車的車,琥珀色箭頭指向前方;一輛過彎的車,琥珀色箭頭指向彎道外側
煞車把人往前推,過彎把人往彎道外側推:這就是汽車 G 值表讀取的兩種 G-force。

正常駕駛時汽車承受多少 g?

研究者把煞車從 0.45 g 起才算急,所以正常駕駛的汽車大概不會超過半個 g。Simons-Morton 及同事發表在 Accident Analysis & Prevention 的分析(2013 年,2012 年 11 月線上發表)針對青少年自然駕駛研究,把 0.45 g 及以上的煞車、0.35 g 及以上的起步、0.50 g 及以上的轉彎,標記為 g 值偏高的事件。

同一篇論文引用該研究團隊 2011 年的早期研究,指出新手青少年在同樣的車、同樣的路上,產生高 g 值事件的頻率大約是父母的五倍。這些門檻只是用來計算事件的觸發條件,不是安全上限,也不代表一般駕駛人的實際開車方式。急煞和猛加速同樣是耗油的習慣,我們的平穩煞車與加速指南對此有詳細說明。

乘客舒適性研究得出的範圍也差不多。2026 年發表在 Transportation Research Part F 上的一項試驗場研究中,坐在自動駕駛試驗車駕駛座上的 28 名乘員認為,彎道裡不存在唯一的最佳橫向加速度。約 0.31 g(3 m/s²)常被認為是較均衡的選擇,約 0.41 g(4 m/s²)常被認為太快,約 0.20 g(2 m/s²)常被認為太慢。該研究測的是試驗場裡的舒適性,不是一般交通。

一般汽車配一般輪胎的上限是抓地力。HyperPhysics 給出的輪胎與路面摩擦係數,乾燥路面約 0.7,濕滑路面約 0.4。在沒有下壓力的平直路面上,最大加速度大致等於摩擦係數乘以 g,也就是乾燥路面約 0.7 g,濕滑路面約 0.4 g。請把它當作估算:輪胎、路面、速度和載重都會改變它。

不同情形下的常見 g 值
情形g來源
彎道中常被評為均衡的選擇,試驗場乘員約 0.31(3 m/s²)Peng et al., 2026
彎道中常被評為太快,試驗場乘員約 0.41(4 m/s²)Peng et al., 2026
急起步,研究門檻0.35Simons-Morton et al., 2013
急煞車,研究門檻0.45Simons-Morton et al., 2013
急轉彎,研究門檻0.50Simons-Morton et al., 2013
抓地力極限,濕滑路面(估算)約 0.4HyperPhysics 摩擦係數
抓地力極限,乾燥路面(估算)約 0.7HyperPhysics 摩擦係數
Corvette Z06,原廠標稱值1.2GM,經 Guide Auto Web,2014
一級方程式,2024 年最快彎道超過 5Mercedes-AMG 一級方程式車隊

來源:Peng et al., Transportation Research Part F(2026)、Simons-Morton et al., Accident Analysis & Prevention(2013)、HyperPhysics、Guide Auto Web(2014)、Mercedes-AMG 一級方程式車隊。抓地力極限按摩擦係數乘以 g 估算。2026 年 10 月查證。

哪輛車的 G 力最大?

這裡列出的數字中,一級方程式賽車承受的 g 最高。Mercedes-AMG 一級方程式車隊表示,賽車在鈴鹿第一個彎道的彎心產生超過五 g,這是 2024 賽曆中最高的橫向 g;在比利時斯帕的 Eau Rouge 和英國銀石的 Maggots-Becketts 彎組,也最高可達五 g。對一名體重 70 kg 的車手來說,五 g 相當於約 350 kg 的側向力。

一級方程式賽車能遠遠超過一般輪胎在乾燥路面上允許的約 0.7 g,是因為車翼產生的下壓力把賽車壓向賽道,速度越快,抓地力越大。

量產車則低得多。依原廠標稱,高性能量產車能達到約 1.2 g:通用汽車表示 2015 年式 Corvette Z06 能產生 1.2 g 的橫向加速度,而標準版 Corvette 最高只有 1.13 g,Guide Auto Web 在 2014 年做了報導。這是原廠自己的數據,不是所有量產車的排名。

汽車 G 力計有哪些選擇?

汽車 G 力計有三種形式:專用儀表、車內內建的顯示,或手機 App。三者讀取的是同一種物理量,差別在於安裝方式和能記錄的內容。

  • 專用儀表。 裝在儀表板上的儀表,或性能改裝店販售、連接顯示器或資料記錄器的外接加速度計;也有自己動手做的。它需要牢固安裝和仔細調平,讀到的是汽車在那個位置上的運動。
  • 車內內建的顯示。 部分高性能車款配有。例如 Dodge 的 Performance Pages 就包含一個 G-force 模組,在加速、煞車和操控時測量前、後、左、右的 g(這是一款美國車型的例子)。不用安裝,但只有提供該功能的車才有。
  • 手機 App。 iPhone 本身就有加速度計和陀螺儀,Core Motion 同時使用兩者來區分重力與手機自身的加速度。知道哪邊朝下的軟體,對手機怎麼擺就沒那麼敏感,App 還能把每趟行駛的讀數存下來。

汽車 G 力計怎麼用?

使用汽車 G 力計時,先牢固安裝,讓它自動調平或手動調平,再把車停在平地上歸零。建議行駛後再看,而不是開車時看:峰值和統計出的急煞、急加速次數,能讓你不必把視線移開路面,就知道自己的煞車、加速和過彎有多平順。急煞車、急加速和過彎也是UBI 車險方案紀錄的訊號,所以幾週的自我統計,能讓你在別人看到之前就知道它們多久出現一次。

在滑行場(skidpad)或賽道日,摩擦圓能反映駕駛技術。點從煞車軸突然跳到轉彎軸,代表操作突兀、各自為政;點沿著邊緣附近平滑地繞圈,代表煞車平順地過渡到了轉彎。

千萬不要在公共道路上追逐 g 值。一旦接近乾燥路面約 0.7 g 的抓地力極限,遇到濕滑路段、碎石或其他車輛時就沒有餘裕了,這類駕駛應當在有教練的封閉場地進行。

iPhone 能當 G 力計 App 用嗎?

可以。iPhone 具備 G 力計所需的兩個感測器,加速度計和陀螺儀,Apple 的 Core Motion 把它們結合起來,區分重力與手機自身的運動。以它為基礎的 App,只要手機固定牢固,無論手機朝向如何都能讀出 g。

WrenchTime 是一款為 iPhone 打造的汽車和機車記錄 App,會在每趟追蹤的行程中記錄 G-force:峰值 G、峰值橫向 G,以及統計出的煞車、加速和過彎事件。它把 GPS 都卜勒速度和陀螺儀融合在一起,所以無論手機怎麼安裝,讀數都能保持穩定,過彎、煞車和加速的靈敏度也可以分別設定。機車有自己的過彎設定,因為機車會以汽車絕不會採用的傾角過彎。

WrenchTime 自動記錄每一趟行駛:車用藍牙連線,或 iOS 回報汽車移動時,偵測就會啟動,車一動行程就開始,所以不用按任何按鈕,G-force 資料就會累積起來。不需要 OBD-II 轉接器,因為讀數來自手機自身的感測器。

在 WrenchTime Live 中,行駛時有即時 G-force 儀表顯示讀數,行程的電影式 3D 回放還會沿路線繪製 G-force 摩擦圓。

iPhone 上 WrenchTime 記錄的一趟行程,顯示路線、平均和最高速度、峰值 G-force,以及統計出的急煞車和急加速事件
每趟記錄的行程都附有峰值 G-force,以及急煞車、急加速和急轉彎事件的次數。

重點速覽

汽車 G 力計顯示的數字,彙整在這裡。

  • 標準重力加速度是 9.80665 m/s²。 這是 NIST 列出的標準重力,約 32.17 ft/s²;G 力計用汽車的加速度除以它。
  • 兩個公式就夠了。 直線:速度變化量除以時間;彎道:速度平方除以半徑。再除以標準重力加速度,就得到 g。
  • 急的門檻從 0.45 g 起。 研究者把 0.45 g 及以上的煞車和 0.50 g 及以上的轉彎算作急(Simons-Morton et al., 2013),所以日常駕駛大概低於它們;自動駕駛試驗車的乘員常認為彎道中約 0.31 g 是較均衡的選擇(Peng et al., 2026)。
  • 抓地力決定上限。 摩擦係數乾燥路面約 0.7、濕滑路面約 0.4(HyperPhysics),一般汽車在乾燥路面上的極限在 0.7 g 左右。
  • 快車更高。 通用汽車標稱 Corvette Z06 為 1.2 g;一級方程式賽車在鈴鹿超過五 g(Mercedes-AMG 一級方程式車隊)。
  • 別在公共道路上嘗試。 行駛後再看你的 g 值,把抓地力極限留給滑行場或賽道日。

查看每趟行駛的 G 力

照常開車,讓行程紀錄替你統計急煞和急彎的次數。WrenchTime 會記錄每趟追蹤行程的峰值 G 和峰值橫向 G,並統計其中的煞車、加速和過彎事件,全程只靠手機。免費版每週可記錄 10 趟行程,並在第一頁使用 3 個 WrenchTime Live 儀表。想看行駛中 G-force 如何顯示,請看 iPhone 車用儀表板 App。

iPhone 上的 WrenchTime Live 儀表板:轉速表,加上冷卻液溫度、傾斜角、羅盤方位、G-force、油耗和地圖

常見問題

汽車上的 G 力計是什麼?

G 力計是一種加速度計的顯示器,用標準重力加速度(依 NIST 為 9.80665 m/s²)的倍數,顯示汽車加速、煞車和過彎的劇烈程度。多數顯示縱向(煞車與加速)和橫向(過彎)兩個軸向,常常合併畫成摩擦圓裡的一個點。

G 力怎麼計算?

用速度變化量除以所花時間,再除以 9.80665 m/s²。以 90 km/h(25 m/s)煞停用時 4 秒,是 6.25 m/s²,約 0.64 g。在彎道裡,把速度平方後除以半徑:50 km/h 通過半徑 50 m 的彎道約為 0.39 g。

汽車裡最多能承受多少 G 力?

日常駕駛大概不到半個 g:研究者把煞車從 0.45 g 起、轉彎從 0.50 g 起才算急。乾燥路面的抓地力把一般汽車限制在約 0.7 g,通用汽車標稱 Corvette Z06 為 1.2 g,一級方程式賽車在快彎中約達五 g,在鈴鹿第一個彎道則超過它。

哪輛車的 G 力最大?

在這些數字裡是一級方程式賽車:Mercedes-AMG 一級方程式車隊表示,鈴鹿第一個彎道產生了超過五 g,是 2024 年最高的橫向 g。這種抓地力來自把賽車壓向賽道的下壓力。高性能量產車依原廠標稱約為 1.2 g:通用汽車標稱 2015 年式 Corvette Z06 為 1.2 g。

汽車 G 力計怎麼用?

牢固安裝、調平,並在平地上停穩後歸零。行駛後查看峰值和統計出的急事件,判斷自己開得有多平順。摩擦圓和接近抓地力極限的駕駛,請留給滑行場或賽道日,絕不要在公共道路上進行。

iPhone 能測量汽車裡的 G-force 嗎?

能。iPhone 有加速度計和陀螺儀,Apple 的 Core Motion 同時使用兩者來區分重力與手機自身的加速度,所以 App 在任何安裝位置都能讀出 g。讀數是否乾淨,取決於手機固定得有多牢,以及 App 對震動的濾波做得多好。

來源

  1. NIST 列出 physics.nist.gov
  2. Apple 的 Core Motion 文件 developer.apple.com
  3. Simons-Morton 及同事發表在 Accident Analysis & Prevention 的分析(2013 年,2012 年 11 月線上發表) pmc.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Transportation Research Part F trid.trb.org
  5. HyperPhysics hyperphysics.gsu.edu
  6. Guide Auto Web(2014) guideautoweb.com
  7. Mercedes-AMG 一級方程式車隊 mercedesamgf1.com
  8. G-force 模組 mideast.dodge.com
WrenchTime App 圖示,橘色引擎與扳手

獻給寧可確切知道、也不願猜測的人。

可免費下載。一輛車、真正的功能、沒有廣告。你的車庫會感謝你。

在 App Store 下載 WrenchTime