旋回Gの場合

前回は減速Gについてでしたが、今回は旋回Gについて考えてみました。

旋回Gは進行方向に対して横向きですが、
今はGの大きさを問題にしているので、速度や向心加速度(旋回G)の向きを無視して大きさだけを考えます。

シンプルに考えるために、平地で加速も減速もしない一定の速度で円を描くように運転している状況をイメージします。
(速度一定は、ごくわずかにアクセルを踏んでいる状態ですね。アクセルもブレーキもOFFだとエンブレで少し減速Gがかかります)

このときの車速を
v [m/s]
([km/h]でないので注意)

車の重心が通る円の半径を
r [m]

そのときの向心加速度(の大きさ)を
a [m/s^2]

とすると、

a = v^2 / r

この向心加速度aがG(9.8 m/s^2)の何倍なのか？が旋回Gです。

つまり、旋回Gは車速の2乗に比例、円の半径(コーナーのR)に反比例。



ここで、普段運転する道のコーナーのRは？というと、ざっくりこんなイメージ。

r = 5 [m]
小さな交差点の左折

r = 10 [m]
大きい交差点の左折
小さめの交差点の右折

r = 15 [m]
大きめの交差点の右折
峠のヘアピンコーナー

r = 50 [m]
中速コーナー

r = 100 [m]
高速コーナー


※車の最小回転半径が5mくらいあるのに r = 5mの交差点なんて曲がれないんじゃないの？と思った人へ。
車の最小回転半径は、外側のリア(←2018.08.03訂正)フロントタイヤの軌跡の半径です。車の重心はそれより半径で1mくらい小さい円を描きます。
旋回Gを考える上で、この記事では重心の軌跡を基準に考えています。



それぞれの半径でコーナリングするとき、何km/hで走れば何Gなのか？を計算してみたのが、下記。


● r = 5m (小さな交差点の左折)
0.15G 9.8km/h
0.2G 11.3km/h
0.3G 13.8km/h
0.5G 17.8km/h
徐行(10km/h以下)していれば0.15G以下の優しい運転になるでしょう(^^)

● r = 10m (大きい交差点の左折、小さめの交差点の右折)
0.15G 13.8km/h
0.2G 15.9km/h
0.3G 19.5km/h
0.5G 25.2km/h

● r = 15m (大きめの交差点の右折、峠のヘアピンコーナー)
0.15G 16.9km/h
0.2G 19.5km/h
0.3G 23.9km/h
0.5G 30.9km/h
ヘアピンコーナーで15km/hくらいで走る車が前にいても、煽らないであげてください(笑)

● r = 50m (中速コーナー)
0.15G 30.9km/h
0.2G 35.6km/h
0.3G 43.6km/h
0.5G 56.3km/h

● r = 100m (高速コーナー)
0.15G 43.6km/h
0.2G 50.4km/h
0.3G 61.7km/h
0.5G 79.7km/h

意外とゆっくり行かないといけないんだな～と思った人もいると思います。
ただ、一般道でずっと円旋回している人はいなくて、交差点なら4分の1周、ヘアピンコーナーなら半周しかしないので、まだ旋回Gの少ないコーナー進入ではもう少し車速が速くて大丈夫です。
進入では減速Gとステアリング切り始めの少なめの旋回G、
ボトムスピードポイントで加減速なしで最大舵角の旋回G、
立ち上がりではステアリングを戻していくので旋回Gが減る一方で徐々に加速Gが増していく
という感じ。
シンプルに考えればボトムスピードポイントでの半径と車速で判断すれば良いかと思います。(進入次、脱出時はこれより速い)


こう見てみると、私の街乗りは旋回Gは0.15G～0.2Gくらい。
減速は0.15Gくらいでやってるから、旋回のときだけ少しGが大きいかな～。
→曲がるごとにコップの水がこぼれるパターン？(^_^;)

ちなみに榛名のヘアピンコーナーは半径12～15mくらいで、私のボトムスピードは約20km/h。
0.2G～0.3Gかかってますね。
街乗りよりは大きめのGを許容している感じです。
myフィットはボディ補強なし、サスペンションとタイヤはノーマルですが、0.3Gくらいの旋回ではしっかり安定感のある足回り＆ボディ剛性。
でもバケットでない普通のシートだから、0.3Gだと私自身が傾いちゃいます(笑)


うーん、考えていたら、G-bowlとセミバケが欲しくなってしまった。
今は我慢、我慢(^_^;)

G-bowl的なものを自作しようかなぁ。