• 車種別
  • パーツ
  • 整備手帳
  • ブログ
  • みんカラ+
イイね!
2013年12月18日

素朴な疑問シリーズ! トレッドとタワーバー

お題その1

「トレッドを広げると・・・」


について、自分の中では矛盾で頭がいっぱいです。



現段階で自分がわかっている事は

・サーキットのレーシングカー(GTとか)はトレッドが広い!(これは嘘付かないはず)



そして何より

・見た目重視なら、性能云々関係なしにツライチは大事!!(これも嘘はつかないw)

(自分はあまりツライチに興味がないので、レビンの純正の引っこみ具合でも何の不満も抱かないのです…笑)




ではここからが本題。

左右の荷重移動量を表す式は

左右の荷重移動量 = (車両質量 × 旋回G × 重心高) / トレッド  ・ ・ ・ (1)

この式(1)より、重心下げたら荷重移動減る、旋回G下げたら荷重移動減る、ということになります。
さらに、トレッドを広げたら荷重移動量が減る事になります。


では次。

ロール剛性は、ロールのしにくさを表します。単位はモーメントを角度でわったやつだったような。

ロール剛性を表す式は

ロール剛性 = ・・・割と面倒…ですが、とりあえず分子に「トレッドの2乗」がかかる。  ・ ・ ・ (2)

※引用元の通りに記載し直しました。


車両全体のロール剛性値が高いと、ロールがしにくくなります。剛性値が低いと、ロールしやすくなります。


まぁ、ぶっちゃけ式1でも2でもどうでもいいんですが、どっちにしろ「荷重移動」の観点から考えると、「トレッドが広い≒バネ/スタビが固くなった」ということになります。



ということは、前後のトレッドを同じくらい広げたら、車両全体としては左右の荷重移動がしにくい車になりますので、「ちゃんと走らせた」場合にかぎり、左右の荷重移動がしづらいので、左右のタイヤのトータルのコーナリングパワーのロスが減り、コーナーでは速くなるはずです。
なるほど、レーシングカーは前後ともトレッドが広くて当たり前ですね♪




じゃあ、リア「だけ」のトレッドを広げたら、リアのバネを固くしたのと同様にクルマがオーバーステア傾向になることになるじゃありませんか!



ですが、リアにワイトレ履かせる方からよく聞くのは

「リアの挙動がマイルドになった」

という感想です。

・・・どっちやねん!/(。A。)\




もう自分の頭の中はマトリックスの緑文字状態です。


※http://gigazine.net/news/20130321-matrix-javascript/より引用させていただきました。


と、ここで思ったのは、トレッドが操安性に与える影響はロール剛性だけではなくヨー的な何かにも相関があり、そちらの方で「安定性を高める」影響の方が大きいから相殺されてしまうのでは?
と思ったのですが、例のスタビリティーファクターってのは2輪モデルから導出されている概念なようなので、これは違う。
「ヨーレートゲイン」とか意味不明な言葉をたまに耳にしますが、その辺なんでしょうかね。

こんなこともわからずに「学生フォーミュラやってました!」なんて偉そうな事言って自動車メーカーの技術系面接に行ってしまって良いのか不安になります…。



うん、きっと就職したら研修で教わるはず!


追記
こさとうさんのご指摘で、式(1)で考えると
リアのトレッドを広げるとリアの荷重移動量は減り、アンダーステア傾向になる、という結論になりました。
では、式(2)基準で考えると、「トレッドを広げた側の荷重移動量が増え、広げるのがリアならOS、フロントならUS」になってしまいます。
この式(2)のアプローチがよくわからないので、もうちょっと調べ直してみます。




* * * * * * 



お題その2
「ストラットタワーバーを入れたら(ry」




それなりのストラットタワーバーを入れたら「どっかのねじれ剛性値」が上がる事は多分間違いないはずです。
割り箸を3本でコの字型に組んだ製品と、割り箸を4本で□の形に組んだ製品を比較したら、後者の方が剛性値は高そうじゃないですか。(測った事ないけど。)

実際の「値」がどのくらい違うのかはわかりませんが。(測定誤差の範囲内かもしれないし、けた違いになるかも?


さて次。
タワーバーを入れたら
「フロントの入りがよくなった!」
「クイックになった!」
「速くなった!」
「タイムが落ちた!」

という感想をよく聞きます。



自分は鈍感なので、誰かがこっそりタワーバーを外していても、一般道では違いに気付かない自信があります(爆)
(某登山コースならわかるかも?)


もしタワーバーを入れたら剛性があがるとしたら、さっきのトレッドと同じ考えで

フロントにタワーバーを入れる
→フロントの剛性が上がる
→フロントのロール剛性もあがる?
→フロントのバネを固くしたのと同じ
ということは?!
クルマはアンダーステア傾向になり、まがらなくなる!!
ではありませんか!

またも自分の頭の中はマトリックスの緑文字状態です。


※http://gigazine.net/news/20130321-matrix-javascript/より引用させていただきました。


と、ここで思ったのは、
「クイックになるは正しい」
であろうという予想。
ボディ剛性があがったのなら、ハンドルきった瞬間のたわみが減る、つまりフロントがクイックになる♪たのすぃ~♪みたいな。
が、コーナリングスピードがあがるかどうかは別問題だと思います。

実際に、S2000でタワーバーがない方がサーキットでのタイムが速いという方もいます。





* * * * * * 


しょせんシロートがあれこれ考えているだけなので、この中に書かれている事を鵜呑みにしないでくださいませ(*゜ω゜*)

自分の場合、プラシーボ効果と、プラシーボプラシーボ効果(変わらないと思いこむと、違いを感じ取れているのに大して変わらないと判断してしまう)があるので、よくわかりません/(。A。)\

なんかうだうだ書いてますが、クルマを速く走らせるのはドライバーの仕事です♪
「峠で速い奴が一番カッコいいんだ!」by秋山渉

何かを否定する気はまったくございませんが、皆が「なんとなく」信じていれば、嘘であってもそれは常識!
「それでも地球は動いている」



※文中の画像は、注釈があるものを除いてフリーの素材を使わせて頂きました。ありがとうございます。

ブログ一覧 | ざ・中途半端な自動車工学(笑) | 日記
Posted at 2013/12/18 18:43:56

イイね!0件



タグ

今、あなたにおすすめ

ブログ人気記事

本土を走る!①
shinD5さん

福島オフ会 ツーリング❗
のっち660さん

今日の昼メシ🍜
伯父貴さん

嫁さんの送り迎えの間に起きた熊事件 ...
エイジングさん

★8月『愛車編&モデラーズクラブ! ...
マンネンさん

サマーバケーション🍉⛱️🌊
結ヒナパパさん

この記事へのコメント

2013年12月18日 19:35
車の仕組みってわかんないね~。
でも剛性下げたら曲がるんだったら、クラウンコンフォートはコーナリングマシンになるのか言うと、んな訳ないしw
コメントへの返答
2013年12月18日 22:23
>剛性下げたら曲がる

えっと、ちょっと誤解がある気がします(;^_^A
前後ともロール剛性の高いクルマはコーナーで速く
前後ともロール剛性の低いクルマはコーナーで遅いというのが自分の主旨です。

タワーバーは前後ともに入れるのではなく、一般的に前だけ入れる人が多いので、前だけ入れたら「同じクルマで、それまでと比べて」アンダーになるはず…というのが自分の考えです…。

そもそも、ボディ剛性が上がったからといってロール剛性が上がるのかは謎ですが…
(クスコのタワーバー有り無し動画からすると、ダンパーストロークが増えているから、むしろロール剛性は下がる…?だったらフロントにタワーバー入れると曲がりやすくなるような気もします…)
2013年12月18日 20:35
初めまして(^^)
足跡ありがとうございます。

ワイドトレッドで乗り心地が良くなる場合は疑似的なレバー比が効いているのかもしれません。

例えばZ33のサスペンション。
サスペンションアームの途中でサスが乗っかっていると思います。
サスアームの途中でショックとバネが繋がるとサスペンションレートが落ちます。つまり柔らかくなります。
レバー比といい、サスは真ん中に行く程レートが下がるみたいです。

やたらバネレートが高い車はレバー比が効いている可能性があります。


ワイドトレッドにしたら、たまたまそういう状況になったりします。
ワイドにしたホイール等がアームの代わりになったり。



後、車の補強は上より下側が効きます。
昔JTCCがあった時の車は、下側を徹底的に補強して上は軽量化のみした車でした。

タワーバーが無くても、下面を見ると分かる場合があります。
コメントへの返答
2013年12月18日 22:31
こんばんは、はじめまして。
コメントありがとうございます。

自分が言わんとしていたことは、左右荷重移動の原則からして、単にトレッドを広げたら、ホイール端バネレートが上がったのと同じ効果が少なからず表れるのでは?という事なんです(;^_^A
確かにワイトレつけたらレバー比が大きくなりホイール端バネレートは下がりますね!
(そこで上手いこと相殺されて元に戻りそうな気もしますが…。

JTCCではそんな工夫があったのですね!
勉強になります(^ ^)
2013年12月18日 22:56
トレッドについては、たぶんロール剛性の式が間違っているように思います。
絵と式を書いてもらえるとわかりやすいです。

タワーバーは、ブラシーボな気もしますが、ストラットの場合はサスペンション取り付け点剛性が上がるので、キャンバー変化が小さくなるのが主たる原因かと思います。
S2000はダブルウィッシュボーンなので、変化が小さいと思い、僕もつけてません。
コメントへの返答
2013年12月19日 0:25
一応日産の出版物からの引用だったのですか…
もうちょっと調べ直して出直します (;^_^A

なるほど!
キャンバー角変化まで思いつきませんでした。
登山でタワーバーの有り無しを比較したいと思いつつ、レビンの場合、タワーバーに配線が絡まってる関係で重い腰が持ち上がりません(;^_^A
2013年12月18日 23:24
コーナーが早い、というのがボトムスピードが高いことなのか荷重移動や姿勢変化のスピードが早いことなのかで意味が変わってきますよね。

他が同条件ならばトレッドが広いと荷重移動が減るわけですよね。
一方タイヤゴムの特性上荷重移動が大きいほど両輪のトータルコーナリングパワーは低下します。
つまりトレッドが広い方がより高いGまで許容できると考えられるかと。
http://www.jsae.or.jp/~dat1/mr/motor15/mr200238.pdf
コメントへの返答
2013年12月19日 0:33
こんばんは、はじめまして。

言葉が足らず失礼しました。
ここでいうコーナーが早いとは、
「定常円旋回において、より高い横Gに耐えられる」
を想定しています。

仰る通り、より高い横Gに耐えるためには左右両輪の合計のコーナリングパワーを活かすべく、車両全体の左右の荷重移動をおきにくくする、としているのがサーキットでのレーシングカーなのかな?と考えています。

ただし、ある車両における定常円旋回を考えたときに、リアのトレッドのみを広げたら、前後ロール剛性配分が変化(リアが高くなる)し、車両としてはオーバーステア傾向になるのかな?と素朴に思ったのです。

長々と失礼しました。
2013年12月19日 1:10
タイヤのグリップは荷重でのみ決まりますよね。
なのでリアを広げたらオーバーステアになるとすると、荷重移動量が広げる前より大きくなったということになります。(1)と矛盾しますね。

ロール剛性は荷重移動量を決めるパラメーターの一つですが、それがどう計算式に組み込まれるか検証すると、見えて来るんじゃないでしょうか(^^)
コメントへの返答
2013年12月19日 22:33
>ロール剛性は荷重移動量を決めるパラメーターの一つですが、それがどう計算式に組み込まれるか検証

今日一日考えてみたところ、おっしゃる事が少しわかった気がします。

(1)は
http://www5f.biglobe.ne.jp/~vehicle_dynamics/chapter4_2.htm
を参考にしたのですが、諸元と横Gを基準にすると、トレッドを広げた場合、確かに左右荷重移動量は小さくなり、アンダーステア傾向になるはずですね。


ただ式(2)基準で考えると、トレッドが広がると荷重移動量が増えるので、謎めいてきます。
※端折らずに引用元の通りに(2)式を掲載しました。
が、この式は(15分ほど)ネットサーフィンしても検索に引っかかる事はなく…
間違っている、いないに関わらず、どういったアプローチで求められているのかが気になりました。
もっと調べてからまた出直します(^^;)

ありがとうございました!
2013年12月19日 18:09
初コメ失礼します。

眠くなりそうなぐらい難しいですね。

質問
素人の意見なので、回答よろしく。

リアの挙動がマイルドは、レバー比の関係で街乗りがマイルド
リアがオーバーになるのは、サーキット場の話で、
そもそも、車を使うステージが違うのでは?(サーキットか?街か?みたいな)
私の経験ではオーバーになった気がする・・・

タワーバーはしらない・・・スタビみたな物ですかね?
スタビ外すと外側の接地荷重と内側の接地荷重が増えたけど・・・
ロールするスピードが早すぎて・・・T Tって違うな・・・

えっと、結局これって、円を描いた場所をぐるぐる回るのか?
ブレーキ、旋回、立ち上がりで、考えるかで違うのでは?

ぐるぐる回るだけならLSDは、アンダー誘発装置みたいな物だからいらないけど

ブレーキ、旋回、立ち上がりなら、LSDは、旋回から立ち上がりで有利だし

違うのかな?

教えて
コメントへの返答
2013年12月19日 22:54
はい、考えていると自分もぼーっとしてきますw


>えっと、結局これって、円を描いた場所をぐるぐる回るのか?
ブレーキ、旋回、立ち上がりで、考えるかで違うのでは?

その通りです!

今回考えているのは
「円を書いた場所をぐるぐる回る」です。

(マニアックな用語ではこの事を定常円旋回というそうです。(ドリフト練習でよくやるパイロンを回る定常円旋回とは若干意味合いが異なりますが…))

同じRのコーナー(というか円)を一定の速度ぐるぐる回るだけのことを考えているので、まだ駆動方式も関係ない状態です(^^;)

だから、このウンチクはLSDの事まで到達していないのです…(^^;;)
2013年12月20日 15:38
こんにちは。

疑問点を整理すると
①後ろのトレッドを拡げるとロールしにくくなる、これはばねレートを上げたのと同じなので、オーバーステアになるはずだが、実際にはマイルドになった(アンダーステアになった)と言う事例が多く、矛盾している。
②車体に梁を入れて剛性を強化すると、結果アンダーステアになり曲がりにくくなるはず、ところが早くなったという事例もあり、矛盾している。

疑問点が整理出来た所で、①について考えます。
まず、トレッドを拡げてロールを減らすのと、ばねレートを高めてロールを減らすのでは、タイヤに掛かる荷重が全く逆になります。
トレッドを拡げた場合、左右輪の加重移動量が減る事でロールが減りますが、ばねレートを高めた場合は、ただ単につっかえ棒となり、ストロークしないのでロールが減り、左右輪の加重移動量は片側1輪に乗る事になり、内側のタイヤが使えません。
見た目は同じ現象でも、タイヤにしてみれば逆の事が起きています。
この為、後ろのトレッドを拡げると加重移動量が減り、ロールスピードも遅くなって左右のタイヤがバランス良く使える様になるので、マイルドに感じます。
ばねレートを上げると加重移動量が増え、見た目ロールしている様には見えませんが、ロールスピードも早くなり片側のタイヤしか使えない状態になり、ピーキーに感じます。

次に②について考えます。
他の部分には手を付けずに、車体剛性だけを上げると②の通りアンダーステアになるので、これは合ってます。
車体剛性とばねレートは密接に関係していて、片方を上げたら片方は落としてバランスを取るのが基本です。
これは、車体剛性とばねレートがワンセットになって、ロール合成が決まっている為です。
車体剛性だけを上げて早くなったのであれば、ばねレートと車体剛性のバランスが悪かった、と言う事になります。
(勘違いを防ぐ為に追記:ダウンフォースが大きいクルマは、車体剛性とのバランスを無視してばねレートを上げます、そうしないと路面とのクリアランスを保てないからです)

上記2点を正しく理解し、実際に体験してみると、ドイツ車がパッケージング、車体剛性、局部剛性にこだわる理由がわかってきます。
200km/h以上でハンドル切れば一発で理解出来るのですが、難しいと思いますので、まずは頭で理解して下さい。
コメントへの返答
2013年12月21日 13:49
はじめまして、こんにちは。

ご丁寧な説明ありがとうございます!


>タイヤに掛かる荷重が全く逆になります。
これは初耳でした!

「トレッドを広げて荷重移動量が減る」というのは幾何学的に起こっている現象?で、「バネレートを上げて荷重移動量が減る」というのは結果として起こっている現象、ということでしょうか…?

>左右輪の加重移動量は片側1輪に乗る事になり、内側のタイヤが使えません。

横Gによりロールモーメントが発生し、このロールモーメントを根本的に小さくするのがトレッド拡大だとして、
ロールモーメントを打ち消す為に外のバネが縮み、内側のバネが伸びる、という理解なのですが、外ばかりに荷重が乗ると、両方のばねの伸び・縮みのストロークが一致せず、いつまでもロールが続いてしまうような気もするのですが…。
(いかんせん頭が固いので、根本的に何かを忘れているかもしれません。)


私自身の性能上、そこそこ冷静に横1.0~1.2Gで曲がれるのは130km/hまで、それ以上はビビリミッターが作動してしまいますので(笑)まずは頭で考えます(^^;)
2013年12月22日 0:23
計算式ありがとうございます。
僕も計算してみました。
タイヤを考慮すると面倒なので、タイヤのバネ定数kt=∞とすると、式2はKf=(kf+Rf)Tr^2/2000 という式になると思います。
僕も自分で絵を書いて計算したら、こうなりました。
なので、ロール剛性はトレッドの2乗に比例するのは間違ってなさそうです。

つかぽんさんの疑問については僕も引き続き考えたいと思います。
コメントへの返答
2013年12月23日 23:44
いつもいつもありがとうございます。

頭の中がショートしかけているので、考える時間を下さい…。
2013年12月22日 1:09
引き続き考えました。(計算しました)
トレッド拡大に伴うタイヤの接地荷重の変化は、ロール剛性の前後配分が後ろ寄りになることで、大きくなることもありそうです。(ほとんど変わらないこともある)
とすると、この観点からは、リアのグリップ限界は低下してマイルドにはならないように思います。

ただ、スペーサを挟んでトレッドを拡大すると、前後入力のハブナックル回りトルクが大きくなるので、リアのトレッドを拡大すると、前後入力に対するトー変化が大きくなり、加速時のリアトーがイン向きになって、その結果リアの挙動がマイルドになった。 ってことでどうでしょう?
コメントへの返答
2013年12月27日 2:09
色々考えました。
1式と2式は、荷重移動量そのものと、荷重移動のしにくさを表している、似て非なる式なので混乱していたみたいです。
ホイールベースや車両の特性によって、必ずしもOS,USになるとは言い切れないのかな?と思う反面、ドラッグレースのクルマなどはフロントのトレッドが異様に狭いので、傾向としてはリアが広いと安定志向で間違いないと予想します。

スペーサー挟んで立ち上がりで…というのは理解しました!
…となると、逆にブレーキングでリアが伸びるときはとーアウトに振られる形になり、逆に不安定にもなりそうですから、リアのトレッド広げて単に「マイルド」になるのであれば、先入観によるものか、別の理由で本当にそうなっているのでしょうね(;^_^A

プロフィール

「ID連携のため、数年ぶりにログインしました!懐かしいです!」
何シテル?   05/12 21:57
平成生まれのつかぽんと申します 2011年より2018年までトヨタ カローラレビン(AE111)に乗っていました。 2016年から2018年までポルシェ...
みんカラ新規会員登録

ユーザー内検索

<< 2025/8 >>

     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

リンク・クリップ

欧州自動車博物館巡りの旅2014⇒2015 ムゼオ エンツォ フェラーリ モデナ パート1 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2020/02/29 12:53:31
フェラーリSpAからの招待状!〜Cavalcade Classiche Roma 2019〜 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2020/01/17 08:53:57
Gazoo racing 86/BRZ race 2014 その③ 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2019/07/02 22:34:40

愛車一覧

ポルシェ ボクスター (オープン) ポルシェ ボクスター (オープン)
2016年1月27日から 2018年9月30日まで日本で所有していました。 110,0 ...
その他 カメラ Canon EOS 40D (その他 カメラ)
キャノンのAPS-Cサイズ デジタル一眼レフ、EOS 40Dです。 2011年10月に ...
マツダ ユーノスロードスター マツダ ユーノスロードスター
人馬一体再び!! 今回も経費削減のため共同所有です。 2度にわたりオールペンさ ...
マツダ ユーノスロードスター マツダ ユーノスロードスター
待ちに待ったロードスター!! 友人達と共同購入しました。 写真も見ないで購入したら、 ...

過去のブログ

2020年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2019年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2018年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2017年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2016年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2015年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2014年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2013年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2012年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
2011年
01月02月03月04月05月06月
07月08月09月10月11月12月
ヘルプ利用規約サイトマップ

あなたの愛車、今いくら?

複数社の査定額を比較して愛車の最高額を調べよう!

あなたの愛車、今いくら?
メーカー
モデル
年式
走行距離(km)
© LY Corporation