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イイね!
2011年05月26日

タイヤの摩擦円を考察する……2

続きです。

車のあらゆる挙動はタイヤと路面の摩擦に依る。
従ってその摩擦力の範囲を越えて車の制御はできない……ゴムの摩擦力が面白いのは、その摩擦力を乗り手次第でコントロールできる所にあるのですねぇ。
もっともコントロールできるほどの腕は持ち合わせていないのですけれども、私。

そういえば過去にゴム(タイヤグリップ)の摩擦飽和を記述した記憶があったような……ゴソゴソ、ありました
摩擦円変動の具体事例を加速方向のベクトルを踏まえて綴ってみます。

スバル・サンバートラック(後輪2WDのカラ荷)。
タイヤ・ミシュランXC−LT(装着後6年経過物)

上述の車両で停止状態から1速で直進フル加速を行うと、前回の摩擦円で例えると加速方向に摩擦力のベクトルが向かいます。
この時同じ道路でもドライ路面とウェット路面で違いが発生し、ドライ路面でのフル加速ではタイヤが路面をしっかり捉えているのに、ウェット路面ではタイヤがズルっと空転しながら車が加速します。

ドライ路面ではタイヤの摩擦力が駆動力を上回っている(摩擦円の範疇にある)のに対し、ウェット路面では駆動力がタイヤの摩擦力を逆転してしまい、結果として摩擦円の範疇をわずかに越えてしまっている。
違いは摩擦円の大小なのだけれど、その要因を考えてみるとドライとウェットでは路面の摩擦係数、路面温度が異なる。
さらに摩擦力を変動させる要因にはゴムの劣化(硬化)度合いや、積載量の違いなどもあるのだけれど……つまるところ摩擦円の変動は複数の要素が混在しているのです。

さらに乗り手のアクセルワーク(意図的に与える荷重)により、この摩擦力をコントロールできる余地がって面白い。
停止状態から一気にアクセルを踏み込むと加速方向への荷重が充分にかかっていない状態(摩擦力のベクトルが加速に向けられる途中)で駆動力を開放してしまう。
その結果、摩擦円を有効に使えずドライ路面では高い摩擦係数に助けられても、路面係数の低い(ドライ路面より摩擦力の低い)ウェットではタイヤが滑ってしまうのです。

そこでアクセルを一気に踏み込まないで最初にチョットだけジワッと踏み、僅かに荷重を後方へ移してからアクセルを踏み込むと、ウェット路面のフル加速でも軽トラのタイヤはズルズル空転しない。
最初にジワッとアクセルを踏んだ事で小さな荷重がリアタイヤにかかり、素の状態から僅かに摩擦円が増える……この僅かに増加した摩擦円の分が駆動力を上回り、ウェット路面でのフル加速を可能にする。

摩擦円の変動は加速よりも、制動の方がより体感しやすいかもしれません。
フル加速状態から間髪入れずに(摩擦力のベクトルが加速方向のみに向いていて、制動方向に摩擦力が向いていない状態で)一気に制動をかけると、途端にタイヤはロック(もしくはABS介入)してしまうけれど、フル加速状態からアクセルを放し、間をおいて(加速方面に向いていた摩擦のベクトルを制動方向に向けて摩擦円を増やして)から制動をかけると、同じ脚力で制動をかけてもタイヤのロック(もしくはABS介入)は前述のように途端に起こらないのです。

摩擦係数がドライとウェットで異なる以上、タイヤの摩擦円が変動するのは仕方がありません。
しかし、その変動程度が極端でないものが個人的には信頼できる&好みのタイヤだったりします。
ドライ路面で手感が優れていても、ウェット路面では路面情報の伝達が希薄になり手探りで路面を辿るようなタイヤですと、運転していて疲れてしまいますから。

続きます。
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Posted at 2011/05/26 23:47:20

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この記事へのコメント

2011/05/27 13:05:57
こんにちは。

摩擦円、面白いですね~♪

また、ゆっくり覗きに来ます(^-^)
コメントへの返答
2011/05/29 23:53:25
ガズーズさん、いらっしゃいませ。

考えを文章にする難しさを覚えつつ、拙い経験則をベースにトテトテと綴る摩擦円の考察を面白くお目通し頂けて嬉しく思います。
ゆっくりボチボチと筆(キーボード?)を進めていきますので、時々覗いて下さいませ。
2011/05/28 01:18:32
その昔、ADVAN TYPE-D は明確にドライ専用でしたね。今でもポテンザほかでこの傾向のタイヤはあります。その場合、雨が降れば、その時点でスピードダウン+神経すり減らしですね。ウェットも強くないと、雨の高速では地獄になりますね。

ランタボを雨の日にはとくにまっすぐ走らせるのが大変だった。ドッカンターボだったし、LSDはあるし・・・・・
コメントへの返答
2011/05/30 00:07:50
ADVAN、TYPE-Dとはまた懐かしいですねぇ……私ですと、左右のパターンが異なるAD05&06あたりのイメージが強いです。

ランタボもこれまた懐かしい……あの頃のランタボって今のような4駆ではなく、後輪駆動でしたっけ。
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