高速域のバイブレーション

低調な結果に終わったFSWですが，国内屈指の高速コースという事もあって，EF8の空力評価の目的もありました．

この日のために，フロントにディフューザー&ストレーキ，リアにガーニーフラップを追加し，多少ドラッグが増えてもダウンフォースを獲得しようという試みだった訳なのですが，やはりこれだけストレートが長いとメリットよりもデメリットの方が目立ちますね．スタートライン～1コーナーブレーキング（150m看板付近）までの約750mで，3年前と比較すると1秒失ってます．TC1000に換算したら1周で1.3秒も遅いのですから，そりゃ4AT相手でも苦戦する訳です・・・．

ただ，実はそれよりも問題だったのは，140km/h以上の領域で発生したバイブレーション．

最終コーナーを3速で立ち上がって，ピットエントリーのホワイトラインが見え始める手前くらいのポイントで4速にシフトアップする訳なのですが，そこから先の領域で，ガタガタとバイブレーションが始まります．

最初に気づいた時は，回転数が7000rpmオーバーだったので，エンジンからの振動かと思い，「うわっ，富士の高地（気圧が18hPaくらい違う）で燃調がズレたか！？」と即座に5速へシフトしたのですが，VTECから外れてもバイブレーションは収まらず，「ん！？ エンジンではない・・・」とホッと一安心しました．
（後にLink ECUのデータを確認したところ，確かに燃調は問題ありませんでした）

1周回ってきて，今度は注意深く挙動を探ってみたところ，何だか路面のギャップで跳ねているかのような，上下振動に思えます．「まさか，FSWの路面が荒れている！？ 」「いやいや，そんな訳ないよなぁ～．ここはホームストレートだし・・・」と思い直し，「そうするとダンパー・・・？ 未経験の高車速域なので固有振動数が合っちゃったか？？」と考えた後，「いやいや・・・．去年の鈴鹿では何もなかったんだから，ダンパーはないでしょ」とセルフ突っ込み．

更に1周回ってきて，最終コーナーの立ち上がりからの全開加速ではバイブレーションが出ない事も確認．振動が始まる車速をメーターを見ながら確認すると，「140km/hを超えた辺りからだな・・・」と認識し，

　「車速に依存するって事は・・・，空力か！」

・・・とようやく気づきます．

振動の原因が，前（フロントディフューザー）なのか？ 後ろ（ガーニーフラップ）なのか？ は特定出来ませんが，いずれにせよ，今回追加したデバイスが原因なのは間違いありません．


そこで次に，フロントディフューザーの効果による沈み込みと，フロントダンパーのバネがケンカしているのか？と探ってみましたが，どうにも特定出来ない．「ディフューザーのせいなら，車速が上がれば上がる程，沈み込む力は大きくなるはず・・・．それなら，どこかでバネに打ち勝って，振動が治まるはずだよなぁ・・・」と思い，

　「だとすると，原因は後ろか！」

と判断．恐らくこんな事が起きていると思われます．



140km/h以上の高車速なので，リアのGTウイングに当たる空気の量はかつてないほど増加しています．それによって，リアがかつてないほど沈み込むので，シーソーの原理でフロントが持ち上がります．フロントが持ち上がると接地感が薄くなるので，トラクションが掛からず，力が逃げて車体が微小に横揺れします．それによってステアリングも小刻みに振動し始め，ドライバーが「バイブレーション！」と認識しているのではないかと思われます．


そこで，今回はこの仮説の裏取りをしてみたいと思います．

まず，3年前と今回のベストラップの前後G・左右Gを比較してみます（緑：3年前　青：今回）．

【前後G】


【左右G】


赤丸の部分（スタートライン～1コーナー進入）に注目してみます．上段の【前後G】を見ると，僅かに青（今回）の方が下である事が分かります．このグラフは下に行くほど加速している，上に行くほど減速している事を示しているので，トラクションが掛からず，加速が鈍っている事が分かります（まぁ，鈍った原因はドラッグが大きいせいもあると思いますけど）．

そして，下段の【左右G】を見てみると，緑（3年前）に比べて青（今回）の方が上下の振幅量が大きい事が分かります．赤丸の部分は完全なるストレート＝積極的にステアリングを切る事は一切ないので，この振幅は間違いなく，真っ直ぐ走るための修正舵であると判断出来ます．ようは「車体が左右にブレている」という事ですね．


続けて，今度はブレの原因が，後ろ（ガーニーフラップ）である事を特定するために，420iのトウ（スリップストリーム）を使った時のデータと比較してみます（緑：トウなし　青：トウあり）．

【前後G】


【左右G】


差が微小なので分かりづらいですが，赤丸の領域の前半部分に着目すると，上段の【前後G】は僅かに青（トウあり）の方が上である事が確認出来ます（＝加速している＝トラクションがかかっている）．一方，下段の【左右G】は赤丸の領域の後半部分で青（トウあり）の方が振幅量が小さい事が確認出来ます（＝ステアリングがブレていない＝フロントが浮き上がっていない）．つまりは，トウを得るとブレが少なくなった，という事です．


ここで，トウ（スリップストリーム）の効果に関しておさらいしてみます．


（参照：よくわかるスリップストリーム）

トウは前走車の跳ね上げた空気の下に，後続車が潜り込む事によって，空気抵抗を減らしてスピードアップするという代物です．今回のケースだと，420iの全高が1395mm，EF8の全高が1270mmですから，真後ろにつければ間違いなく，すっぽりと隠れる事が出来ます（私のGTウイングはルーフより低い位置に付いてます）．

ここで注目して欲しいのが，トウを得ても，ボディ下面には空気が流れる（フロントディフューザーの効果は変化しない）のに対し，ボディ上面の空気は極端に少なくなる（ガーニーフラップの効果が変化する）という点です．つまり，トウによって変化が生じたのであれば，それは「後ろ（ガーニーフラップ）の影響」だったと特定出来る訳です．


以上より，高車速域でのバイブレーションの原因は，リアのガーニーフラップが効き過ぎたためと考えます．

ガーニーが効き過ぎるとリアが過剰に沈み込み，フロントの持ち上がりを誘発．FFなのでフロントを持ち上げられるとトラクションが逃げるので，フロントタイヤが暴れて，ステアリングが左右にブレた・・・というメカニズムです．

これを解消するには，ガーニーの高さを下げる（小さくする）事が効果的ですが，そうするとリアのダウンフォースの総量も減ってしまうので，今度はブレーキング時のスタビリティが悪化します．従って，高車速域で前後のバランスを保つためには，ボディより上（ウイング）でダウンフォースを稼ぐのではなく，ボディより下（フロア & リアディフューザー）でダウンフォースを稼ぎ，ガーニーは小さくする（or 外す）対策が必要という事でしょう．

リアのディフューザーは出来れば付けたいですが，マフラーのタイコが大きいRegalis-Rを使っている限り，そう簡単には付けられませんし，う～ん，困りましたねぇ・・・．