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ほんとに１kg/１本軽くなったら、4本で4kg、その5倍の20kgあるいは10倍の40kg相当軽量になったとかありえるのか？
その倍数は非常にあいまいで、5倍と10倍、15倍では随分違うと思うのですが、その辺もハッキリさせたい願望がありました。
バネ下重量、、、ホイールの軽量化が車の加減速の影響にどれだけ影響を及ぼすか気になっていたので、考察してみました。
素人考えの計算で、タイヤの幅は考慮されていません。
そこはわかる人にお願いするとして・・・
下記の考察が合っているとも思えません・・・
が、自分なりに考えた結果なので、せっかくなので載せておきます。


「考察１」
○条件
・ホイールA＋タイヤA（以後ホイールAと呼ぶ）：重量Xkg重（以後Xkg）とする。
・ホイールB＋タイヤB（以後ホイールBと呼ぶ）：重量(X+B)kg（ホイールAよりBkg重たい事とする）
・ホイールAとホイールBは径・幅とも同サイズとする(以後ホイールA、ホイールBの両者をさす場合は、ホイールと呼ぶ)。
・ホイールはLインチの円（ホイール径）とし、円の中心から真下に向けた半径の先端にホイールの全重量がかかるものとし、走行に影響を与える重量とする。
（接地箇所と同様とする。）
・円の半径はL/2インチとする。(後で計算しやすくするため）
・摩擦力は無視する。（同サイズなのと、あんまりよくわからないため）
・ホイールは静止した状態とする。

「ホイール重量の違いによるホイール重量のみのバネ下荷重の重量についての考察開始。」
○ホイールAの加速時のドライブシャフトの回転応力（モーメント（Ma)）(補足：ホイールは静止しているので、厳密にはドライブシャフトに掛かる応力モーメントをさす）
（ドライブシャフトの回転応力を超えたとき、タイヤは転がり始めることとする。摩擦力は無視）
”1本のみの回転応力＝Ma1の算出”

Ma1＝X*(L/2)＝(X*L)/2　　単位はインチ・kg

タイヤは4本あるので

Ma[1+2+3+4]＝X*(L/2)*4＝(X*L)*2　　単位はインチ・kg

ホイールAのXを24kg、18インチとする（MSアクセラ純正ホイール＋タイヤ一本のデータに計算しやすいように数値を調整しています）

この場合の回転応力は
Ma[1+2+3+4]＝(24*18*0.0254)*2＝21.95　kg・ｍ　←単位変換

つまり、ホイールAは21.95　kg・ｍのモーメントをかけないと回転を始めません。


○ホイールBの加速時のドライブシャフトの回転応力（モーメント（Mb)）
”1本のみの回転応力＝Mb1の算出”

Mb1＝(X+B)*(L/2)　　単位はインチ・kg

タイヤは4本あるので

Mb[1+2+3+4]＝(X+B)*(L/2)*4＝(X+B)*(2*L)　　単位はインチ・kg

ホイールBのBを(-2)kg（要するに2キロ軽いホイールを付けたこと）とする。

この場合の回転応力は
Mb[1+2+3+4]＝(24+(-2))*(2*18*0.0254)＝20.12　kg・ｍ　←単位変換

つまり、ホイールBは20.12　kg・ｍのモーメントをかけないと回転を始めません。

○モーメントの大きさの比較をしてみます。
21.95＞20.12＝ホイールA＞ホイールB
となります。
当たり前ですが、2キロ軽くしたホイールBの方が回転するために必要な回転力は小さいです。
では、その差は？

21.95-20.12＝1.83　kg・ｍ

ホイールの直径が同じ場合で重量を軽くしても、ホイール（1本が(-2)kgで4本分）でも1.83ｋｇ・ｍしか影響がなさそうです。

MSアクセラはおよそ38ｋｇ・ｍの最大トルクがありますので、サイズが同じホイールを4本で8キロ軽くした場合、1.83ｋｇ・ｍ分のトルクを加速に回せるって事になります。

これを大きいととるか小さいととるか。。。



「考察２」
○条件
・ホイールA＋タイヤA（以後ホイールAと呼ぶ）：重量Xkg重（以後Xkg）とする。
・ホイールB＋タイヤB（以後ホイールBと呼ぶ）：重量(X+B)kg（ホイールAよりBkg重たい事とする）
・ホイールAとホイールBは幅が同サイズ(W)、直径はホイールAが18インチ・扁平率40、ホイールBが17インチ・扁平率45とする(以後ホイールA、ホイールBの両者をさす場合は、ホイールと呼ぶ)。
・ホイールAの直径は(Laインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)とし、ホイールBの直径は(Lbインチ+2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)とする。
　円の中心から真下に向けた半径の先端にホイールの全重量がかかるものとし、走行に影響を与える重量とする。
（接地箇所と同様とする。）
・ホイールAの円の半径は(Laインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)/2インチ、ホイールBの円の半径は(Lbインチ+2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)/2インチとする。(後で計算しやすくするため）
・摩擦力は無視する。（同サイズなのと、あんまりよくわからないため）
・ホイールは静止した状態とする。

「ホイールのサイズの違いによるホイール重量のみのバネ下重量についての考察開始。」

○ホイールAの加速時のドライブシャフトの回転応力（モーメント（Ma)）(補足：ホイールは静止しているので、厳密にはドライブシャフトに掛かる応力モーメントをさす）
（ドライブシャフトの回転応力を超えたとき、タイヤは転がり始めることとする。摩擦力は無視）
”1本のみの回転応力＝Ma1の算出”

18インチ、W=245mm＝9.65インチ、扁平率40より

Ma1＝X*(Laインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)/2　　単位はインチ・kg

タイヤは4本あるので

Ma[1+2+3+4]＝4*X*(Laインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)/2＝X*(Laインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)*2　　単位はインチ・kg

ホイールAのXを24kg、18インチとする

この場合の回転応力は
Ma[1+2+3+4]＝(24*(18*0.0254+2*0.245*0.40)*2＝39.23　kg・ｍ　←単位変換

つまり、ホイールAは39.23　kg・ｍのモーメントをかけないと回転を始めません。（まぁ、実際は回転を始めるんですけど・・・）


○ホイールBの加速時のドライブシャフトの回転応力（モーメント（Mb)）
”1本のみの回転応力＝Mb1の算出”

17インチ、W=235mm＝9.25インチ、扁平率45より

Mb1＝(X+B)*(Lbインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)/2　　単位はインチ・kg

タイヤは4本あるので

Mb[1+2+3+4]＝4*(X+B)*(Lbインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)/2＝(X+B)*(Lbインチ＋2*(W*扁平率)の円（ホイール径）)*2　　単位はインチ・kg

ホイールBのBを(0)kg（要するにタイヤとホイールの重量の合計がホイールAと同じになったとする。

この場合の回転応力は4.318
Mb[1+2+3+4]＝((24+(0))*(17*0.0254+2*0.235*0.45)*2＝21.74　kg・ｍ　←単位変換

つまり、ホイールBは21.74　kg・ｍのモーメントをかけないと回転を始めません。（ホイールAよりは現実的な値が・・・）

○モーメントの大きさの比較をしてみます。
39.23＞21.74＝ホイールA＞ホイールB
となります。
ホイールのインチ、タイヤの横幅に対する扁平率の厚みによりホイールBの直径が小さくなったため、ホイールBの方が回転するために必要な回転力は小さいです。
では、その差は？

39.23-21.74＝17.49　kg・ｍ

このことから、外径が小さくなれば、ホイールが回転するために必要な回転力は小さくなります。

これは当たり前で、モーメント式は作用点までの距離ｘ力（P)で表されるからです。

つまり、直径を1インチ＋扁平率分ちいさくすれば、約17.5kg・ｍのトルク配分の移動が出来ると言うことです。

今回の計算の仕方ですと、あまり参考にならないかもしれませんが、色々定数を変えれば役に立ちそうなのでそのうちエクセル表で作ってみようと思います。

作れるように半角と*使ったので、、、そのうち、、、えぇ、そのうち、、、、、、


「考察結果」
ホイール径を変えないでホイール重量を小さくした場合のバネ下重量低減はそれ程大きくないことがわかりました。
また、外径を小さくすることにより、加速に使うトルクを多く使えることがわかりました。

ただし、剛性感等色々な条件が絡み合ってきますので、これだけで一概に「こうだ！」とは言い切れないのですが、、、
剛性が高い方がメリットでっかいのかも・・・
迷いが増えました・・・（；；
以上、つたない考察ですが、何かにお役に立てれば幸いです。

中身は色々突っ込みどころがあると思いますが、特にそれについてのコメントは結構です。

よろしければ正解をくれると助かりますｗ