在机动车掉头时与直行自行车发生侧面碰撞的事故中，责任判定通常遵循以下原则：
一、结论前置
一般情况下，掉头车辆（机动车）需承担主要或全部责任，但直行自行车若存在违法行为，如超速、闯红灯等，也需承担相应责任。
二、详细分析
掉头车辆的责任：
- 掉头车辆在掉头过程中，应确保不影响其他车辆和行人的通行安全。根据《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第四十九条，机动车在有禁止掉头或者禁止左转弯标志、标线的地点不得掉头；在没有禁止标志的地点掉头时，也不得妨碍正常行驶的其他车辆和行人通行。
- 如果掉头车辆未遵守上述规定，或者在掉头时未充分观察周围交通情况，导致与直行自行车发生碰撞，那么掉头车辆将承担主要或全部责任。
直行自行车的责任：
- 直行自行车在行驶过程中也应遵守交通规则。如果自行车存在超速、闯红灯、逆行或未注意观察路况等违法行为，并且这些行为是导致碰撞的直接原因，那么自行车也需承担相应的责任。
综合判断：
- 在实际案例中，责任的划分需根据事故现场的具体情况、双方车辆的行驶状态、是否存在其他违法行为以及双方的过错程度等因素进行综合判断。
- 公安机关交通管理部门会根据交通事故现场勘验、检查、调查情况和有关的检验、鉴定结论，及时制作交通事故认定书，作为处理交通事故的证据。这是责任认定的官方依据。
三、法律建议
- 及时报警并保护现场：发生交通事故后，双方应及时报警并保护现场，以便交警部门进行现场勘查和责任认定。
- 收集证据：如果可能的话，双方应收集现场照片、视频等证据，以便后续处理。
- 咨询专业意见：对于责任划分或赔偿问题存在争议的，可以咨询专业律师或法律机构，以获取更准确的法律意见。
综上所述，机动车掉头时与直行自行车发生侧面碰撞的事故中，责任判定需综合考虑多种因素。一般情况下，掉头车辆需承担主要或全部责任，但直行自行车若存在违法行为，也需承担相应责任。在处理此类事故时，建议双方及时报警、保护现场并收集证据，以便后续处理。如有任何疑问或需要进一步的法律帮助，请随时向我咨询。