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2008年07月27日 イイね!

巧い運転を目指して:ハンドル編

※自分は今こう考えている、というものであり、
 これが正しいとは限りませんので御了承ください。

ハンドルに関して考えると、どうしてもコーナーリングや旋回に触れざるを得ません。が、それらについては後日まとめて考えたいと思っていますので、今回はハンドルとステアリングに限定します。

ハンドルを切ると、車は曲がります。ハンドルを切る事でタイロッド等を介して操舵輪の角度が変わり、タイヤの回転方向=車の進行方向が変わる為です。これら一連の機構の総称がステアリングです。
ハンドルを動かした角度=操舵角とタイヤが動いた角度=舵角は1:1ではありません。例えばハンドルを右に限界まで切った時、一般的な車では一回転半程度、角度にして約540°ぐらい廻りますが、タイヤはせいぜい40°程度。これはミッション同様に、距離=動作角度を力に変換している為で、この変換率は通常1:10~1:20ぐらいです。同時にハンドルのセンターから左右5~10°ぐらいはハンドルを操作してもタイヤは曲がりません。タイヤまでの間を介するブッシュのよれ等により発生する物で、遊び角となります。この遊びは、例えば手を伸ばして体が動いてハンドルを動かしてしまった等の意図しない操作を吸収している側面があります。逆に、何かの拍子にタイヤが動いても、多少の動きではハンドルまで伝わらず、ブッシュ等がよれて戻る事で吸収するようになっています。
また、これだけでは腕への負担が大きい為、最近の車は大抵パワーステアリング(パワステ)が装備されています。これは動作油兼潤滑油となるオイルをポンプで循環させる事で、ハンドルを操作した際の作動力を補助しています。

運転する時、一番長い時間触れている物はシートですが、ハンドルはほぼ同程度の時間、触れています。その為、巧い運転を行う際は、ハンドル操作の技術向上が欠かせません。
ハンドルに関する注意事項を考えてみます。

・握る場所

タイヤが路面から受ける横方向の力がハンドルには絶えず掛かっています。極端に言うと、タイヤの角度を決めているのはハンドルを抑える腕です。その為、ハンドルを動かす・抑えるの双方に腕力が必要となります。その為、ハンドルに対して力を掛けやすい範囲の真ん中を握るのが最良となります。

・操作方法

ハンドルは前述の通り一回転以上回ります。ハンドルが一回転する時、当然そこには力の掛けやすい場所・掛けにくい場所があります。ハンドルには動かないように若干ながらも絶えず力を掛ける必要がある為、少なくとも片腕は力の掛けやすい場所を握っていた方が安定します。「少なくとも片腕が力の掛けやすい場所を握っている事」を続ける為には、片腕が力の掛かりにくい範囲に入る前に、もう一方の腕が力の掛かりやすい場所を握り直す必要があります。その為、運転自体に慣れるまでは持ち替えの方法が良いのですが、腕の状態以外でタイヤのキレ角が分かるようになってからは送りハンドルの方が適しています。
また、ハンドルを操作する際は押すのではなく引く力で操作するようにします。これは、腕力は一般的に押すよりも引く方が力を掛けやすい為です。
ハンドル操作に必要な腕力を無視する場合、力の掛かる角度しかハンドルが動かない状態が理想です。また持ち替えて運転するのであれば、ハンドルの中心と回転の中心が一致している物がお薦めです。

・握る強さ

握る強さが強すぎるとステアリングを介して伝わってくる情報を捉えにくくなります。逆に弱すぎると、回す時やハンドルを取られた時に力が掛けにくくなってしまったり滑りやすくなったりします。その為、適度な強さで握っている必要があります。
握りを弱めても滑りにくくする方法の一つとして、グローブの使用があります。ただし布一枚とはいえステアリングと手の間に物が介する事で情報を掴みにくくなりますので、選定には注意が必要です。安価でお薦めな物は薄手の工具用や合皮製です・・・蒸れるのは諦めてます

・力の変化

ハンドルの重さは、例えパワステが働いていても変化します。ハイグリップタイヤや荷重がかかっている、路面コンディションが良い等で路面を掴む力が強い時ほど、そして舵角が深いほど重くなります。逆に雨でμが低い時や荷重が減っている時は軽くなります。
また、ハンドルは操舵輪とほぼ直結している為、タイヤが左右の力を受けた時、同時にハンドルは回ろうとします。この力はハンドルを回す時の抵抗となるため、何らかの理由でハンドルを取られている時には重くなります。この時、意図しない舵角が発生する事は得てして走行抵抗となる事が多いのですが、ハンドル操作で巧くこなす事でその発生する抵抗を減らす事が可能です。

・ステアリング径

ステアリングからタイヤまでの間でギアを使用して距離=角度を力に変換していますが、同様にステアリング自体の径により、同じ状態で同じ角度動かす時に必要となる力は変化します。ハンドルが小さいほど、手を動かす距離は減りますが必要な力は増します。従って、同じ角度を動かす際にも力の掛け具合を考慮する必要があります。

・減速

タイヤの回転方向が変わる時、同時にタイヤが路面から受ける抵抗は増します。この抵抗により操舵中は自然減速以上に車は減速してしまいます。当然の事ながらこの減速は効率低下の要因となりますので、燃費低下等を引き起こします。この減速量を減らす為には、舵角≒操舵角を必要最低限に抑える事が必要となります。この事象を利用して減速する事も可能です

・車による特性

荷重がかかっている時はタイヤのグリップ力が増し、進行方向を変える力の伝達効率が向上する事で舵角に対する旋回の度合いは向上します。詳細は割愛しますが、キャンバー・キャスター・トーの大きさにより舵角に対する旋回度合いは変化します。また、荷重がかかっている事でショックが沈み、タイロッドの捻れ(通常はブッシュ等で吸収)により操舵角に対する舵角=作用角が変化します。その作用角がどの様に変化するかは、車により異なります。同時にキャンバー角等も変化しますが、この変化度合いは車とセッティングによって異なります。ショックが沈む事で操舵角より舵角が深くなる・浅くなる等の変化が生じますので、無駄のない操舵を行う為にはその特性を掴む事が必要です。
加速中もしくは減速中は、荷重の移動と共にタイヤは前後に力を受けて若干ながらも位置が変化する事で、ホイールベースに変化が生じます。操舵輪が駆動輪であるか否かにより前後どちらに動くかは変わりますが、これによりタイロッドのねじれと旋回半径の変化が発生する事により、操舵角に対する舵角は変化します。


運転に於いてハンドル操作は旋回を担っており、非常に重要な操作となります。それが故に「ハンドルを切る」という単純な操作も、非常に難しい事になってしまいますが、ハンドル操作をより正確・適切に行っていく事で燃費・維持費・速さとあらゆる面に効果があると共に、インフォメーションを介したステップアップにも繋がりますので、是非テクニック・スキルの向上に挑戦してみてください。
取っつきやすいのは、操舵角と舵角の関係を掴む事でしょうか?実は、ハンドル操作単体での方法はほとんどありません。ハンドルを介した減速やグリップ状態の把握等、他の要因と併せる必要がある為、スキルアップを行う事は意外に難しいと考えてます。
Posted at 2008/07/27 14:36:00 | コメント(0) | トラックバック(0) | 運転について | 日記
2008年07月26日 イイね!

GDB 51回目

練習モードで道の駅まで1往復・・・虫取りが多かったです。
その後、再び練習モードで山中湖を目指す。
が、途中、神奈川のトンネルから追走を受けました。
ペースを合わせて走ってみると、ノーブレーキでは若干キツイ。
車種は不明だけど1.3-.6ぐらいの車かな?
車を考えると、速かったと思います。
その後、再び練習モードで山中湖1周+下り。
思いの外距離も走り、満足でした。
Posted at 2008/07/27 04:26:37 | コメント(2) | トラックバック(0) | ホームコース | 日記
2008年07月25日 イイね!

延期

S14の後任を今週末にお披露目する予定でしたが、来週に延期します。
事務手続きの関係で、名変が月曜となりました。
同日、S14を永久抹消します・・・意図せずにぴったし2年です。
Posted at 2008/07/25 12:12:16 | コメント(0) | トラックバック(0) | 愛車関連 | 日記
2008年07月20日 イイね!

GDB 50回目

今年もとうとう50回目です。
S14を長らく休止していたとはいえ、ちょっとペースが早いかな?
車が来たら、慣らしを兼ねて積極的に走り込む事にしましょう。

いつもながらに適当に練習がてら走行。
クロカン系の車が10台ぐらい下ってきたのが目を惹いたぐらいかな?
虫取り&一般車&走り系も少なかったです。
・・・の割には、道の駅が混んでたなぁ。

今日は一昨日に引き続き、だ~~~~れにも会わず&見かけず。
結局、三連休はクネさんとスライドしたのみでした。
みんな、お休み中?
鋭気を養い中?
それとも改造中?
負けじと腕をみがく事にします。
Posted at 2008/07/21 03:29:04 | コメント(2) | トラックバック(0) | ホームコース | 日記
2008年07月20日 イイね!

巧い運転を目指して:アクセル編 後編

※自分は今こう考えている、というものであり、
 これが正しいとは限りませんので御了承ください。

さて、前回の続きでアクセルの運転編です。
前述のように、巧い運転には効率の良い加減速が必要であり、その加速を担っているのがアクセルとなります。
テクニック・スキル・マインドにあてはめると、
 ・アクセル調整の正確さがテクニック
 ・どれぐらい開けると良いのかを判断するのがスキル
となります。
前述のような原理により、アクセルを踏むとタイヤの回転数が上がります。タイヤの回転数が上がる事により、路面を掻き出す力が増加する事で車体を前に進める力が生まれます。この時に以下の事象が発生します。

・加速

当たり前ですが一番頻度が高い使用方法です。直進状態でアクセルを踏むと、エンジンの回転数が駆動系を介して左右のタイヤにほぼ均一に伝わり車の直進する力は増す事で、車は加速します。
加速に際してアクセルを踏む際は、ブレーキング同様に以下の点に注意する必要があります。
・空転させない

ブレーキングはホイールを介してタイヤに減速力が伝わりましたが、アクセルでも同様に加速力が駆動系・ホイールを介して伝わります。その時の注意点も同様で、アクセルの踏みすぎにより空転させない事が重要となります。通常の加速に於いては、左右のタイヤに均一の力が掛かる事で加速します。どちらか一方のタイヤが空転した場合は駆動系から伝わってくる加速力がもう一方に集中する事で、ほぼ同時にもう一方のタイヤも空転を始めます。問題はその「ほぼ」で、この一瞬で後述の旋回を発生させる力が掛かる為、車は左右のどちらか一方に振られる事になります。空転・振られる事の二重のロスが発生してしまう為、効率の悪い加速となってしまいます。従って、加速時もブレーキングと同様に、タイヤのグリップ力にほぼ等しい、でも越えないだけの加速力を加えるのが最も効率の良い方法となります。
タイヤをわざと空転させ、そこで発生する摩擦力でタイヤを暖めてグリップ力を増してグリップさせる方法もありますが、燃料の効率性とタイヤの保ちを考えると、限定された状況以外での使用はお薦め出来ません。

・直進で行う

先に書いたように、左右のタイヤにほぼ均一に伝わる事で、車の直進する力は増す事になります。左右のタイヤに均一に力が伝わらない状態では、発生させた加速力の全てを車の加速に使用できない為、効率が悪くなります。従って、車を加速する事を目的にアクセルを踏む場合は、直進で行う必要があります。正確に言えば、左右のタイヤに均等に力が加わる状態で行う必要があるということです。

・トラクションを掛ける

力が伝達する際、そこに介在する物が力を吸収してしまいます。例えばタイヤが力を伝える時にタイヤが歪むと、伝えるべき力の一部が歪む事に使われる為、伝達される力は減ります。タイヤが路面をけり出すと同時にボディがその力を受け止めますが、そこにはショック・ブッシュ等が介在する為、やはり伝達される力が弱くなってしまいます。これらの要因により、単純にアクセルを踏み込むだけでは力が逃げてしまう事になります。その為、アクセルを踏み込む際は、まずは力を受け止められる体勢を作ってから行った方が効率が良くなります。
これは、単純に荷重を掛ければよいと言う物ではありません。荷重を駆動輪に対して垂直に掛ける事、その力をかけ続ける事が必要となります。

これらの点が不十分であると、せっかく発生させた駆動力を加速力として充分に使用する事は出来ません。使用した燃料が無駄になる事で燃費は低下し、ほとんどの場合で無駄なタイヤの消耗を発生させたあげくに、本来の加速力を発生させられない事になってしまいます。

・旋回

俗に「アクセルで曲げる」と呼ばれる物です。車の場合はアクセルによる旋回力は補助的な物で、発生している旋回力を増す事でより早く旋回を終わらせる、という使い方が主です。
旋回中は若干ながらもタイヤがよれている状態となっています。この時にアクセルを踏むと、よれにより生じたスリップアングルにより進行方向と力の向きに差により横方向の力が生じます。この力がリアタイヤの横方向グリップと等しいか弱い時、またはフロントタイヤの横方向グリップと等しいか弱い時、車は旋回する方向に挙動します。この力がリアタイヤの横方向グリップに勝る時、リアタイヤは縦方向にはグリップしていますが横方向に対してはほとんどグリップしていないことになる為、横方向に滑ってヨーが発生しスピンする方向に挙動します。感覚的には、前進する力と横方向の力の合成力がフロントタイヤの内側方向に向いている時は旋回が、外側方向を向いている時はヨーが強くなります。尚、この二つの力はどちらか一方ではなく双方が発生して、そのどちらが強いのかのバランスの問題です。FRに比べてFFのリアが滑りにくいのは、単純にリアタイヤのグリップ力のほぼ全てがこの拮抗するグリップ力として使われる為です。スリップアングルはタイヤのよれを利用していますので、荷重移動を伴いません。また、横方向にはグリップしておらず、発生した力のほぼ全てがスリップに使用される為に荷重移動はほとんど発生しません。
また、加速力が左右のタイヤへ不均一に伝わる時、車には前方へ進む力と共に、横方向への力が働きます。左右に均一に伝わった場合は横方向の力が相殺し合う為に直進しますが、不均一に伝わる場合は相殺した結果どちらか一方の力が強くなる為、前進しながらその力が働く方向に車は動こうとします。この事象は、以下のような時に発生します。
・加重が一方に掛かっている場合
 旋回中、荷物等で重心が寄っている、荷重移動による不均一状態
・左右のタイヤ外径が異なる場合
 左右でタイヤの減り方/空気圧が異なっている
・力の伝達が不均一状態となっている場合
 LSDが無い時、加速時のロック率が1以下のLSDが組まれている時
よ~く読むと分かりますが、この事象はスリップアングルとは似て非なる物です。
前者が理論上は両輪にて発生しうるのに対して、後者は不均一により生じた差の力で発生する為、発生する力も前者の方が大きい傾向にあります。

・減速

駆動系を含めたエンジンブレーキ+車重による減速です。
前回書いたように、エンジンブレーキによる減速力は、力という特性では加速力とほぼ同様です。タイヤに対するグリップの使い方もほぼ同じとなりますので、例えば限界ギリギリでフットブレーキを使用している時、そこにエンジンブレーキによる減速が加わるとタイヤのグリップ力を越えてロックしてしまいます。

・荷重移動

ブレーキほど顕著ではありませんが、発生した加速力により少なからず荷重移動が発生します。わかりやすいのはアクセルをいっぱいまで踏み込んで加速している時で、若干ですがフロントが浮いてリアが沈み込みます。
リアが駆動輪の場合、加速時に荷重移動によりリア荷重となりますので、駆動輪に荷重がかかる事で加速力の伝達効率が向上すると共に、タイヤのグリップ力が向上する事で受け止められる加速力が増します。フロントが駆動輪の場合はこの逆で駆動輪の荷重が抜ける事で、伝達効率が低下し受け止められる加速力も低下してしまいます。

アクセルを踏む目的の大半は加速ですが、もう一つの目的は速度の維持です。例えば経済巡航速度で走行している時、消費している燃料のほとんどが速度の維持=走行抵抗に拮抗する力を発生させる事に使用されています。この時に何らかの要因によりその抵抗が大きくなった場合、拮抗していた力が抵抗に傾く事で減速力が強くなり、若干ながらも即座にエンジンブレーキが働いてしまいます。その為、極論するとこの「何らかの要因」によりエンジンブレーキが効いてしまうと同時にアクセルを強めて加速力を働かせるか何らかの方法で抵抗を減らす事で、加減速を相殺して速度を維持する必要があります。ここで抵抗を減らせる事が出来るのであれば、経済巡航中にその抵抗を減らす事でさらに経済性を向上させられますので、得てしてその時に出来る抵抗を減らせる事はほとんどありません。


運転に於いてアクセル操作は加速を担っており、またこれに関しては代替手段がほとんど皆無である為、重要な操作となります。それが故に「アクセルを踏む」という単純な操作も、非常に難しい事になってしまいますが、より正確・適切に行う事で燃費・維持費・速さとあらゆる面に効果がありますので、是非テクニック・スキルの向上に挑戦してみてください。
取っつきやすいのは、1)速度維持でのパーシャルから極わずかにアクセル操作で加減速する事 2)アクセル操作で回転数または速度を一定にして走行する事、でしょうか?アクセルを操作する前に加速量/エンブレ量が分かるようになると、ブレーキ同様に運転の幅が広がると思われます。
・・・ブレーキにかぶせてみました

推敲時間が足りない為、おかしな点もあるかもしれませんが御容赦を。
Posted at 2008/07/20 14:39:13 | コメント(0) | トラックバック(0) | 運転について | 日記

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