カッキー@99Xのブログ一覧

前回の続きです。
エンジン版アイ用の車高調を手に入れたので、バネレート上げて検証してみよう。
でした。

というわけで手配した5kバネをセットしたのがこちら


225mmという中途半端な長さのバネですが、たまたま見つかってよかったです。
200mmなら選択肢も多かったんですが、バネレートが同じでも
自由長の長いバネの方がバネ定数の立ち上がりが穏やかで、
大きな凸凹での乗り心地が良い傾向になります。
この25mmが重要。

これでフロントのバネレートを上げてグラグラが解消できるか？を検証した結果…



アカーン!!



グラグラは減ったものの、まっすぐ走っていても路面の凹凸を細かく拾いまくり、
常にヒョコヒョコとピッチング、大きめの凹凸では前はヒョコヒョコ
かと思えば後はフワフワとものすごい違和感(後ろは何もやってないのであたりまえ)。

バランスが崩れて悪いところだけが出ています。
もう走り出してすぐ駄目だと理解しました。
これは最初から予測できていたことで、きれいな道では乗り心地良いし(当然)、
バネが硬くなった分コーナリング時のロールは減った感ありますが、
それを帳消し以下にするほどの平常時の動きの悪化でした。

ダンパーの減衰力が調整できるものならまだ頑張れる余地ありますが、
BASIC-Kは減衰固定なので仕方ない。

詰まるところ車重に対してサスストロークが絶望的に足りておらず、
車高調という商品の性格上、その全長も純正よりも短くなっていることから
私にとっては

「車高が落ちないようにするのが大変で、
　　　　　　　　　　乗り心地で遊んでる余裕がない」

ので合わないな、となりました。

ーで車高調は速攻ヤフオクに放り出し、次の検討です。



やっぱりここに立ち返るしかないので、まだやれる手段として

「さらにリアの車高(重心)を下げる」

をやってみようと考えました。

手段はと言うと、今リアに4WD用のバネを入れているところを
2WD用に交換することでもう少し車高ダウンが図れるのでは、
というところです。

もともとの車高バランスとして(多人数乗車時に備えてと推定)リア上がりになっているので
我が家の1〜3人乗車の使い方では前後同じ車高でも支障ないのでは。という魂胆です。

というわけで善は急げで2WD用のリアバネ買って交換です。

いきなりBefore-Afterの比較です。

ちなみに私は車高を測る時、
ホイールセンターからフェンダーアーチ頂上までで測っています。
タイヤのつぶれ具合の影響を排除したいので。こんな感じ



フロント車高比較。今回は340mmちょっとで変わっていません。



リア車高比較。10ｍｍ～12mmほど下がってフロントとほぼ同じ高さに。



ラテラルロッド角度


ほぼ水平になりました。

さらにバンプラバーも取り付け互換性があり、
アイミーブのものより柔らかいとされるミニカ用のバンプラバーも入れました。


少し純正よりも長くなりましたが、
ロール抑制の観点では早くバンプタッチさせるのはアリだと思います。
柔らかくなったバンプラバーで早めに受け止めれば衝撃も少ないはず。

最低地上高も


一番低そうな樹脂アンダーカバーの突起部でも9.5cm取れています。

さて、肝心の乗り心地はというと・・・


グラグラ激減。
　いい意味でスポーティな乗り味に。


今までは横揺れに対してオツリが来る感じでグラグラ揺れていたのが、
道路のうねりに追従して揺れるものの、それがすぐに収束するようになって
締まった乗り心地になりました。これは良くなったと言える。
だいぶ回り道しましたが、今度こそ完成と言えそうです。
フロント:4WD用バネ、リア:2WD用バネ
という変な仕様になりました。

一方で足回りのキャパとしては小さくなっているので、
このまま使ってみてボロが出ないか、
またフル乗車することがあれば底付き感が出ないかなど見てみます。

サイドビューはこんな感じになりました。



タイヤの厚みとホイールアーチの隙間高さがほぼ一致しており
見た目的にも下げた感は無く、美しいバランスになったと自己満足しています。





オマケ。
珍しいアイ3兄弟(MiEV、エンジン4WD、エンジン2WD)のバネ勢ぞろいです。

(フロント)MiEVのバネは若干樽型ですね。


(リア)MiEV→4WD→2WDと短くなってます。

4WDバネで一旦の決着となった乗り心地改善。
以前の検討内容はこちら↓
アイミーブMの乗り心地改善検討①構造分析
https://minkara.carview.co.jp/userid/441249/blog/45176401/
アイミーブMの乗り心地改善検討②仮説
https://minkara.carview.co.jp/userid/441249/blog/45176633/
アイミーブMの乗り心地改善検討③スタビ撤去&次案出し
https://minkara.carview.co.jp/userid/441249/blog/45177373/
アイミーブMの乗り心地改善検討④(完結)バネ交換&足回り仕様観察
https://minkara.carview.co.jp/userid/441249/blog/45178097/


次の一手を探してヤフオクを漁っていたら、不意に中古美品の車高調が買えてしまいました。
エンジン版アイ2WD用のものです。
アイミーブにも付くので大丈夫です。
ヘソクリ引っ張り出して支払いました。

ｼﾞｬｰﾝ


車高調は車高を落とすために買う人がほとんどだと思いますが、
私の動機は車高下げではなく「バネ交換が簡単にできる」でした。
バネ内径と長ささえ合わせれば、規格品の直巻スプリングが使えますからね。
リアはアクスルに載せるための専用バネなので、手軽に遊べるのはフロントだけですけど。

ここで試してみたのは「フロントのバネレートを上げる」でした。
以前挙げたのはフロントのバネレートを下げる、だったので逆方向になりますが
車高下げでリアのロール発生力を下げられたので、フロントだけでも受け切れるのでは？
受け切れるなら硬い方が動きが少ないよね。動きが速くなるデメリットもあるけど試してみよう。

ということで到着したTEIN BASIC-Kの寸法計測しました。

ダンパーストロークは133mmで純正と同じ。

バンプラバーの高さも50mmで純正と同じ。有効ストローク83mm。

ダンパー全長は純正より13mmほど短い。
※短いと組み付けただけで1G車高は13mmダウンします


現状の純正ダンパー+4WDバネ仕様のストローク配分は縮31mm:伸52mmなので、
ダンパー全長の差13mmを加味して1Gの沈み込み(伸びストローク)を40mm程度に抑えると現状の車高が維持できる計算になります。


ここからアイミーブの前軸重490kgをベースに計算進めます。
片側で245kg。
BASIC-Kのフロントのバネレートは2.5k、1Gで245÷2.5=98mm縮む。
有効ストロークは83mmなので、1Gでバンプラバーに乗っかった状態ですね。
大変厳しい。


ちょっとエンジン版のアイの話にそれて補足します。
ストロークがいまいち足りてないのはエンジン版でも同様で、
前軸重は400kgに減って1Gで200÷2.5=80mm縮む。
バンプラバーまで残り3mmですね。
ここまでやるとかなり車高短で、BASIC-Kの取説には25mmプリロードを掛けるように書かれています。
これなら1Gでの残りストロークも28mmになり、縮28mm:伸55mmでまだ理解はできる設定。
平らな道では乗り心地良さそうな仕様。

補足終わり。

さてアイミーブに戻ります。
このまま2.5kのまま組み付けて、車重増分プリロードをもっと増やして車高を保ったとしても
もともと柔らかいバネ+大きなプリロードで成立させている純正サスの劣化版になるだけです。


なので、今回は検証のためにできるだけ硬いバネを仕込んでみます。
つまり、プリロードほぼゼロでも車高が保てるバネ、ということになります。
ざっとアタリを付けて考えてみます。

4kバネではどうか。
1Gで245÷4=61mm縮みます。
プリロード無しでも縮22mm:伸61mmで車体を支えることはできますが、かなりの車高短になります。車高維持のため伸びストローク40mmを目指すなら21mmプリロードが必要。却下。


5kバネではどうか。
1Gで245÷5=49mm縮みます。
プリロード無しでも縮33mm:伸49mmでいいバランスになってきました。
9mm程度の少なめプリロードで車高維持。


6kバネではどうか。
1Gで245÷6=41mm縮みます。
プリロード無しでも縮42mm:伸び41mmでダンパー全長の短さを考慮しても今の車高を保てそうです。


実際には軸重や計測ばらつきで何mmか車高が振れるので
ジャストの6kよりも調整代のある5kを入れてみることにしました。

続く…

アイミーブのグラグラ横揺れする乗り心地に対して、前回はフロントスタビを撤去して一定の効果を得ました。
あと狙いのダウン量に近そうなガソリンアイ(4WD)のバネが運良く手に入りました。というところでした。

今回はそのバネを組み込む作業の中で、アイミーブの足回り仕様を観察してみます。
なおフロントのバネ交換はスプリングコンプレッサーを使用、リアはダンパー外しだけでできました(ドラシャ抜けそうで怖かった)。

作業は簡単そうなリアから実施しました。サスストロークを計測した結果は
バネのジャッキアップ状態〜バンプタッチまでのストロークは118mm。タイヤとのレバー比は約1.2でした。
アイミーブ純正バネは0G→1Gで38mm沈むので、伸びと縮みのストローク配分は1:2。
やはり伸び側が少なめということがわかりました。図で書くとこんな感じ。

<アイミーブリアサス純正状態>


ここに4WDバネを入れた結果、車高は17mm落ちて、バネの沈み量としては60mmとなりました。
伸縮ストローク配分にして1:1。いい感じになりました。

<アイミーブ4WDバネ状態>


次にフロント。
ジャッキアップ状態〜バンプラバーにぶつかるまでのダンパー(=バネ)ストロークは83mm。短い。
タイヤとのレバー比(ここはストラットの傾斜分なのでストローク比と呼んだ方が正しいかな)は約0.8。
アイミーブ純正バネでは0G→1Gで35mm縮むので、伸びと縮みのストローク配分は1:1.4。

<アイミーブフロント純正状態>


こっちは純正状態でリアよりいい感じでした。が、もうバラしてしまったので4WDバネに交換します。
リア下がりになるのも気持ち悪いし…

4WDバネを組み込んだ結果、車高18mmダウンとなりました。バネの伸び縮みのストローク配分は1.7:1に。
結構縮み側のストロークが厳しくなりました。

<アイミーブ4WDバネ状態>


これで実走してバンプタッチが感じられなければOKとします。

まとめると、前後とも20mm近くローダウンとなり、仮目標の10mmダウンに対しては落ち過ぎ….となりましたが
ストローク配分としては懸案のリアが適切になったのでヨシとします。

<ラテラルロッド角度Before>


<ラテラルロッド角度After>


組み替え後、いつもの走行ルートを4WDバネ仕様で走ってみました。
懸案の横揺れは激減。路面の凹凸を踏んでもボディの動きは上下動がメインになりました。
心配していたフロントのバンプタッチも、強気に凹凸に突入した場合は跳ね返される感覚があるものの
奥さんの安全運転の中ではボロが出ないことがわかり一安心。

車両構造の観察から始まった、乗り心地改善プロジェクトは完結です。
あまりお金をかけずにコスパの高い手段が取れたと思います。
読んでいただいた方、ありがとうございました。

これ以上改善するとなると、まずは短すぎるサスストロークの拡大案を考えるところからになりそうです。
重いクルマにストロークが短い足回りは難しいですね〜

ちなみに見た目はこんな感じに変わりました。

<車高Before>



<車高After>



健全な車高は保ってるかな。というところです。

アイミーブのグラグラ横揺れする乗り心地の原因について仮説を立てました。

①フロントのロール反発力を下げる案
・フロントのスタビを撤去する。(費用ゼロ)
・フロントのバネレートを下げる。(費用不明)
・フロントの1G締めをする。(費用ゼロ)
②リアのロール生成力を下げる案
・リアにスタビを付ける。(費用不明)
・リアのバネレートを上げる。(費用不明)
・リアの車高を下げる。(費用不明)

この中で「お金をかけずにできて効果が見込めそうなメニュー」ということで、
まずはフロントのスタビを撤去してみました。効果の程は…2往復揺れていたのが1.5往復になった感じで、
程度は確実に良くなったものの、もう一押し欲しいところです。
ちなみにブラケット含めて綺麗に撤去したらディーラーでも指摘無かったです。

次に手をつけられるところとして、やはりリアを何とかしたいのですが、
スタビ追加は車検的に怪しい&キットが存在しないのでNG。
バネレートを上げるのはバネの用意が困難&車高調前提の話。
車高下げはダウンサスor他グレードのバネ流用でできるかも？ということで検討してみます。

まずはダウンサス。エスペリアさんから拝借。

<エスペリアダウンサス図>


アイミーブ用をラインナップしているところが凄い…ダウン量は32〜37mmということで、ガッツリ下がりますね。
目安はガソリンアイ並の10mmなので、ちょっと落ち過ぎです。
が、よく見るとバネレートが書いてあります。フロント3.3k/リア3.4kとのこと。
ここからエイッと純正バネレートを2kと仮定して、少し車重の軽いガソリンアイのバネがダウンサスにならないか考えてみます。

まずはアイミーブの諸元おさらい。

<ミーブ諸元>


次にガソリンアイの諸元。

<ガソリンアイ諸元>


車重はアイミーブの方が170kg重いです。
ちなみにガソリンアイの前後軸重はフロント400kg/リア500kgです(調査済)
アイミーブはフロント490kg/リア580kgです。
というわけで、ガソリンアイ比でフロントは片輪45kg、リアは片輪40kg重くなることになります。
バネレートが2kgf/mmだとすると、フロントは45÷2=22.5mm、リアは40÷2=20mmダウンすることになります。
いろいろ仮定を置いていますが、ちょっと下がり過ぎそうです。

もうちょっと重いガソリンアイいないか？ということで探していたら…いました。

<4WDアイ諸元>


またcarviewさんから拝借です。
4WDのガソリンアイです。プロペラシャフトとフロントデフ、ドライブシャフトで60kg重くなっている模様。
車重960kgの内訳はフロント430kg/リア530kgとのことで(調査済)、全輪で15kg増
バネレートが2kgf/mmだとすると
2WD比で全体的に7.5mm車高が落ちているはずですが、最低地上高や全高は2WDと変化なし。
おそらくバネを変えて車高を合わせていると思われます。これなら使えるかも。

アイミーブのフロント490kg/リア580kgから4WDガソリンアイとの重量差を見ると、
フロント片輪で30kg、リア片輪で25kg増えていることになり、例によってバネレートを2kgf/mmとすると
フロントは30÷2=15mm、リアは25÷2=12.5mmのダウンになるので、目標の10mmにだいぶ近いことがわかりました。

じゃあ4WDのバネに変えてみよう。でもそんなに都合良く手に入る訳が…



激安でヤフオクに落ちてました。笑　即決。

次回はバネを組み込みながら足回りの仕様を観察します。

さて、前回はアイミーブのサス形式について書きました。

まずはフロントの力の流れについて、前回よりも詳しく見ていきます。
ボディに遠心力がかかると、以下のようにロール運動が発生します。

<ストラットサスペンションのロールについて考える 3:43>


このように、ロールするときはカーブの外側の足が縮んで、内側の足が伸びますが
アイミーブのフロントサスにはスタビライザーが付いており、遠心力等でボディがロールすると
それに反発する力を発生します。ロール時だけ効く点で、ストラットに付いているバネとは働きが異なります。

<スタビライザーについて考える 4:09>


左右のロアアームが同じように上がったり下がったりではスタビがねじれないので何も起こりませんが、
左右のロアアームが片方は上がる、片方は下がるになるとスタビがねじれるので、ロアアームを水平にしようとする反発力が生まれます。

※個人的にはスタビありのセッティングはかなり難しいと思っています。
　直進時とロール時でバネレートが変わるということなので、ダンパー減衰力の狙いが定まらなくなる。

当然、不満を感じているグラグラ横揺れもスタビが効く状況になるので、
後述のドディオンアクスルの特性と合わせてこれが原因かも知れない…と思いました。

さて、次はドディオンアクスルについて。
ストラットとの違いも踏まえて、力の流れを考えると以下の通りです。

<ドディオンアクスルの力の流れとアンチロールジオメトリ 5:49>


トレーリングアームは横方向の力を受けず、ラテラルロッドと分担して前後左右の力を受けます。
これはこれで合理的な構造ですが、ラテラルロッドの付き方に着目してみると
ストラットと違ってロッドの向きと重心位置がちぐはぐなので
クルマが傾こうとする動きを抑える機能がありません。

ストラットとの決定的な違いは「タイヤから重心に向かってアームが伸びているか？」というところで、
横方向の力をラテラルロッド一本で受ける構造のため、どうしてもロッドの支点の間に重心が来ます。
これは構造的な弱点で、バネの硬さに頼らずロールを抑制できるストラットに対する不利要素となります。

こういう機構的にロールを抑える機能を「アンチロールジオメトリ」といいます。
ちなみにジムニーなんかは前後ラテラルロッド付きのリジッドアクスルなので
「横揺れがひどい」というレビューが多いですね。悪路走破性との天秤の様です。

以上のことから、アイミーブのグラグラ揺れの原因について以下の仮説を立てました。
「ロールを作るリアとロールに反発するフロントの相互作用でグラグラ揺れを作っている。」

これを解決するために取れる策は、
①フロントのロール反発力を下げる案
・フロントのスタビを撤去する。(費用ゼロ)
・フロントのバネレートを下げる。(費用不明)
・フロントの1G締めをする。(費用ゼロ)
②リアのロール生成力を下げる案
・リアにスタビを付ける。(費用不明)
・リアのバネレートを上げる。(費用不明)
・リアの車高を下げる。(費用不明)

以上となりました。続く…