バネレート、ストローク、固有振動数の計算

足回りの仕様変更を以前から考えているのですが、バネレートをどうするか？ という基準がよくわかりませんでした。みなさんはどう選択しているのかわかりませんが、ビルシュタイン、オーリンズ、HKS、CUSCOなどにはじめから設定されているバネが基準となっているのじゃないでしょうか？

過去の作業経験則にたよってお店にぶん投げるだけでなく、それを装着して走るドライバー側でも何らかの判断基準があったほうがいいんじゃね？ と考えました。「カレーの辛さで言ったら4倍カレーまでがうまい！」みたいな。

判断基準として、以下の計算をすることにしました。

・バネレートによって、1G時にバネがどれぐらい縮むかを算出する。
・バネレートによって、1G時にホイールがどれぐらい動くかを算出する。
・固有振動数を算出する。

1G時にバネが縮んだ量が、バネが伸びる最大量です。サスペンションのダンパーが伸びきった量といってもいいです。これ以上になると、サスペンションが伸びきるのでタイヤが宙に浮くわけです。

実際にはレバー比があるので、バネの縮み量よりもホイールの移動量のほうがちょっとだけ大きいです。

で、グランプリ出版の「車両運動性能とシャシーメカニズム」を引っ張り出して、固有振動数も算出してみました。ふつうのクルマの固有振動数は1.0～1.5Hzで、スカイラインGTRが1.5Hzだそうです。

計算結果は画像のようになりましたが、この固有振動数が大きいほうが「実際に取り付けたときに固いバネ」になります。バネ単体では固いバネレートでも、車重とレバー比によって、実際に装着すると柔らかいっていう現象が起きます。

固くしすぎるとサスペンションの伸びも短くなるし、柔らかすぎると安定性に響くな～って感じです。あと、固いバネでプリロードなんて掛けたりすると、ただでさえ少ない伸び量がプリロードに食われるな～って感じですね。