S2000の重心高

昨日の夜はルマン２４時間レースをテレビで見ていたら、電話がかかってきて、さらに電話をはしごしたら朝の４時半になっていまいました。
その時点ではまだトヨタは１台が健闘してたものの、眠って昼過ぎに起きたら、リタイアしてました。
やっぱりぶっつけ本番は厳しかったようです。
普段の足グルマにアウディＡ３を持っているので、アウディの優勝、しかも日本で活躍している、アンドレ、ブノワ組の優勝はうれしいのですが、やはり日本車に勝って欲しかったので残念でした。

今日の計算は重心高です。
以前からＳ２０００の重心高ってどのくらいなんだろう？って思ってたのですが、ネット検索するとＳ２０００の重心高の数値が出てこない代わりに、重心高の計算式が出てきて、簡単に算出できることがわかりました。
算出するためには、自動車会社が国交省当局に申告している最大安定傾斜角度を用います。
これは整備書などに記載してあります。
Ｓ２０００の場合は整備書に記載してあり、左右ともに５７ｄｅｇだそうです。

計算式は、自動車検査独立行政法人なる団体が発行している審査業務規定、第４章、新規検査及び予備検査というところに書いてある式を使うことにしました。
この式は、車輌の最大安定傾斜角度を算出するための式なので、重心高を求めるための式ではないのですが、逆に最大安定傾斜角度が既知の場合は、この式に最大安定傾斜角度を代入することで重心高を求めることができます。
ちなみに、重心高は車輌の前輪を持ち上げて軸重の変化量から計算すると書いてありました。
僕が４月２４日に計算した軸重変化は車高調により車高を変えていたのでﾎｲｰﾙﾍﾞｰｽが変化するのですが、前輪を持ち上げた場合は、ﾎｲｰﾙﾍﾞｰｽは変化しないので、若干違う式なっていますが、傾斜角が小さいときはほぼ同じ計算結果でした。

最大安定傾斜角度：β（ｄｅｇ）は、安定幅をＢ（ｍｍ）、重心高をＨ（ｍｍ）とすれば

　　β＝ＡＴａｎ（Ｂ／Ｈ）　・・・　式１

ここで、安定幅Ｂは、重心が左右中心にない場合は左右別々に求めるのですが、Ｓ２０００では、左右の最大安定傾斜角度が同じなので、安定幅も同一の値とすることにしました。

安定幅なる言葉は初めて見たのですが、安定幅Ｂは次式で算出します。

　Ｂ＝（ｃｏｓα×（ｗｆ・Ｔｆ＋ｗｆ・Ｔｒ））Ｗ

ここで、ｗは車重、ｗｆは前輪荷重（片側）、ｗｆは後輪荷重（片側）、Ｔｆは前輪ﾄﾚｯﾄﾞ、Ｔｒは後輪ﾄﾚｯﾄﾞです。
αは前輪ﾄﾚｯﾄﾞと後輪ﾄﾚｯﾄﾞを結んだ線と進行方向のなす角度です。
ﾎｲｰﾙﾍﾞｰｽをＬ（ｍｍ）とすれば
α＝ＡＴａｎ（（Ｔｒ－Ｔｆ）／（２Ｌ））
Ｓ２０００の場合、Ｔｆ＝１４７０ｍｍ、Ｔｒ＝１５１０ｍｍ、ﾎｲｰﾙﾍﾞｰｽＬ＝２４００ｍｍなので
α＝０．４７７ｄｅｇ
Ｓ２０００は崇高な重量配分５０：５０なので、Ｗｆ＝Ｗｒ＝３１０ｋｇｆ
したがって、安定幅Ｂは
Ｂ＝（ｃｏｓ０．４７７°×（３１０×１４７０＋３１０×１５１０）／１２４０＝７４５ｍｍ
前後重量配分が５０；５０の場合、計算が面倒な人は
（１４７０＋１５１０）／４＝７４５ｍｍでも十分と思われます。

重心高Ｈを求めるには、式１を変形して

　Ｈ＝Ｂ／ｔａｎβ
　　＝７４５／ｔａｎ５７°
　　＝４８４ ｍｍ

本日のまとめ
ノーマルＳ２０００の重心高は約４８４ｍｍらしい。
（参考）低重心のＺＮ６は４６０ｍｍです。