図面屋のブログ一覧

最早、昔取った杵柄とは言えない程サーキット走行から離れてますので、身体がついていくのか…今から不安ですね～

あ、ドライビンググローブ買わなきゃな～
実はそれが一番問題でして、ドライビングシューズは以前からあるものを使うつもりなんですが色が青、合わせてグローブも青を使っていました

１人でサーキットを走るので、タイヤのローテーションとか合間にやりたいので、汚れてもいいように、ツナギ着て作業と走行をしようと思っているのですが、ツナギに合う色は赤…

グローブの色をツナギに合わかシューズに合わすか、ちょっと悩み中(笑)クルマも赤だしな～
シューズも赤にしろって？
そこまでの予算は計上されておりません(泣)
…そんな事考えてる暇が合ったら走行動画でも見てコースを覚えたほうが良いですかね(笑)

主観的なタイヤの事アレコレ
※1
厳密に言うと完全でない説明や、摩擦潤滑にかんしては未だ定説として確定していない論理の部分があります。また図面屋はこの分野に関して学術的に専門家ではないので、より詳しい方はあまり突っ込まないでやってください。正直たまに自分でも???な所あります(汗)
※2
本来はお友達へのメッセージのつもりで書いた文章ですが、ブログネタがないのでブログの方へ転用します(笑)

まずタイヤのグリップ力って一体何???と言うところから
一言で言うとタイヤが路面と接した面での摩擦力(広義での)であるということにはなるのですが…

じゃあ一体摩擦力って何???ということになりますよね～
実際私もそうなのですが、摩擦力=μMgがまず思い浮かびますが、そうそう簡単にはいきません

この公式、前提条件がありまして、摩擦面が充分に滑らかであること、剛体というか固体同士の摩擦であること、速度がゆっくりであること等…すごく制限が多い公式です
とてもタイヤのような弾性体、厳密には粘弾性体には適用できません

なぜこの公式に面積が関係ないか、数式に寄らず感覚的に説明する方法がありまして、数学的に平面を定義するには平面上の３点を示せばよい…簡単な例ではレストランのウエイトレスさんがトレーを持つのに３本指でカッコつけて持っていたりしますよね、平面は３点あれば支えられるわけです…肉眼で見て滑らかであっても微視的には物体は凸凹しているわけで一見どんなに接触面積が大きくでも実際に触れているのはごく微小な幾つかの点(最小で３点)にすぎない為面積はほとんど関係ない、というわけです
長々と続けてスイマセン、ここ余談です
本題にはあまり必要ありませんm(_　_)m

じゃあタイヤの摩擦抵抗は一体どこから来るのか?
私も実はうまく説明できないのですが、弾性体に生じるヒステリシスロス、粘着、せん断力(厳密にはタイヤが受けるせん断応力ですね)が原因となります
この中で最も分かりにくいのがヒステリシス抵抗ですが…
大学で高分子系が専門の人ならうまく説明できるかもしれませんが、機械系の私には少々難解でして…エネルギーの増減だけを軸にして解釈します

ヒステリシス「ロス」ですからこれはエネルギーの損失になります。最初の摩擦力は力の式でしたが、ここからエネルギーの式に切り替えて考えなければなりません、ややこしいですね(汗)

ちなみに最も単純化した運動エネルギーの式はE=1/2mvv(二乗が入力できません)です
ヒステリシスロスというやつは、極端な例では低反発枕を指で押した場合、離したスピードに対して明らかに遅く返ってきますよね、凹んだ個所の質量が元の位置までゆっくり跳ね返ってくるということはこの式においてvが減少したことになります
(これがバネなら離す指の速度に追従しますよね、ここが大きなポイントです)
熱力学で用いるようなグラフにしてみると分かるのですが押す時と離す時で経路が異なり閉曲線になります
つまりエネルギーが減ったわけです、こういった現象の際生じる抵抗のことです

タイヤの縦グリップも、横グリップもタイヤはたわみます(つまり変形します)たわむこと自体が本来であればタイヤを滑らせようとするエネルギーを吸収しているわけですね
でこのとき吸収する入力が反力として(吸収するということは、入力方向の反対に力を加えることと等価ですから)一種の摩擦力と考えられるわけです


このとき吸収されたエネルギーは一体どこに行ってしまったのか気になりませんか?
このエネルギーは熱に変わってしまいます。レースでスタート前に車体を振り回すのはこのヒステリシス抵抗による発熱を狙っての事というわけです。ホイルスピンさせるよりもタイヤ全体の発熱量としては大きいようです

他の原因で発生する摩擦については想像が容易なので、割愛ってことで(笑)

なんだかサワリの説明だけで長くなって疲れましたorz

このシリーズ、ウケが良いようなら不定期連載で続けますが…読むのもしんどいよね～(汗)