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電車の中でとなりの女子高生が「タイヤ買ってこうよ！」と言い始めたので、なんて事を言い始める女の子だと盛大に


∑(･ω･ﾉ)ﾉ


と驚いたのですが、すこし会話を聞くと「タイヤキを買ってこうよ！」だったことに安堵したATSUです（笑）




さて今回は実家のスズキ　ツインの不調整備です。

意外と知らないかもしれませんが、こんな車。




めっちゃ小さくて軽くてファニーな車。家の車は青ですが。
車重が実際は600kgも無いので燃費もいいですし、めちゃめちゃ楽しいです♪


実はコイツ、アルトとほぼ全て共通なのでアルトワークスやワゴンR等のK6Aターボエンジンを載せるなんて事も可能です（・∀・）
親が降りる時に箱だけもらって密かに企んでいたり（笑）


ただコイツもそろそろ十年選手。
家の車も色々とヤレて来たようです。最近エンジンから異音がするってことで自分が乗ってみたらノッキングの嵐(･∀･；)



このエンジンはタイミングチェーンなので高々5万キロぐらいで伸びる事は無いだろうと考えましたが、「点火時期でも見てもらったら？」という自分の一言によりディーラーへ預けたそうです。

スズキの車は点火時期はレジスターと呼ばれるヒューズみたいなのを抜き差しするだけで変更できるということを後から知りましたが（笑）
あとついでにエンジン内部を洗浄する処理をしてもらって帰ってきたらしいんですが全く症状は治らず。
そこでもう一度ディーラーに預けたらしいんですが、帰ってきた回答が「エンジン載せ換えですね」という回答で、ATSUに再び相談が回ってきました・・・。

そこで自分がそのディーラーに電話して確認してみました。

ATSU「エンジン載せ換えという事でしたが、なぜそういう運びになったのですか？」

ディーラー「色々試してみて症状が改善されなかったので一度エンジンをバラして中身のチェックを行わないといけないのですが、バラす工賃を考えるとリビルトエンジンを載せ換えたほうが安いのでその様な運びになりました。」


ここで本当にこのメカニックはやったのか不安だったので

ATSU「タイミングライトを使ってバルタイの点検をした時どうでした？正常範囲内に入ってました？」

ディーラー「正常でした。」

ATSU「でも正常範囲の中でも進角方向になっててノックが出る事もあると思うのですが、家の車は正常範囲のどの辺にありました？」

ディーラー「もう一度確かめますね。」

ATSU「その他色々見たとありますが、エンジンのコンプレッションはどうでした？そんな載せ換えしないといけないほど低下していたのでしょうか？」

ディーラー「・・・いえ、計測します」

段々いやな予感がしてきました・・・。
色々聞きましたが最終的に


ATSU「じゃあ何が悪いのか原因を探ったわけではないのですね？」

と聞いてみたところ、要約すると走って様子を見ただけだったようで・・・。
多くのディーラーには勿論腕利きのメカニックの方がいらっしゃるとは思うのですが、今回担当した方はとてもじゃないですが信用ならなかったので、全ての整備予定をキャンセルしてもらい、そのまま親には持って帰ってきてもらうようにしました。




ここからオートワークスＡＴSUの登場です（爆）

とりあえずノッキングが出ると言う事は

①点火時期がズレている
②空気：燃料比がズレている
③点火系統が弱っている
④カーボンが蓄積している
⑤コンプレッションがおかしい等の、OHを要する原因

等が考えられます。
とりあえず①、②はレジスターを遅角させたり、エアクリ取り外して走ってみたりしたのですが変化なし。

そこで点火系を調べてみると、どうやらこのK6Aエンジンと言うのはS15と同じくダイレクトイグニッションが弱いようです。


ぇぃι゛様より

コチラのHP様で書いてあるように、同じエンジンなのに５回もダイレクトイグニッションをマイナーチェンジしているようです。
だんだん熱対策がしてある物になっているのでしょう。

ということで勿論最終型のNL2型ダイレクトイグニッションを購入し、取り付け。

しかし依然治らず・・・。


ということで③のカーボンですが、これはディーラーで行っているので大丈夫だろうと思って後回しにしてたのですが、とりあえず自分がレブまでエンジンをぶん回して30分ほど乗り回したら驚くほどノックが消えましたΣ(・Д・ﾉ)ﾉ

こいつはカーボンが原因か!?ってことでエアクリを外し、スロットルからインマニの各気筒に入るようにエンジンコンディショナーを注入。
冷感状態にしないとエンジンコンディショナーが揮発してしまって威力を発揮しないのでイグニッション電源を落として点火しないようにして何回かクランキング。
イン側のバルブと燃焼室のカーボン溶解大作戦です。

これを何回か繰り返して数時間放置。

その後エアクリ等を付けてエンジン始動。

その結果がコ・レ・ダ！




写真はまだ初期段階・・・。
この後辺り一帯が煙だらけになって向こうが見渡せないほど真っ白になったのでした・・・。スズキディーラーさん、やったんじゃなかったのでしょうか？


現在はすこぶる順調な我がツインちゃん♪
やはりメカニックは信頼できるお店を選ぶことが重要だということを改めて思い知った経験でした。

この経験を活かしてS15にもエンジンコンディショナー注入いたします（笑）

でもまずS15は車検があるので、色々と準備ですね・・・。

明日はFSWでM君のドリフトマッスルでの勇姿を応援に。なので明後日車検準備して火曜日辺り車検場に突入します。

そんな所。

秋めいてきましたね、一年で一番ワクワクする季節。ATSUです。

今回はターボ車とは切っても切り離せないインタークーラーの話。

競技をしていて「もう少し早くブーストが掛かればいいのに」と思うことが多々ありました。この「ターボラグ」はブーコンの設定やアクチュエーター、更にはタービンの大きさや羽の形状によってコントロールする事が出来ますが、大きな要因の１つとしてインタークーラーが関係しています。


考察を始める前にまず基本として、ターボの仕組みは最近紹介された以下の動画に良くまとまっています。


英語だとチャージエアクーラーと呼ぶらしい。

なぜタービンで圧縮された空気を冷やす必要があるかというと、wikiによれば

過給機付きエンジンは自然吸気より圧縮比が低くするため効率が下がるが、インタークーラーによる吸気温度低下に比例し圧力が低下する（圧縮空気の密度は変わらない）ため、そのぶん圧縮比を高く設定出来る。

とあります。つまり冷やして空気密度を上げる=単位容積当りの酸素濃度が増えるためパワーを出す事が出来るわけです。


しかしこのインタークーラーを設置するためにはパイピングが長くなってしまい、空気の圧損が生じてレスポンスが悪化します。

これを解決するために上記のwiki内でも登場したフォルクスワーゲンのTSIエンジンではコチラのHP様の「新型TSIエンジンの構造と特徴」という項に載っているように、パイピングを短くしてインタークーラーを小さい物にしています。短く小さいインタークーラーによって冷却効率が落ちた所は水冷式にして補っています。

この様に短く小さいインタークーラーにすればスポーツ走行において重要な低速からの立ち上がりが良い、（レスポンスが良い）吸気環境を構築する事が出来るわけですね。故に純正の小さめのインタークーラーが一番レスポンスが良いわけです。

しかしながら小さめのインタークーラーだと冷却効率が悪く、ジムカーナと言えどすぐに熱ダレしてしまいます。（夏場は特に）
そこで登場するのが社外品。様々なメーカーから色々な種類が出ています。しかしながら上記の理論より社外品の大きなインタークーラーだとレスポンスが悪化するのは必至です。

じゃあ純正より冷えてレスポンスが良い物はあるのか、現在発売されている空冷式インタークーラーについて調べてみました。






まず一般的なインタークーラーの代表例としてトラスト社のスペックLS。
ちなみに現在自分がつけている製品です。





このサイズはタービン交換車やサーキット連続走行、ドリフト走行時には冷却効率が良くて重宝しそうですが、純正タービンでジムカーナをする車にランエボ並の大きなコアはいらないです（笑）
しかもこのコアが重たい・・・。車の一番鼻先についている部品が重いというのは厄介です。それにS15はリアが軽いのでフロントの軽量化が必須です。

なによりサイドターンなどの立ち上がりでブーストが掛からず、モタつくのはコイツの圧損が大きいことが一因として考えられます。






じゃあこの圧損とはそもそも何故発生するのか。

それについてはココのHPの動画を見ると非常に簡単に説明されています。


空気の通り道に障害となる部分が多いと損失が大きくなるわけです。だから純正より大きなインタークーラーにするとレスポンスも悪くなりますし、ブーストを制御しないまま純正と同じ設定で乗るとピークブーストが下がってしまう訳です。

ではこの圧損を防ぐ方法は無いのかと言うと、勿論コアを小さくして抵抗を減らす事も1つですが、コチラのHPでやってらっしゃるような事をすると圧損を減らす事が出来るわけです。
（⇒続編でインタークーラーの圧損はそのままにアクセルレスポンス改善できないか考察してみました。


一見すると当たり前のようなことですが、意外とこの「小さな努力」をされているメーカーさんは少ないようです。
それらの事と、重量を踏まえて各社のインタークーラーを比較してみました。

メーカーとしては

・トラスト
・BLITZ
・HPI
・HKS
・ARC

などが挙げられます。自分のは純正タービンなのでそれぞれ一番小さいサイズのコアを検討しました。


まずHPIとBLITZは先日ドリフトマッスルで優勝した彼に聞いてみたところレスポンスが宜しくないみたいなのです。考えられる理由としては、これらのコアの中は、フィンが2層構造（オフセット構造）を取っており冷却効率は高いのですが圧損が大きいためだと考えられます。
トラストの製品は1層との事ですが、フィーリング的には似たような物と言う話なので一番知名度が高いトラストのスペックLSで詳細を検討。



コアの内部


ドリフト天国より

形状も一般的ですね。
こちらのコアは600×280×76mmと大きめで、重量約6.2kgですが定価も5万400円と手頃です。



また一方で彼曰くARCの物が一番レスポンスが良いということでした。



レスポンスがよい原因は何なのかと調べてみるとHPには


こんな形で上記のHPで紹介されているような形状をしており、トラストと比べると明らかにインナーチューブに空気が流れやすそうです。
コアサイズはGT-Rやランエボと同じサイズで5.9kgと、コレぐらいのサイズの中では確かにレスポンスも軽量化も両立できているので￥165,900円という値段は高いですがクオリティも高いですね。
ただS15にしてはデカイことは間違いないので、いくらこのサイズにしてはレスポンスが良いと言っても純正に比べると・・・な気がします。



そして使っている人が少ないので分からないと言われたHKS。Sタイプのコア。



サイズは600×244×65mmと他のメーカーに比べて圧倒的に小さいです。
インナーフィンの形状はHPに



こんな絵が載っていたのですが、正直これだけだと良くわかりません・・・。ただコア重量は4.5kgという回答でなかなか軽いです。調べてみるとHPIの製品は5kg位でそちらも軽いのですが、上記したようにインナーが2層構造ということで圧損が凄そうです。
このHKSは1層構造のストレート形状の上、価格も￥123,900円というARCに次ぐ高価格ということで小さな努力を期待しても良さそうです。

また小さいと言えど、500psのD1タービン交換車でも装着している車両がいるのでそこまで冷却効率も悪くないんではないかと考えられます。










ということで買って実験してみました（・∀・）





奥が今まで使っていたトラストのスペックLS、手前がHKSのSタイプです。
明らかに小さくなりましたし、軽くなりました。
コアに繋がるパイプの刺さり口も斜めに付いていて効率が良さそうです。

そして一番気になる内部構造ですが



コチラがトラスト。フィンの目が細かく空気が良く冷えそうですが、向こう側が見えないぐらい混み合っていて圧損率が高そうです。






コチラがHKSのSタイプ。
向こう側が透けて見えています。おまけに上記のHPのようにテーパー形状をしており熱交換効率は悪そうですが、圧損は少なそうです。
ためしに両者にコンプレッサーで空気を吹き込んでみましたが明らかに反対側から出てくる空気の圧力に差が出ました。勿論HKSの物の方が勢い良く空気が出てきます。冷却効率については自分のお手手センサーでは感知できませんでした（爆）





装着。トラストより3～4cmステーが長く、前側に出てくるのでレインフォースを切断したり、バンパーを削ったりで大変でした・・・。

でも効果は歴然。レスポンスが全く違います。
スタートダッシュ、サイドターンからの立ち上がりが早くなってしまい運転の仕方まで変える必要性が出てきました（汗）


とまぁ色々社外品を見たり実験したりしてみたのですが、それぞれに一長一短があるので「冷却効率」と「圧損」のバランスをどう取るかで選んでみると良いのかもしれません。

でも大きいインタークーラーにしたとしても上記した小さな努力をすることである程度は圧損率を低くする事ができる訳ですね。
もし現在のインタークーラーの熱容量には満足しているけれどもレスポンスが・・・という方は一回インタークーラーのコアを取り出してテーパー形状にすれば改善されると思われます。
アルミ溶接できないとですが（＾＾：）

今回は考察と言えるほど深い内容ではありませんが、一昔前のターボ車に乗る上で避けては通れないターボラグ改善の糸口の１つであるのではないでしょうか？
ちなみにインタークーラーの中はブローバイガスで汚れると冷却効率もレスポンスも落ちるので定期的に洗浄することをオススメします。



※10月27日追記

本日HPIの製品の中身を見せて頂く機会があったのでちょっと紹介を。
写真を撮り忘れたので簡易的に描いてみました。



先に使ったこの写真は上のHKSのインタークーラーを黒矢印のように横方向から覗いたものです。これを赤矢印のように上から覗いた時の模式図を以下に示します。




コレがHKS。分かりますかね？？
右から熱い空気が入ってきて上の写真の三角形のフィンに入ってストレートに出て行くのを表したもの。



コチラがHPIのHi-specシリーズのフィン構造。SD-specはトラストなどと同じなので注意です。
この様にかまぼこ型の入り口になっていて、中がウェーブ状に空気が通ることで冷却効率をアップさせようと言う物。
また図だとなっていませんが、このかまぼこ型の入り口はHKSより1.5倍ほどの面積があり、一つ一つのフィンの口径を大きくする事で空気の通りを良くし、軽量化しているとの事。
実物を見る限りHKSよりフィン口径が大きいので圧損少ないのかなぁ？と思ったりしましたが、ウェーブ状になると言う事は空気の経路が長くなってしまうと言う事と、上記の動画を見ていただくと分かるように、空気の触れる面積が増えれば増えるほど圧損していくので結局微妙なような気もします。乱気流も発生しそうですし。。。メーカーの人は1000馬力も大丈夫と言うぐらいなのだから相当の冷却効率なのでしょう。（冷却効率と圧損は上記したように、ある程度トレードオフなのでこのコアのレスポンスは？？）

ドリフトやられる方には軽いですし、冷却効率は良さそうなので気になる商品なのではないでしょうか？
逆にHKSは経路がストレートで短く、フィン面積も狭いのでレスポンス重視なのかなぁ？

以上、参考になればと思います。

（2018年8月22日　続編として圧損はそのまま（インタークーラーはそのまま）にアクセルレスポンスを改善できないか考察してみました。）

暑いですね、ATSUです。

なかなか時間がとれなくてこの２ヶ月は細々としたメンテナンスしか出来ておりませんが整備記録でも。

まずエンジンの吹けが悪くなってきた気がしたのと、走行距離的にそろそろ燃料フィルターの交換を行いました。



右が新品。
外見からは分かりませんが、中は相当汚れている事でしょう。

またついでにインジェクターを洗浄するためこんな物を入れてみました。



ワコーズフューエルワン。インジェクターなどに付いたカーボンを溶かすとか溶かさないとか。

自分では買わないと思いますが賞品で頂いたので有難く使用させていただきます！

ただこういう洗浄剤は燃料フィルター内で今まで濾過されてきた汚れまでも溶かしてしまい、それがインジェクターに行って詰まってしまう事も考えられたので、フィルターを新品にしてから投入してみました。

体で感じる効果は・・・分かりませんが、フィルター交換＆薬剤投入後アイドリングが300rpmぐらい上がったので燃料噴射がスムーズになったのではないかと考えられます。






また定期的なメンテナンスとしてラジエターの冷却水も交換しました。
以外と見落としがちですがサブタンクを覗いて見るとこの2年間の短期間にも関わらずLLCの析出したヘドロみたいなものが沈んでいました・・・。

まぁ分かっていた事なので何回か綺麗な水を投入、循環を繰り返してエンジン内部の水路をキレイにしてみました。



写真は左から1回目の排出したLLC、真ん中が水をいれて循環させて抜いたLLC、右がその3回目。どんどん色が薄くなって中の水が新しい物に置換されているのがわかります。
この状態でLLC原液を濃度計算しつつ投入。ATSU的には2年ごとに交換するので少し薄めが冷却効率的にもウォーターポンプ抵抗的にもGOODです。
ただサーキットなどで高温が続くような走り方するのであればキャビテーションが発生しやすくなりやすくなるので注意が必要です。

あとはお決まりのエア抜き。



この時期は暑いので簡単にエアが抜けて助かります。
この日はその他後輩君のデフ玉を組もうと企んでいましたが、自分も初めて見るぐらいいい加減に組まれたデフ玉でバラすことが出来ませんでした・・・。時間が有ればもう少し気合入れて炙ったりすることも出来ますが。。。その後どうなったのでしょうか？






また以前サブフレームを初めとしたシャシー裏全体は塗装をし直しましたが、ホイールハウスは行っておりませんでした。（厚塗りしたかったので・・・）
インナーフェンダーなどを外し、まずはホイールハウス内を中性洗剤でゴシゴシ洗浄。

特に注意するべきなのがフェンダーの爪、特につめ折している方は注意です。



写真の爪が折れている裏の部分に泥やゴミが溜まっていて腐食の原因になります。特に雪国の車はこの部分から腐食が始まっているのを良く見ます。
この部分をブラシを使ってよく洗浄し、一日乾燥させます。



ホイールハウスは全体的に綺麗でしたが、写真中央の段つきの部分にホイールハウス専用の塗膜にヒビが入っていました。洗浄して点検してなければ気づかなかったかもですね。

その部分も含め塗装を慣行。



テカテカになるまで。塗装がタレようがきにしません！（ぁ
黒い塗料だと下の地肌がどの様になっているか後々目視出来ないのでクリアで塗装しました。

これでまた暫くこのボディとお付き合いすることが出来そうです。






またヘッドライトが曇らないように今までコーティング剤を何重にも重ねてきましたが、逆に重ねすぎてペロペロ剥がれてきてしまいました（汗）

ということでちゃんと下地からキチンと処理してみました。



600番、1000番、2000番で磨いて最後はコーティング剤の付属研磨剤で磨いて紫外線コーティングを行いました。
コツとしては600番で全体的に傷をつけて前のコーティング剤を剥がしてあげて、1000番でその傷を大まかに消し、2000番で白ばんだ表面を均して最後に研磨剤で透明になるまで磨くという感じでしょうか？

おかげでピカピカになり、来年ぐらいまではピチピチのお肌を保てそうです（笑）


次の整備はブッシュを一新したいなぁと考えています。特にフロント。
ステアリング切り初めのダルさが目立つようになって来ました。ここは強化ブッシュでシャッキリさせたいところです。もしくはボンネットを軽量化という手もありますね。



さて夏休みのATSUは人間修行することにします。明日は久々に秒を抹殺するトレーニングを行うことにしました。御一緒する皆さん宜しくお願いします！

最近梅雨に気候が戻りつつあって過ごし易いですね。ATSUです。




今日は工具について。

二柱リフトが有れば整備する上で非常に助かりますが、自宅などではリジッドラックで作業する事になるので「寝板」があれば効率よく作業できます。

寝板（クリーパー）といえばアストロやDEEN、KTCやBETAなどで出ています。



価格が安くて良いのですが、重いですし何より背中が暑くてしょうがないような商品ばかりです。

網（メッシュ）の寝板があれば理想なのですが、カタログで探してもらっても中々出ておらず困惑していたのですがある特殊経路から理想の品を紹介いただきました。






とある卸売り会社の非公開商品。
写真で見るとアウトドア用品のように見えてしまいますが、高さも6cm程と低く、アルミ中空フレームで重量は1Kgちょっとと大変軽く、網（ベルト）構造で快適に作業できます。




頭部部分も可動式なので姿勢もきつくなく良いですね。

とある機関の検査、監査を通過している商品なので丈夫ですし高いのですが、今回は卸価格で販売して頂く事ができ大満足です。


またタイヤ交換などで重宝するシザースジャッキですが、KYBやマサダのヘッドはアルミなどの金属で、ボディーのジャッキアップポイントが傷ついてきます。
そんなことを考えていたらこんな商品がラインナップされていました。



マサダのMs-850Y



ヘッドがこのようにゴムが採用されており、ボディーを傷つけないスグレモノです。
現在販売されているシザースジャッキの中では先日オートメカニックでも特集していましたが、一番優れているメーカーの上にゴムヘッドということで、一ヶ月に何度もタイヤ交換するので導入してみました。




また整備する上で色々と大切な工具はありますが、正直あまり工具メーカーにこだわりはなく、アストロやDEEN、ストレート等の安めの工具で十分だと考えています。（流石にホームセンターで売っているような工具だと舐めてしまいそうなので却下です。）

しかしどうしても譲れない物の1つがトルク管理をする「トルクレンチ」です。トルクレンチだけは安物ではなく、キチンとしたものを使いたい所です。

トルクレンチを実際に選ぶとしたら使ってみたり、ちゃんと規定トルクが出ているのか確認しながら選定したい所なので行って見ました。



ワールドインポートツールズ。
工具屋さんといったらこの店を外す事はできないでしょう。この店の良いところはトルクチェッカーが置いてあることです。一度やってみたかった(><)



これがお目当てのトルクチェッカー。意外と小さい装置でした。
プリセット型のトルクレンチで一番使ってみたいのはSTAHLWILLEの商品ですが、値段がDIYで使用するにはありえないお値段なので却下です（汗）
一般的なコイルスプリング式ではなく、ベクトルループ式を採用している商品には憧れます。。。


次の順位で個人的にトルクレンチと言ったら東日の商品だと思っていました。スナップオンのトルクレンチも置いてありましたが、実際に使ってみると規定ノックバックが柔らかすぎて自分にはしっくり来ないものでした。
40～200Nmのタイヤを締めるのによく使うトルクレンチは1/2ヘッドで良いのですが、20Nmや50Nmなどの微妙なトルク管理をするトルクレンチはソケット的にも3/8ヘッドが良いと考えています。
しかし東日では3/8で20～60Nmレンジのトルクレンチの在庫が無かった事と、グリップが東日お得意のスチールグリップではなくプラスチックグリップになる事が気になる点でした。

PROXXONのトルクレンチも安くて良いのですが、耐久を考えるとどうしても上記2社に劣ってしまう所があるようで、2～3年ぐらいすると規定トルクが出せなくなってくるようです。何よりトルクレンチ本体が大きいのが難点ですね。

悩んでいるとオススメされたのがイギリスのNorbar社のトルクレンチ、Professionalシリーズです。

日本では聞き馴染みの無いメーカーですが、ヨーロッパでは主流メーカーで、東日と同じくトルクレンチ専門の会社だそうです。
車よりもチェックの厳しい飛行機の組立てにも使われており、BETAやWERAのトルクレンチはこの会社へのOEM品ということで信頼性も良いかと思います。



新しい物好きのATSUが早速トルクチェック！！



プリセット型のトルクレンチの性格上、例えば40～200Nmのトルクレンチだと40～70Nmぐらいと170～200Nmぐらいの上限、下限20%程は使い物にならないと考えていたのですが、この会社の製品をトルクチェックすると40Nmもキッチリ40Nmのトルクが出ます。
つまりコレ一本で本当に40～200Nmの整備は行う事が出来るわけです。ちなみにデフを組む時に使うような200Nmもキッチリ200Nm出ました（笑）。手が痛くなりましたが・・・。

また、規定トルクノックバックも東日以上に「カチッ」っとくるATSU好みのものでした（・∀・）

ということで暫くはNorbar社のトルクレンチを使ってみようと思い、購入してみました。



今回選択したのは自動車整備の定番40～200Nmの物と、細かい部分のトルク管理をする様に3/8ヘッドの8～60Nmを選択しました。



ヘッドの大きさも東日に比べてコンパクトで、3/8ヘッドにいたっては10円サイズです。
本体も2本とも一般的なトルクレンチより小さく、作業しやすいのもGOODですね。

これで寝ながらの作業で手ではトルク管理しにくい所でもバッチリだと思います。またこの2本があれば自動車整備の大体の部分はカバー出来るはずです。

その他にも個人的に良い工具を使わないといけない、譲れない工具があります。たとえばフレアナットレンチ等はSTAHLWILLEやnepros、スナップオンを使ってみたいですね。

毎年のことですが、気温の上昇と比例して体重が落ちているATSUです。





前回の考察ブログや、実験ブログに引き続きまして一応タイヤについての考察です。

タイヤは太ければコーナーが速い（CFが得られる）のか、また縦方向のグリップはどうすれば良くなるのかについてまとめてみました。今回はかなりコピペの部分が多いので文章長くて申し訳ないです・・・。




・やっぱり太いタイヤは横力に対抗できる！？


あくまで前回までの考察だとタイヤを太くしても接地面積が変わらない条件で考えてきました。ところが実際問題は変化するわけで、（上記したようにワイヤー入れ込んだりして同じ銘柄でも構造が違うので）その答えがここのHP様の「タイヤを太くすると何故グリップが上がるのか」を見てもらうと分かります。
このHP様の結論を言うと太くして接地面積が増えても静止時や弱いコーナリング中のグリップは変わらないですが、最大荷重時の摩擦限界が高くなると言うことです。



太くすると赤い所まで限界が上がる。（自動車を物理する　様より）


300kgぐらいまでの荷重では細いタイヤも太いタイヤも比例的にグリップがあがりますが、そこから先の限界の伸び具合に差が生じます。つまりこのグラフで用いたタイヤで行くと、仮に荷重移動したとしても片輪に300kgしか掛からない車であれば細いタイヤだろうが太いタイヤだろうが一緒なワケです。
逆に太いタイヤを履かせた場合、バネ下重量が重くなるし、走行抵抗増えるし・・・なにより値段が高くなるのでマイナスでしかないわけで（笑）



また補足説明としてこのHP様には書いていませんが、前回説明したように空気の働きだけを見た時だと、サイドウォールの厚みが高い方が剛性が高いという理論が成り立つのですが、実際はゴムなので横からの力がかかった時のタイヤの横変形（タイヤを正面から見たときにトレッド面がホイールセンターからずれる現象）が大きいので、ある程度はホイールをインチアップしてサイドウォールを薄くした方がCPが得られるという工学書の実験結果が乗っていました。


また横幅を広くしたときのグリップに関しての補足説明としては、金属やゴムなどの表面は一見平らに見えてもミクロの目で見ると凹凸があって、目で見えている接地面積と、実際に地面にタイヤが触れている真実接地面積は違います。



「車両運動性能とシャシーメカニズム」の図2-66より

実際地面と接している面積は見かけの接地面積、世間一般的にいうタイヤだと「ハガキ一枚分の面積」よりも少ないという事実があります。
細かいことは省略しますが、ゴムを柔らかくすると地面の凹凸に沿ってゴムが変形するので、真実接地面積が広がり摩擦力が上がるというからくりになっているのですが、真実接地面積も前回の「横滑り角とコーナリングフォース」の図のように、面積と摩擦力が比例関係にあるのは初期だけで面積が大きく（タイヤでいうと温度が上がったりして柔らかくなる）っても、それ以上は摩擦が上がらなくなります。つまり上のHP様の図のようにある程度まで荷重を掛けるとそれ以上限界は上がらなくなるという事です。

なので熱が入らなくても最初から柔らかいSタイヤはいきなりタイムが出るのですね。





以上説明してきた摩擦力は接触している物同士の表面の分子の間に引き合う力が働いており、滑らせようとすると「分子間力によるせん断抵抗力」が発生するために生じる現象でした。
しかし摩擦力を生じさせるにはもう一つ「変形損失摩擦力」というのがあります。
これは凹凸のある硬い路面の上を走ればゴムの接触部分は変形と復元を連続して起こす時に、運動エネルギーが消費されることによって生じる摩擦力です。
つまり縦方向に柔らかくて粘り気のある（ヒステリシスロスの大きい）タイヤであれば得やすい物になります。
具体的にどういうものか考えを進めてみました。








・ゼロ発進におけるタワみの極み

今まで横向きの力に対してどの位タイヤが耐えれるか見てきましたが、この摩擦力（ヒステリシスロス等によって生じるもの）は主に縦向きの力に対してどうかという風に考えて良いと思います。
即ちサイドターンやゼロ発進時に、どんなタイヤがどの様な特性を持つかと言う事です。



タイヤの地面に触れている所は、外径に対してある一定の割合で潰れて平らになります。（例えば上図の接地長は仮に直径640mmのタイヤの３％とすると60.23mmとなります。もちろん空気圧が一定の場合で考えます。）
接地長というのは細いタイヤの方が長くなるのは前回の通りですが、接地長のタイヤ外径に対するパーセンテージは同じ銘柄、同じ荷重の場合あまり変わらないらしいので大きい外径のタイヤの方が接地長を稼げます。（上の条件だと640mmのタイヤだと60.23mmですが、650mmのタイヤの場合61.23mmになるわけですね。ただ実際は勿論この通りに3%のままではなく、2.998%とかに減るとは思いますが。。。）


と言うことで同じ太さのタイヤでも外形サイズが大きい方がより接地面を稼げるわけです。軽自動車とGT-Rじゃタイヤ幅も違いますがそもそも外形サイズが全然違うのは接地面積を稼ぐためなのかもしれないですね。

コレを生かした極端な例で言うと、ゼロ発進を重視するドラッグレースカーが太くて外径が大きなタイヤを履いてます。




彼らはヒステリシスロスを最大限に発揮させるためホイールは出来るだけ小さくしてハイプロファイリングなタイヤを履いています。これは縦方向にタワむゴムの領域を広く取ることで、発進時の荷重が掛かった瞬間に縦方向にタワみやすくなり接地長が伸びる＝接地面積が増えるようにしているみたいです。
ただ注意しなければならないのは接地長が長くなるとステアレスポンスが落ちます（＾＾；
なので後輪には良いかもですが、前輪につけるのは？？



ということでタイヤを太くしたり大きくすることは確かに速く走る上で効果があるようですが、縦横両方のことを考えると無限に太く＆大きくすれば良いわけではなくバランスなワケです。
これらの理論の延長線上に、サーキットを走るハードなチューニングカーはサイクルフェンダーとかにしてタイヤハウスを広げ、太くて大きな薄いタイヤを入れ込んで接地面積を広げ、縦にも横にも限界を上げているものと考えられます。。。が、一般的なナンバーつきでそこまでやるのはちょっとね・・・ってことで




結論

普通にスポーツ走行をするには
太くてもダメ、細くてもダメ。ちょうど良いあんばいが一番いい。





どっかで聞いた様な言い回しなのは気のせいです（笑）





フムフム・・・難しい・・・。

ただ前ホイールを18インチにしてステアレスポンスを、後ろを17インチにしてスタートダッシュを得ると言うGTカーがよくやっているセッティングもこれらの理論から「アリ」と判断できるわけです。
ただ一般車競技をする上でタイヤの太さ、大きさなんて同じ車種、同じクラスであれば大体一緒ですし、銘柄まで一緒なことが多いのでアドバンテージにはならないわけです(汗)

じゃあどうすれば良いかと前のブログに書いたホイールサイズを変更してあげるか、タイヤを上手く使いきれる線形内に収まるよう「荷重移動を少なく」して、４輪へ均等に仕事させるようにすれば効率よく車全体でCPが得られることになります。

荷重移動を少なくするにはトレッド、重心、重量などを考えればいいのですが非常にメンドクサイのでまたいずれってか上記のHP様に詳細に載っているのでそちらを（＾＾；
GT、F1などは上記の「トレッド、重心、重量」どれを見ても「広い、低い、軽い」を追求している所からもその重要さが伺えます。またそれに伴ってアームの構造も素晴らしいですよね(^^)b





ですが自分の車で軽量化はこれ以上やろうと思うとエアコン撤去or外装FRP化だけなのでトレッド、重心等を弄ろうかと思います。アーム取り付け位置変更は・・・リアにホニャララしているので次はフロントかな？


今年中にはなんとかしたい所です。