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aki@rsのブログ一覧

2025年03月26日 イイね!

固有振動数と減衰比

最近ブログのネタが他力本願になりがちですみません、楽しい話題が多いので^^
今日はこないだタツゥさんのブログで紹介されていたダンパー講習会の動画がアツいですね!ってお話です。

ダンパー講習会2022 全日本学生フォーミュラ向け講座


いやーいいですねこの動画、あれから何度も見返しました。
短い時間の中に詰め込まれた豊富な内容もそうですが、これからの日本の自動車業界を担う若い技術者達を応援していこうという気概がアツいです。

「今まだ日本のモータースポーツはですね、日本が世界一というにはちょっと遠いかなという状態でして、WECとかWRCとか世界チャンピオンを日本のメーカーが獲得してますけど、結構、中のエンジニアは海外の人ばかりだったりする状況ですんで、そこをちょっとひっくり返すために、優秀なクルマ好きの学生をどんどんこういう業界に引き込んで、日本を世界一って言えるようにしたいなと思ってまして、(以下略)」

ちなみにこの動画からさらに2年前にも同様のダンパー講習会が行われているんですが、その動画の中で、これがまた良いこと話されてるんですよ。

ダンパー基礎講座…全日本学生フォーミュラ


「私自身が高校、大学と工学なんかを学んできて、クルマ好きだったんで、社会人になってクルマ関係の企業に入ってですね、モータースポーツですとかアフターマーケットのチューニングなんかに関わるようになったんですけれども、そこで出てくる内容はですね、今まで学校で勉強してきたことなんかが全く通用しないような世界だなぁというふうに感じまして、全然、今まで学んできたことと全然違うようなことを言う人がいたり、これはとんでもないところに来てしまったなぁと思っていたんですが、自分もですね、今10年か20年くらい経験を積んでくるとですね、実はそんなことはなくて、全ては今まで学んできた勉強の延長線なんだなということが分かってきまして、まぁその辺の経験を元にですね、クルマ走らせるっていうのはもう本当に学問の延長でして、皆さんが学校で学んできてることはきっと活かせますよということをお話しさせて頂きたいと思います」

どうですか皆さん!こう、胸を打たれるものがありませんか!
えっ!僕だけ?そうですか…(笑)
いや僕はとても感動しました、思わず応援したくなりますね。
何が出来るわけでもないけどとりあえずブログに書く(笑)

肝心のダンパー講習会の内容に関しても、なんというか例えば書籍とかだとサスペンション関係でこれくらい専門的なものって運動方程式が羅列されていたり乗り心地や安定性に多くを割かれていたりして読んでいてもあんまり楽しくないのが多いんですが、これは学生フォーミュラ向けというだけあってモータースポーツを前提としてるので、基礎的な内容が多いとは言え見ててめっちゃ楽しい^^
また講師の蘓武さんの話し方も上手なんですよね、レース現場の人しか知らないような情報も織り交ぜながら話されていて、本当にめっちゃいい動画です!
こんなの無料で見せてくれるなんてありがたい^^




さて、このダンパー講習会の内容は「固有振動数」と「減衰比」の話を中心に進められています。
それぞれ簡単に言えば「ばねの固さ」「ダンパの固さ」の指標ですが、実際のところ我々が自分のクルマに行うセッティングでは、固有振動数とか減衰比とかってあんまり使いませんね。
ただし学生フォーミュラみたいに一からクルマを作るとなると話は別です、とんでもない勘違いして間違った設計しちゃう可能性もあるので、いくつかの基本的な指標を使って基準を確認しておかないといけません。

また、「メカニズムの理解」という意味で、固有振動数と減衰比はとても重要です。
動画の終わりのほうの質問タイムで「臨界減衰係数にすると固有振動数だけじゃなくてどんな周波数で振動させても最短で収束するんですか?」って質問されてる方がいますが、学生さんなのでこれから学んでいけばいいんですが、これは固有振動数のことをまだよく分かってないからこそ出てくる疑問ですよね。
いや疑問を持つのはいいことです、生まれたときから固有振動数のこと知ってる人なんか誰もいないので。
蘇武さんは「はい、どんな周波数でも最短で収束するのが臨界減衰係数です」と即答されてますが、これ例えばですけど「テスタとかで加振し続けている最中は例え臨界減衰係数でも振動は永遠に収束しない」ということになりますよね、当然ですが。
で、そうじゃなくて「あるマスばね系を加振してから、加振を止めたとき、勝手に振動を続けるときの振動数が固有振動数」なので、「マスばねダンパ系にどんな振動を与えても、加振を止めると次の瞬間には固有振動数と減衰力に応じた自由振動を始めるので、そのとき最短で収束するのが臨界減衰係数」という意味で「どんな周波数でも最短で収束する」と答えてらっしゃいます。

また、同じ方が続けて「減衰比によって固有振動数と接地荷重変動の関係が変わるというのは、車重に関係なくそうなるんですか?」って質問されてますが、これも「固有振動数は質量とばね定数で決まる」ということを感覚として理解できていないとこういう疑問が出てきますよね。
でもこれもある意味、大事な疑問です。
物体というのは重いとゆっくり動くからこそ「同じばね定数でもクルマが重いか?軽いか?によって固有振動数に差が出るので、クルマの動きはばね定数じゃなくて固有振動数で考えようね」って話になってるわけですから、「なぜクルマの動きをばね定数ではなく固有振動数で考えることが大事なのか」というところを再確認したいですね。
それが理解できると「固有振動数と接地荷重変動」のグラフそのものに「重いとどうなるか?軽いとどうなるか?」というのが既に反映されている、ということが分かります。

ちなみに減衰比について、僕むかしのブログで「減衰係数比」と書いていますが、正しくはシンプルに「減衰比」です。すみません。
減衰係数を臨界減衰係数で割ったものが減衰比ですが、臨界減衰係数が「振動が最も短い時間で収束する減衰係数」なので、減衰比は「ダンパの減衰係数が臨界減衰係数に対してどれくらいの大きさなのか」(どれくらい固いのか)というのを表します。
動画の中で「グラベルラリーとかだと減衰比は1に近くする。ストロークが大事なので固有振動数が低く設定されるが、次のコーナーが迫ってきたときに車両の姿勢を整えておかないとけいないので減衰力を強くしてそのぶん早く収束させる。オイルの関係で熱くなると減衰比がかなり落ちてしまう場合は最初から1以上に設定することもある」という話がありますが、「へー!へー!なるほどねー!」と思ってちょっと感動しました。
というのはチームルマンの7ポストリグまとめページの中で「むかーし私の向かいに座っていた某ワークスラリーチームのエンジニアは減衰比は最低でも1以上に設定するって言ってましたがいくらジャンプとかの多いラリー車でもそれは固すぎでしょうと思いましたが世界チャンピオンには言えませんでした」という話があったからです。
ルマン車両をメインにやってらっしゃる方だとそのへんの感覚は違うんでしょうね、ちなみに「じゃあ車のサスペンションの減衰比はいくつにすればいいの?って言われたら私は0.5でいいんじゃないって言ってます。減衰比0.5でダンパー作ったらとりあえず無事に初走行は迎えられます。ドライバーはいろいろ言うでしょうが走れないことはありません。まったく白紙から車を作りダンパーの設定をする人は試してみてください」とのことです。蘓武さんの説明と合ってますね。

とは言え同じ「減衰比0.5」でもサスペンションの諸元やボディ剛性などで実際のクルマの動きは変わってしまいますし、コースによって、つまり路面の凹凸が多いか少ないか?高速コーナが多いか低速コーナが多いか?ということでも最適な減衰力は変わるので、あまり理論値にこだわらず現車の動きを確認しながら最適なところを探っていくべきなのは言うまでもありません。
なので、実際のセッティングであんまり「固有振動数が、固有振動数が」「減衰比が、減衰比が」って言うのもちょっとアレなんですけど、ただ、クルマにどういうメカニズムが働いてるのか?を理解する上ではとても大事な部分なので、知識としてはしっかり押さえておきたいですね。

このダンパー講習会を開催しているのは株式会社アネブルというところなんですが、FacebookやXのアカウントもあったのでちょっと覗いてみたらこれまたすごく参考になる情報が盛りだくさんだったので、機会があればまたブログのネタにしたいなと思っています^^
Posted at 2025/03/26 12:43:42 | コメント(0) | トラックバック(0) | 日記
2025年03月10日 イイね!

サブスプリングのセッティング

OX3832さんのところで高レートのサブスプリングの話が出ていました。
1Gで密着しないサブスプリングというのはあまり馴染みのない方が多いと思いますが、この分野で有名なのはBaseMの間野さんですね。
ブログを読ませて頂いてもいろいろと参考になるところがあり、すごいなぁと思っていたのですが、数年前にお亡くなりになってしまったのが残念です。

さてレートが高いか低いかに関わらず、サブスプリングのセッティングというのは密着荷重がとても重要です。
メインのレートと合成レートがどのタイミングで切り替わるか?ということが密着荷重で決まるからです。
例えばスイフトスプリングからは4kgf/mm、5kgf/mm、 6kgf/mmのアシストが発売されていますが、陥りやすい勘違いとして、5kgf/mmと6kgf/mmを実際に試してみて6kgf/mmの方が効果が大きいように感じたからということで 「柔らかいスプリングだとタイヤを地面に押し付ける力が弱いから効果が少ないんだ」と思ってしまう、というものがあります。
仮にメインスプリングのばね定数が4輪とも10kgf/mmだった場合、5kgf/mmまたは6kgf/mmのサブスプリングを使うと合成レートはそれぞれ3.33kgf/mmと3.75kgf/mmです。
ステア特性は前後バランスで決まりますから、反対側の10kgf/mmに対して密着解けた側の合成レート3.33kgf/mmと3.75kgf/mmの違いなんてあってないようなものです。
しかしスイフトの場合、作動長が42mm(ID65は41mm)と固定されているので5kgf/mmと6kgf/mmでは密着荷重が60~70kgf近く違います。
それはコーナリングのどの段階で合成レートに移行するのか?が異なるということを意味していますから、これがステア特性に大きく影響します。
といっても密着が解けた瞬間が分かるほど唐突じゃないですけどね。
(ドライバーは結果的なタイヤのグリップバランスの変化からそれを認識するかたちになりますが、クルマの構造上、密着が解けた瞬間の各輪荷重はアシストの有無による差がまだないため、ドライバーはアシストの密着が解けてから少し遅れてそれを感じるかたちになります。「オレは感覚が鋭いから密着が解けた瞬間が分かるぜ!」って無邪気に主張してくる人がいたら「あぁー…」と思っておきましょう)
(このような事情から「ぴったり1G付近で密着させたい」という場合でも、実際に乗ると、ちょっとくらいの誤差はたぶん分かりません。ハンドルの切り始めはだいたいブレーキかアクセル踏んでることが多いのでそもそもフロント・リヤ共に1Gじゃなかったりもします)

ちなみに間野さんも書かれていますが「どれくらいの密着荷重が最適なのか?」というのを計算で出すことはできません、全く不可能ではありませんが普通の個人では無理です。
こないだご紹介した荷重移動量簡易計算ツールのような可愛いもんじゃなくて、やろうと思うと地獄見るようなレベルの計算になってしまいます。
これに関しては実際に試してみるしかありません。

ところで、同じサブスプリングとは言っても2kgf/mmのヘルパースプリングと20kg/mmのプライマリースプリングとでは10倍違うので、サブスプリングの種類が変わればばね定数も大きく変わります。
合成レートはどれくらいになるのか、1Gで密着させるのか、その結果リバウンドストロークやタイヤにかかる荷重はどうなるのか?ということを考え出すと難しいように思えますが、基本的にはストロークの管理の延長なので、やってること自体は特別難しくはありません。
要は「実ストロークのうち、どこからどこまでを何kgf/mmで使うか?」ってだけの問題です。




ケース(1)







ケース(2)






ケース(3)






ケース(4)







ケース(5)







難しくはないんですが、ストロークのどの部分が何kgf/mmなのか?というのは必ず把握しておかないといけません。(ざっくりで構いませんが)
基本的なことですが(1)ダンパロッドの長さ(1)ダンパにかかる1G荷重(3)ダンパにかかる最大荷重、それぞれの数字が必要で、(3)に関しては走るコース毎に実測することになります。
それからプライマリースプリングなど密着荷重が大きいサブスプリングの場合はメインスプリングのばね定数を上げないと、ただサブスプリングを追加しただけでは1G付近のばね定数が合成レートになって下がってしまうわけですが、じゃあメインは何kgf/mmがいいのか?という話になったとき、サブスプリング追加前と追加後で数字上のばね定数を合わせるだけではうまくいかない(レスポンスが悪い)ことが多いようなので、そうなったらもっとメインを上げるのか?サブを上げるのか?減衰力でやりくりするのか?バンプラバーに当てるようにするのか?を迫られることになります。
極端に密着荷重が高い、または極端に密着荷重が低い場合であればサブスプリングの影響を少なく出来るのでまだマシですが、そのあたりをうまくやりくりしながら合成レートのつながりがスムーズになるようにトリプル化して…とかやっていくと、それって行き着く先はただのバリアブルレートスプリングです。
「ただの」って書いちゃうと失礼かもしれませんね、理想的な特性を求めてやりくりしてる人はたくさんいます。

またサブスプリングのセッティングに限った話ではありませんが、リバウンドストロークを増やすとバンプストロークが減ります。
フロントであれば「内輪のリバウンド不足によってアンダーなのか?外輪のバンプ不足によってアンダーなのか?」ということで対策が変わるわけですが、症状としてはどちらも同じアンダー方向なので、レート変更やプリロードなどで「結果的にアンダーが一番マシになるようにストロークバランスを調整する」ことが必要になります。
リヤの場合はオーバー方向ですが、事情は同じです。

でもまぁ最近はエンドレスさんのMBRも出たことですし、リバウンドストロークを稼ぐならメインのレートをちょっと落としてバンプ側はバンプラバー任せにする、という選択肢も人によってはアリかもしれません。
たぶんですけど下手にサブスプリングでセッティングするよりまともに走ります。
バンプラバーはバンプラバーですから「コーナ入口でアンダー、コーナ出口でオーバー」の問題は少なからず残ると思いますが、昔ながらのバンプラバーに比べればずいぶんマシになるんじゃないかなぁと。
最大荷重の実測とかしなくていいぶん作業もラクチンですしね、あんまり潰し過ぎるとタイヤの角が減りますけど。

で、いろいろ書いといて何ですが結局シングルできっちりセッティング出来るならクルマに余計なものつけなくていいのでそれが一番だったりします。
でも人それぞれ事情があってシングルではどうしてもうまくいかないこともあるでしょう。
一般道を違法な速度で走る人は「上りのヘアピンでリヤがインリフトしちゃって…」って人もいるでしょうし、あるいはスキー場の駐車場とかで草ジムカーナしてると結構飛んだり跳ねたりするのでリバウンド増やしたくなる気持ちも分かります。
サブスプリング使うと絶対遅くなるってわけでもないですし、悩みながら試行錯誤を重ねてみるのもいいでしょう。
ただ、「安易にサブスプリングに頼ろうとする前に、シングルのセッティングに本当に問題がないのかもう一度よく考えなさい」とは僕の死んだおじいちゃんから口すっぱく言われていたことなので(嘘)、サスペンションストロークをきちんと管理出来ているかどうか改めて確認することは大事です。

でもでもサブスプリングやり出すと…めちゃくちゃ楽しいですよ笑笑
Posted at 2025/03/10 12:44:58 | コメント(2) | トラックバック(0) | 日記
2025年03月05日 イイね!

対話

キー回してエンジンかけると
そこから伝わる感触で
なんとなくこいつの調子が分かる気がする

ボタン押すほうがスマートかもしれないが
ちょっとイイだろ

パワーはなくて構わない
どうせ使わんし
高性能でなくていいから
俺を乗せてキビキビ走ってくれ

行先は決めない
当てもないけど
いつもより少し遠くまで
お前の気分はどうだ?
BGMを聴きながら
言葉のない対話をする

ごちゃごちゃうるさい世間の愚痴も
クタクタで忙しい日常も
こいつに乗れば全部忘れられる
でも
嫌なことを忘れるために走るんじゃない
純粋に楽しいから
ただそれだけ

そこのお前
フェンダーに腰掛けるな
そこのお前
タイヤに足かけんな
そこのお前
愛おしそうに天井ポンポン叩くの
すごくイイぜ

行先は決めない
当てもないけど
いつもより少し遠くまで
ステアリングに伝わる感触が
実に多くを語るから
言葉のない対話をする

ヤレた足腰労わるように
今日もマンホール避けて走っている
Posted at 2025/03/05 12:54:51 | コメント(1) | トラックバック(0) | 日記

プロフィール

「@Garage K 個人的には、「グリップする」=「より大きなグリップ力(コーナリングフォースまたは加減速力)を出せる」という意味かなと思って読んでましたが^^;
この件面白いんで記事にしますね!」
何シテル?   12/13 20:54
福井のロードスター乗りです。 ロードスターは現在休眠中。 タカスサーキットをホームコースとしてサーキットアタックしていました。 GPSロガーの結果を元...
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荷重移動量簡易計算ツール 
カテゴリ:その他(カテゴリ未設定)
2025/01/28 18:05:40
幌っとOUT 
カテゴリ:ロードスタークラブ
2009/04/16 23:19:49
 

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14年式のNB3型1,8RSです。 足回り以外はだいたい純正のままです。
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