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タイヤのスベリの計算をしてみた．多分合ってないのだろうけどorz

条件
１．スベリを予兆し，0:0から50:50に瞬時に前後トルク配分を変化
２．タイヤの駆動力がタイヤと路面のグリップ力より大きくなったときスベリと定義
３．FFは前輪のすべりで計算
４．AWDは重量が小さい後輪のすべりで計算（AWDに不利な計算）
５．摩擦係数は
　　乾燥路・・・0.7～0.9
　　湿潤路・・・0.2～0.9（車速が早いほど小さい）
　　圧雪路・・・0.2～0.3
　　氷板・水膜・0.06～0.2
6.　ディーゼルCX-8のAWD車（タイヤは純正19インチ）
7．エンジンからタイヤまでの伝達効率は1で計算
8．トルクコンバータ等の考慮なし，空気抵抗等の考慮なし
9．平坦な直線道路（圧雪路だったとしてもわだちなんぞは考慮しません．）

それでは・・・

（1速）
FF　　　　摩擦係数が0.8以下で滑る．（乾燥舗装路を20km/h以上危険）
AWD 　　 摩擦係数が0.6以下で滑る．（湿潤舗装路を20km/h以上危険）

圧雪路の発進時，FFの場合，滑ります．AWDの場合は滑らずに発進できるでしょうが，氷板路の場合は滑るでしょう．但し，発進時にトルクコンバータによるトルクの増大を考慮すると，実際にはもう少し慎重になるべきでしょう．

（2速）
FF　　　　摩擦係数が0.4以下で滑る．（湿潤舗装路を20km/h以上危険）
AWD 　　 摩擦係数が0.3以下で滑る．（湿潤舗装路を30km/h以上危険）

圧雪路の2速発進時，FFの場合，滑ります．AWDの場合は問題なく滑らず発進できるでしょう．ただし，氷板路の場合は注意が必要です．但し，発進時にトルクコンバータによるトルクの増大を考慮すると，実際にはもう少し慎重になるべきでしょう．

（3速）
FF　　　　摩擦係数が0.3以下で滑る．（湿潤舗装路を30km/h以上危険）
AWD 　　 摩擦係数が0.2以下で滑る．（湿潤舗装路圧雪路を30km/h以上危険）

摩擦係数が0.2，0.3というのは湿潤舗装路で車速が速い場合です．ですので，実際は上記の車速では滑らないでしょう．

（4速）
FF　　　　摩擦係数が0.2以下で滑る．（湿潤舗装路圧雪路を50km/h以上危険）
AWD 　　 摩擦係数が0.1以下で滑る．（氷板・水膜路面を40km/h以上危険）

摩擦係数が0.2，0.3というのは湿潤舗装路で車速が速い場合です．ですので，FFの場合，実際は上記の車速では滑らないでしょう．

（5速）
FF　　　　摩擦係数が0.1以下で滑る．（氷板・水膜路面を50km/h以上危険）
AWD 　　 摩擦係数が0.1以下で滑る．（氷板・水膜路面を70km/h以上危険）

圧雪路の高速走行は問題ないでしょう．

（6速）
FF　　　　摩擦係数が0.1以下で滑る．（氷板・水膜路面を60km/h以上危険）
AWD 　　 摩擦係数が0.1以下で滑る．（氷板・水膜路面を100km/h以上危険）

圧雪路の高速走行は問題ないでしょう．

　この計算は静的に駆動力が作用したような場合の計算であって，いわゆる急な操作は考慮されていません．また，実際は様々な機構によって車の走行は制御されています．CX-8を例にとると，

・ダイナミック・スタビリティ・コントロール（DSC）
滑りやすい路面での走行時や，緊急回避などの急激なハンドル操作による車両の横滑りをおさえる機構です．

・トラクション・コントロール・システム（TCS）
　水に濡れた路面や雪道などの滑りやすい路面での発進や旋回走行時に起こる駆動輪の空転を防ぎ，適切な駆動力と操縦性を確保する機構です．

・アンチロックブレーキシステム（ABS）
　滑りやすい路面での制動時に起こる車輪のロックを防いで車両の安定をたもち，操縦性を確保する機構です．

CX-8のアイライン検討してみよっかな(^o^)　前車のヴァンガードではかなり迷ってつけなかったパーツです...

本日，CX-8の修理が完了したとのことで，無事に引き取ってきました．修理費は総額で68万円程度でした．修理内容は整備手帳に記述しておきました．

山道は野生の動物と出くわすかもしれないので，しばらくは普通の道を走ります！

代車のアクセラ，ありがとう．
CX-8，おかえり！

個人的な感想として，高速道路を走っているともう一速のギアがほしくなることがあります．ギア比，ファイナル減速比，トルクカーブとエンジン回転数，タイヤの外径のみの情報から計算すると，平らな路面で6速で100km/hの車速で走ろうとすると1920rpmのエンジン回転数，タイヤの駆動力が1606Nになります．5速のそれは2280rpm，1923N，4速のそれは3210rpm，2371N，3速のそれは4650rpm，2457Nになります．ここでは，エンジンからタイヤへの伝達効率は1としてします（実際は0.9程度とのこと）．この計算においてはトルクコンバータがロックアップしている状況を考えています．CX-8のトランスミッションはトルコン6ATでロックアップ機構付きのよくあるものです．ちなみに，マツダ従前の5ATに比べてロックアップ領域を大幅に増やしたようです．車両の発進時は流体継手によるトルクコンバータのおかげで滑らかな走行，初期のトルク比が2程度から車速が速くなるに従って1程度に低下していきます．さらに，トルコン内部の流体の流動が全て出力軸の回転のために利用されるわけではないので損失が発生します．そのため，トルコンの旨味を使ったあとは早々にロックアップして運転のダイレクト感を高めるとともに，燃費向上につなげていくわけです．そのために，トルコンの入力と出力の間のクラッチを多段化してきめ細やかな制御をしているとのことです．トルコンによるトルク増大の恩恵の受けられない領域はその分，エンジンでカバーという考えのようです．さらに，このATはクイックかつ滑らかな変速も特徴とのこと（話がそれました．．）

　実際は空気抵抗を始めとした様々な抵抗力を受けます．CX-8の場合，100km/hでおよそ500Nの抵抗力を空気から受けます．そのような状況で，上り坂高速道路であれば5速にギアを落としたいなと思うことがあります．東名高速道路など限られた区間での120kmの場合，およそ700N程度の空気抵抗を受けることに加えて高速走行時の転がり抵抗も大きくなり，場合によっては4速に落としたいと思うかもしれません（言い過ぎ？汗）．ただそうすると，エンジンからの騒音が入ってくるため，120km/h巡航は疲れるかなーとも思います．．．

CX-8のエンジンの備忘録

　SKYACTIV-Dは相反する関係にあった燃費とエミッションを飛躍的に向上させたディーゼルエンジンです．2020年現在，2200ccのSKYACTIV-D2.2は2つの型式があり，従来の型式であるSH-VPTSと改良されたSH-VPTRがあります．CX-8に搭載されているディーゼルエンジンはSH-VPTRです．このエンジンは卓越した走行性能を実現した上でより厳しい排出ガス規制にNOx後処理なしで適合しています．SKYACTIV-Dの前のエンジンはMZR-CDと呼ばれます．

　内燃機関の効率改善とは

・排気損失
・冷却損失
・ポンプ損失
・機械抵抗損失

　の4つを低減することです．上記の各損失を低減するための制御可能な因子は

・圧縮比
・比熱比
・燃焼期間
・燃焼時期
・壁面熱伝達
・給排気行程圧力差
・機械抵抗

　の7つに分類されます．

　従来のディーゼルエンジンは高圧縮比を有します．本来，エンジンはピストン上死点付近で燃焼させた方が高いトルクが得られます．しかし，ディーゼルが自己着火することから，上死点付近で燃やそうとするとディーゼルと空気の混合気体の均質化のための時間が稼げないうちに燃焼するためNOxと煤の同時低減には限界がありました．そのため，排気ガス規制に抑えるために，あえて上死点を過ぎたところで燃焼させていました．さらに，高圧縮比で出力増大を試みると筒内最高燃焼圧力が高くなり，耐久性のために部品強度を高くする必要があり，一般的なガソリンエンジンと比べても機械抵抗が大きくなる傾向にありました．

　SKYACTIV-Dは世界一の低圧縮比（14.0:1）を実現しました．低圧縮にすることで，自己着火までのディーゼルと空気の均質化の時間を稼げるようになります．すると，排気ガス規制をクリアしつつ，上死点付近で増やすことができるために，効率の良いエンジンになります．さらに，筒内最高燃焼圧力を低くできることから，部品強度を低く抑えることができ，高燃費で安価なエンジンにすることができました．

　EGRを多量に入れても必要な酸素量を確保できるような高効率過給が考慮されています．具体的には，過給機をVariable Geometry Turbochargerから2つのターボチャージャで低回転から高回転まで突出した過給性能を実現する2StageTurbochargerへ変更されています．

　SH-VPTSと比べてSKYACTIV-DのコンセプトをそのままにRDE規制をクリアするクリーン燃焼の拡大を図っています．具体的には

・燃焼噴射の高精度化・多段化による燃費向上
・過給能力向上による加速性能向上
・機械抵抗のさらなる低減による燃費向上

です．

（SH-VPTRの諸元）
シリンダー配置 ：水冷直列4気筒DOHC16バルブ直噴エンジン 2ステージターボ
排気量 ：2,188 cc
ボア ：86 mm
ストローク ：94.2 mm
圧縮比 ： 14.4 : 1<14.0:1>
燃料噴射装置 ：コモンレール
最高出力 ：140 kW（190 PS）<129 kW>/ 4,500 rpm
最高トルク ：450 Nm（45.9 kgf·m）<420 Nm>/ 2,000 rpm
＜＞内の数字は旧型のSH-VPTS
　

・DENSOのG4P-iピエゾインジェクターを採用．
　DENSOのi-ART（intelligent Accuracy Refinement Technology, 自立噴射補正補償技術）は小型化した圧力センサーをインジェクタに組み込み，インジェクタ内部の燃料圧力と温度の変化を高精度に測定し，毎秒1000回の燃料噴射の量と圧力，タイミングを制御しています．最大噴射圧は2000気圧？です．前型のエンジンでは市街地の緩加速（アクセル開度30%）の際に，1回の燃焼で４回燃料を噴射していたところを6回に増加させています．全開時は2回噴射になります．軽不可領域でも1500気圧まで噴射圧が高められています．
　i-ARTは噴射量とタイミングのズレを自ら調整します．その精度は10万分の1秒になります．噴射精度を悪化させやすい不純物の多い燃料やバイオ燃料を用いても高精度な噴射を制御しつづけるという特徴です．しかし，個体差による調整は必要とされています？．
　他社も採用しているi-ARTとの相違点は，急速多段燃焼のための近接・多段・高圧を実現するためのコントロール性，噴射圧のコントロール性を改善するハードの改善です．

　個人的な感想として，高速道路を走っているともう一速のギアがほしくなることがあります．ギア比，ファイナル変速比，トルクカーブとエンジン回転数，タイヤの外径のみの情報から計算すると，6速で100km/hの車速で走ろうとすると1920rpmのエンジン回転数，駆動力が1606Nになります．5速のそれは2280rpm，1923N，4速のそれは3210rpm，2371N，3速のそれは4650rpm，2457Nになります．
　実際は空気抵抗を始めとした様々な抵抗力を受けます．CX-8の場合，100km/hでおよそ500Nの抵抗力を空気から受けます．そのような状況で，上り坂高速道路であれば5速にギアを落としたいなと思うことがあります．東名高速道路など限られた区間での120kmの場合，およそ700N程度の空気抵抗を受けますので，場合によっては4速に落としたいと思うかもしれません．ただそうすると，エンジンからの騒音が入ってくるため，120km/h巡航は疲れるかなーとも思いますが．．．

引用文献
・https://www.mazda.com/contentassets/c9c12efa86a64ebab4353fb441ff3b9c/files/2012_no003.pdf
・https://www.mazda.com/globalassets/ja/assets/innovation/technology/gihou/2017/files/2017_no024.pdf