最大コーナーリングフォースCFmax荷重依存性

女帝が面白い
加藤ローサって良いよね？
CMにドラマの女優を使うのがにくい
CMからも目が離せない




さて
皆さん良く使うゴム製品
その中で役に立つ上位三つのいずれかには自動車用タイヤがノミネートされるでしょう
我々善良なサーキットユーザーには命綱です
タイヤの事を知っておいて損はないでしょう

そんな訳で、タイヤの最大コーナーリングフォースCFmaxのグラフイメージを作成してみました
タイヤには輪荷重依存性なる特性がある事をご存じでしょうか？
但しこれ、実測値や計算値ではなくてあくまでもイメージです
青色は実際にあったら嬉しいタイヤですが存在しません
実際にあるのは赤黒色の方です

車はコーナーリング中に横Gをバネ上重心高Hに受ける事により、ロール角θが生じます
ロール角θはフックの法則に従った結果であり、車両のロール剛性Kによる釣り合いです
問題は、ロール角θに対してロール剛性Kが受け止めているので、タイヤ接地面左右の輪荷重は変化します
例えばS15の場合、フロント輪荷重は700kgf程度なのですが、直進時は左右で分担するので350kgfづつです
左コーナーで横Gが発生すると、分担する荷重Pが左右で異なります
例として、左輪：300kgf、右輪：400kgf
トータルは不変です
この時、グラフイメージのP=350kgfの時はCFmax=350kgfを示しており、左右二輪で700kgfです
P=300kgfではCFmax=310kgf
P=400kgfではCFmax=380kgf
合計は690kgfとなります
よって荷重移動する事で内外輪トータルコーナーリングフォースが低下する事が判ります
なので最大コーナーリング速度に影響を与えます

何故、輪荷重が大きい程CFmaxは低下するのでしょうか？
ゴムは単位面積辺りの荷重（面圧）が小さい程良く粘着すると言われています
十分に輪荷重が低い時からスタートすると、荷重Pの増加に伴いタイヤ接地面の面積Aの増加の割合は荷重Pより大きいのですが
面圧=P/A
荷重Pによるタイヤ変形による接地面積増加には限界があるので、ある程度荷重Pを受けると面積は増加しなくなります
結果、途中でCFmaxはピークを迎えある荷重Pから伸びなくなります

よって、CFmaxを大きくするには以下の方法があります
輪荷重Pを低下 → 軽い車に乗り換える（軽量化も有効） ← 金銭的に無理
接地面積Aを増加 → タイヤサイズを大きくする（空気圧を低めも有効） ← S15は小型なので無理
タイヤの粘着性を増加 → コンパウンドを変更（ラジアルハイグリップやSタイヤ） ← もうネオバだし

よし
全力で遅さの言い訳完了