みのすけのブログ一覧

大きなキャスターアングルが設定されていればハンドルの復元力や直進性が良くなることはもちろんハンドルを切ったときのキャンバー変化が大きくなって旋回性も良くなる。
そしてＢＭＷのキャスターは見た目でもわかるほど国産車より寝かされ特徴となっている。
大きなフロントネガティブキャンバーについてもであるが、トーインだけでなくこれらも基準値内に収まっていなければＢＭＷであってＢＭＷでなくなってしまうのだ。
実はキャンバーの測定はトーインより簡単でフェンダーから錘を付けた糸を垂らしホイールの中心を通過させ地面近くにぶら下げる。
そしてホイールの上端と糸の距離と下端と糸の距離を測定する。
そして上端と下端との距離の差を高さとしホイール上端と下端の距離を斜辺とした直角三角形を作り一番鋭角な部分の角度を算出すればキャンバーが求められる。
たとえばホイール上端のと糸の距離のほうが１０ｍｍ長くホイールの直径が４4０ｍｍだった場合には
１．３度ほどのネガティブキャンバーということになる。
キャンバーの調整についてはストラット上側取り付け部を車体外側、内側方向へずらすことでもできるが、Ｅ４６の場合にはストラット取り付け部穴が横長になっていて比較的簡単に調整できるようにも見える。
ただ写真のロックピンを折る必要はあるが。

続く

計算サイト
カシオ計算機

前回のブログの特例措置対象車のリンクをクリックしていただければわかるがＢＭＷの場合国産車と比べて大きく寝かされたキャスターアングルとフロントの大きめなネガティブキャンバーが特徴的であることがわかる。
更にトーインについては角度表示のためにわかりにくいがどれも一輪あたりイン１ｍｍ位で左右総合２ｍｍくらいのトーインと思ってよかろう。
トーインの数値だけを見ると国産車と大差は無いが、前回説明した直進時のタイヤの変形という意味では国産車がキャンバーによる変形をトー角度で相殺しているのに対して、ＢＭＷはキャンバーで変形した方向へ更にトーインを与えている。
結果的にはサイドスリップはゼロになるどころかイン９ｍｍ位になる場合もあるほど国産車とまったく違う設定がされている。
つまりキャンバー、キャスター、トーインそれぞれの数値は単独でも意味は持つが、それぞれが組み合わさってその車の操縦性、安定性を形造って個性となっているのだ。
それぞれの数値に許容範囲はあるもののそれを超えてしまえばＢＭＷの保障した範囲を超えていることになる。
だからアライメントを許容範囲を超えて狂わせてしまうということはＢＭＷを違う車にしてしまうことになるのだ。
そして昨日から述べているトーインについてもＢＭＷの１輪あたりの許容範囲はプラスマイナス１ｍｍ位であるのにサイドスリップ調整でそれを超えて狂わせてしまうことはＢＭＷをウンコ車に変えてしまうことに他ならない。
そして今も継続検査（車検）ではサイドスリップ検査が行われ、まるで流れ作業のように高級車のぶっ壊し作業が行われ続けているのだ。
さて、話を元に戻してＢＭＷの大きく寝かされたキャスターと大きめなネガティブキャンバーであるが、こちらも動的に関連している。
フロントネガティブキャンバーについてはカーブで遠心力が強くかかったときにカーブ外側のタイヤを効率よく接地させる効果があるが、大きく寝かされたキャスターアングルも操舵時にカーブ外側のキャンバーを更にネガティブ方向へ変化させる。
つまりは操舵時に更にカーブ外側のタイヤの動的キャンバーアングルを適正化し旋回力を上げる働きをする。
これはある程度強い遠心力がかかる速度でのことでまたカウンターステアリング時には当てはまらない。
極低速時に大きく寝かされたキャスターアングルは内側のサスを縮め、外側のサスを伸ばすので操舵に大きな力が必要となってしまう等、ある程度の速度以下ではデメリットとなってしまう。
だから大きなキャスターアングルとフロントに大きなネガティブキャンバーを設定されたＢＭＷはある程度高い速度域での旋回性を重視した設定であるといえる。
これはＢＭＷの中でもスポーツ性の高いＭモデルのアライメント数値に顕著に表れていることでも裏付けられる。

継続検査時にサイドスリップが４ｍｍを超えることが許されているいわゆる特例措置対象車とアライメントの数値についてはこちらを参照してもらいたい。
多くの車のサイドスリップはイン５ｍｍ誤差プラスマイナス５ｍｍである。
またトーインについては車種によっては角度で表示してあるのでわかりにくいかもしれないが片輪あたりイン１ｍｍ誤差プラスマイナス１ｍｍ程度である。
トーインにしてもサイドスリップにしても調整する箇所は同じであるが、サイドスリップがいかに誤差が大きいか解る。
実際同じ車でも偏磨耗したタイヤでサイドスリップ検査をすると３ｍｍくらい誤差が生じるのが普通である。
だから国産車の場合でも４輪アライメントテスターで１ｍｍ以下の誤差に調整した車でも車検のサイドスリップ調整で３ｍｍくらいそれを狂わせてしまう可能性はあるのだ。
輸入車については特例措置ができたことで以前よりはましになったわけだが、対象車になっていない輸入車も多い。
いっそのことすべての輸入車とすべての国産車を特例対象車とすればすべての問題が解決わけだ。

ちなみにトーインは簡単な道具で測定可能である。
原理は左右フロントタイヤ車体後方中央に印を付け左右のタイヤ上の印の距離を測定する。
車体を静かに押して前進させタイヤを半回転させタイヤ上の印を前方に持ってくる。
そこで左右の印の距離を測り後方で測った数値と比較する。
後方測定値から前方測定値をひいた値がトーインの数値である。
この場合左右別々にトーインを測定することは出来ないので左右総合のトーインになり調整する場合は、以前のタイロッド長さが左右等しいことを前提に左右同量短くしたり長くしたりする。

実際には左右の印の距離を測るには昨日の写真のようにタイヤ中心に短いマチ針を刺しそこから糸をたらす。
先端に錘をつけて地面ぎりぎりの長さに調整しトレッドに並行して設置した測定用の棒と垂らした糸が交差した位置に印をつけ距離を測る。
写真では錘に５円玉を使っているが風の影響を受けやすいので釣り用の錘のほうが良いと思う。

続く

そもそもは自動車の前輪にポジティブキャンバーが設定されているのは、車軸にかかる負担を軽減したり操舵力を軽減するためのものであったが、近年部品の品質向上やパワーステアリング機構によりポジティブキャンバーを必要としなくなってきた。
特に旋回性を追及したり重視する速度域が高い車の場合にはその傾向は強いようで特にスポーツカーでなくても欧州車の多くが前輪にネガティブキャンバーが設定されている。
つまりフロントを前から見るとタイヤが垂直よりハの字にして旋回時にロールをできるだけ相殺し効率的に接地させようとした狙いがある。
もちろんこれはカーブ外側のタイヤについてであるが、荷重のかかる外側のタイヤを重視しているということであり、またある程度の強い遠心力がかかる速度域を重視しているということになる。
これは前述のポジティブキャンバーの必要とする車とはまったく別世界の領域とも言えるほど違うものであり、同じ価値観では説明が付かないものである。
実は、私の家に旧来のポジティブキャンバーを必要とするパワステも無い古い軽トラックとまったく価値観の違う欧州車のＢＭＷが同居していたりする。
人間であればまったく価値観の違う二人が同居するとしばしば芳しくない摩擦を生むのだろうが、機械である自動車の場合は価値観の違いは問題ないだろうと考える方も多いであろう。
家庭においてはそのとおりでまったく問題は無くむしろ私は自動車より正室との関係に神経を費やすのである。
しかし、自動車は法律の塊と言えるほどその形から管理のしかたまで事細かく法律で定められているのをご存知だろうか。
道路運送車両法という法律がそれでありその中の継続検査、いわゆる車検制度はその際たる物である。
人間の場合も法の下の平等に裁かれるように自動車の場合もまったく価値観が違うものでさえ法のもとで平等に裁かれてしまうのである。
実際には年式によって適応される条項が違ったりするのだが、もっとも旧態然とした制度が車検制度であり、その中でももっとも古い価値感で行われているのがサイドスリップ検査である。
このサイドスリップ検査では我が家の古い軽トラックとＢＭＷのＥ４６はその設計思想にかかわらず同じ基準で裁かれてしまうのである。
そこではサイドスリップはプラスマイナス３ｍｍ以内が正義とされて４ｍｍを超えるものはお上のお許しを得ることが出来ないのである。
古い軽トラックでもあれば少しは意味があったサイドスリップ検査であるが、このような検査をしているのは恐らく日本だけなのだろうＢＭＷやメルセデスベンツなどの欧州車やアメリカ車についてもそもそもサイドスリップをゼロ付近にしようとする思想は無いのである。
例えば多くのＢＭＷはフロントにネガティブキャンバーが設定されている。
サイドスリップではポジティブキャンバーと反対にイン方向へ数値が出るタイヤの変形を生じさせるが、
更に２ｍｍ程度のトーインが設定されているのでサイドスリップの数値はイン５ｍｍを超えることもよくある。
そのままでは継続検査（車検）に合格しないのでＢＭＷの基準を超えたトーアウトに調整して検査を受けることがしばしばあった。
これこそが前述の同居の弊害である。
最近になって一部の欧州車やメリケンの車について特例措置がとられサイドスリップが４ｍｍを超えていても合格できるようになったが、我が家のＢＭＷ（Ｅ４６）も特例車種になっていないし、平行輸入車については特例措置が無いので現在もこの弊害は続いてるのである。
そもそも現在の車において国産車の場合でもサイドスリップ検査は意味が無いし存在そのものに大きな疑問がある。
次回に続く

ホイールアライメントについて語る前に先ず自動車はなぜハンドルを切るとカーブを曲がることができるかについて説明しよう。
例えば右カーブを目前にして運転者は当然右に舵を切るだろう。
そして舵取り装置のからくりを介して前輪は進行方向より右を向く。
だから自動車が右に旋回すると言ってしまっては、肝心の部分を省略しすぎである。
実際は進行方向に対して右方向を向いた車輪のタイヤに左右方向の変形が生じ、その変形を元に戻そうとする力が旋回力となり慣性や遠心力に打ち勝ち車を旋回させるのである。
仮にもし車輪にゴムのタイヤではなく弾力の無いレンガのような素材が使われていたら、車輪は右を向いても車は真っ直ぐ滑ってしまう。
つまり自動車はタイヤの弾力によってカーブを曲がることができるのである。

運転していてもタイヤの弾力による左右方向の変形は旋回時には想像し易いかもしれないが、実際には直進時にも起きている。
それは意外にも旋回時よりも複雑ともいえるのだ。
例えば前輪にポジティブキャンバーが付いている場合にはそれによってタイヤを左右方向へ変形させてしまうために左右のタイヤそれぞれに車両外側へ進もうとする力が働く。
右の車輪は右へ、左車輪は左へ進もうとするが、同じ車体でつながっているために車は真っ直ぐ進むことは出来るのだが、タイヤにはそれぞれ左右方向の変形が生じているのでタイヤの磨耗が早まるという不具合が生じる。
この左右方向のタイヤの変形を打ち消すために、左車輪を右に、右車輪を左に向けた設定が必要になるが、これをトーインと呼ぶのである。
実際にポジティブキャンバーでトー角ゼロの車でサイドスリップテスターに乗り入れるとサイドスリップはアウト方向へ振れるが、適当なトーインをつけることでサイドスリップをゼロに調整することが出来る。
ちなみよく混同されるトー角とサイドスリップの違いもついでに説明するが、サイドスリップテスターは左右にスライドする踏み板に車両を乗り入れ踏み板の左右移動量を計測するものなので、タイヤの左右方向の変形があった場合踏み板が左右に移動することで変形が元に戻る。
つまりはタイヤの左右変形量を測定する器具である。
だからトー角がゼロでもキャンバーによって生じたタイヤの左右方向の変形を測定できる。或いはトーインが付いていてもポジティブキャンバーで左右方向の変形が打ち消されているとゼロを指針する。
それに対してトーインは、タイヤの変形やキャンバーに関係なくタイヤが進行方向に対して前開きか前閉じ方向かを表したものである。
またよく誤解されるのがポジティブキャンバーはタイヤ外側が比較的強く接地しているのでタイヤ外側が磨耗され易いと思われがちだが、実際にはトー角ゼロで若干のポジティブキャンバーの場合にはタイヤの内側が早く磨耗する場合が多い。
これを文章で説明するのは難しいが、ガラスの床の上で車を前進させるところを下から観察するとタイヤの内側に左右方向の大きな変形が起きていることが原因であることがわかる。
適度なトーインでこの変形はなくなることでも説明できると思う。
ここまではポジティブキャンバーについて主に説明したが、ネガティブキャンバーの場合については次回に説明する。