黒鉄のブログ一覧

みんカラで面白いことをやってる人がいて、その理論に共感したのでやってみることにしました。
ミラーの縁に鋸刃状のプレートを付けることで、ボルテックスジェネレータと同様に渦を作ってやろうという発想です。


これ、どこかで似たような物を見たことがあると思ったら、

GT-Rニスモのウイング翼端板に同じ様な処理がしてあったのを思い出しました。
写真が見つからなかったのですが、別のGT-Rのリアバンパーコーナー部に同じ様な造形を取り入れていたのを見た記憶もありますので、気流の剥離部に何かしらの効果を与える造形であるのは間違いないようです。

で、今朝は雨が降ってたので水滴の動きを付ける前と比較してみました。
こっちが付ける前の水滴の動きです。

ミラーの後でクルクルと回転しながら徐々に上方向に移動していく感じです。

で、こっちが付けた後。

水滴の回転運動はすっかり影を潜め、より急角度（ほぼ垂直）で上昇した後、ミラー上側を越えてきた気流に乗って後方へ・・・という感じです。

予想してたのとはちょっと違いますが、取付けたことで何らかの変化はあったようです。
問題は、何故そんなに強力な上向きの気流が発生するのかということですが、ミラーを前から見た時（下の写真）の赤丸の部分の隙間が悪さをしているのではないかと考えて、クッションテープでここに壁を作ってみました。

また今度雨が降った時になにか変化があるか見てみます。

ウチのヴィヴィオのロールが異様に少ない原因を、囓った程度の知識で考察してみた。いつもの如く正しい保証はどこにもない。
（※今回は自分用のメモ的意味合いが強いので、専門用語にいちいち解説付けたりしません。知りたきゃ自分で知れ。）

車両の動きに影響を与えそうな要因として

①軽量化による重心低下
②軽量化による重心の前方への移動
③バネ定数の増加
④車高上昇によるロールセンター上昇
⑤切れ角アップスペーサーによるタイロッド全長の短縮
⑥ロアアーム下傾角の増加
⑦ホイールオフセットの変化によるトレッド及びスクラブ半径（ポジティブ）拡大（片側2mm）
⑧ルーフバー/ピラーバーによるリアロール剛性の増加
⑨総重量低下によるバネ上/バネ下の各固有振動数増加

等が挙げられる。

まず①②④により、重心とロールセンターの距離が近付いたことでロールモーメントが減少する。
③⑧によるロール剛性の増加が更に前後のロールを抑える。
マクファーソンストラットはロール角が増加するのに比例してロールセンター高が低下していく（＝重心との距離が離れ、ロールモーメントが増加する）特性を持つが、上記の理由でロールが抑えられることで、「ロールがロールを呼ぶ」状況が回避される。

また、⑦のポジティブ側スクラブ半径の拡大には、加速及び定速時にタイヤをトーイン方向に向ける力が大きくなる効果があり、加速しながらのコーナリングであれば外輪にはコーナリングフォースを補助する方向に力が働く。
更に純正のキャスタ角3.1°は外輪舵角25°程度まではタイヤにネガティブキャンバーを付ける動きをし、前述の理由でロールが抑えられることで、ロールによる対地キャンバのポジティブ化も抑えられ、キャンバスラストもコーナリングフォースを補助する方向に働く。

次に左右輪間における荷重移動であるが荷重移動の最大量は、車両重量が軽く・トレッドが広く・ロール剛性が高いほど小さくなる。（MFi Vol.127 P45参照）
荷重移動が小さくなればロールもまた小さくなる。
また、荷重移動が起こっている時には左右輪の平均コーナリングパワーは、荷重移動が起こっていない場合よりも低下する（グランプリ出版　自動車のサスペンション　P72参照）ため、荷重移動が少ない方がよりタイヤのグリップを使い切った走行が可能となる。

ウチのヴィヴィオにはルーフセンターとリアにピラーバーが装着されているが、フロントにタワーバーの類は装着されていない。
これによりロール剛性の前後バランスがノーマルよりリア寄りになり、前後のタイヤにスリップアングルが付くタイムラグが減少した結果、レーンチェンジで平行移動するような乗り味になったのではないかと予想される。

その他、⑤のタイロッド全長短縮はロールステアの抑制に、⑨の固有振動数増加はタイヤの路面追従性向上にそれぞれ効果があるのではないかと推察される。


これら様々な要素が複雑に絡み合った結果、ウチのヴィヴィオは恐らく、
変形し、滑って外側へ逃げようとするタイヤを荷重移動で上から押さえ付けて得られるコーナリングフォースではなく、単純にキャンバスラストによって車両前部に発生する横力をより多く使ってコーナリングしているのではないか？というのが私の推察です。


となるとですよ、軽量化で重心とロールセンターを近づけ、固めのバネとボディ補強でロール剛性を上げるなどして、車高を下げずにロールを減らす方向でチューンすれば、サーキットでも同様の傾向が出るはずだと思うんですよ。
ネガティブキャンバ角を大きくすることで、よりその傾向は強まるはずですが、キャスタ角を大きくすることができれば、転舵時のみ大きなネガティブキャンバを付けることができるので、よりベターなのではないかと思います。

サスペンションを囓りはじめて、重心がどうのロールセンターがどうのと言ってはいるが、じゃあ実際自分の車の重心がどこでロールセンターはどこなのよって聞かれると
「わからん、ぜんぜんわからん」としか答えられないわけで。

などと思っていたら、「そういえば軸重とホイールベースがわかれば重心の前後位置だけは計算できるなぁ」ということを思い出しまして、朝から電卓叩いてました。

とりあえずウチのヴィヴィオの元々の車検証上の軸重は、前420kg後250kgでしたが、これは乾燥重量であり、スペアタイヤなどの装備も入っていない重量なので、その辺りを拾えるだけ拾って大雑把に軸重に加算していくと、前430.3kg後268.6kgぐらいだろうという予測が出ました。
（油脂類はざっくり1L：0.8kg、LLCは1L：1kgで計算）

この予測数値を元にまずはノーマル状態での重心位置を計算。
ホイールベースが2310mm、全重量688.9kgなので、後輪を基準に考えると、前軸にかかる荷重430.3kgと重心にかかる荷重688.9kgが釣り合うので、
430.3×2310＝688.9×A（後軸から重心までの水平距離）となります。
この式を解くとA≒1443となります。
前軸から見ると867mmの位置に重心があることがわかりました。
図の赤線の位置がそれにあたります。
高さはわかりませんが、この線上のどこかに重心があるわけですね。

で、次は今のウチのヴィヴィオの重心位置を求めます。
構造変更時に計測された車重が660kg（前420kg後240kg）で、そこから行った軽量化を順に差し引いていくと、概ね前405kg後225kgぐらいではないかという予測になりました。
同様に計算すると、後軸から1485mmの位置が現在の重心位置であるという結果が出ました。
図の青線の位置です。
ノーマルより42mm前方に重心が移動しています。

更に今度はRX-Rの4WD車（ABS付）も計算してみます。
乾燥重量770kgに同様に油脂類等を加算していくと、前480.8kg後309kg（計789.8kg）の予測が出ました。
これを計算すると、重心位置は後軸から1406mmの位置、図の緑線の位置となりました。

ノーマルのRX-Rとウチのヴィヴィオでは、重心の前後位置が79mm、およそ8cm違うという結果です。

図中に引いた線は同時にヨーモーメントによる車両の自転軸でもあります。
この違いがどう挙動変化に影響し、ドライバーの感覚にどのような違いを生むのかってのは、やっぱり今の私には全然わからんのですが、いつかどこかの誰か（それは私かも知れないし違うかも知れない）にとって何かのヒントになればいいなーと思ってここに書き記しておく次第であります。

本日、ヴィヴィオの21年目の車検を通してきました。

普段からメンテしてるので特に大きな不具合もなく、やったことと言えば
・ブレーキフルード交換
・下回り洗浄/錆止め（軽めに）
・サイドスリップ調整（前後ともゼロセット）
ぐらいです。

最近はヴィヴィオの下回りに潜ることもめっきり減ったので、錆の具合を確認してみると、思ってた以上に進行しておりました。
サイドシルの腐食はまぁしょうがない物と諦めていたんですが、
リアメンバー取付部の上や

トレーリングリンク付け根にも

錆穴が空き始めていました。

融雪剤の撒かれる地域で21年走ってきてこれぐらいの錆ならよく保ったほうだと思います。
もとより通す気もありませんでしたが、やはり2年後この車体で車検を通すというのは現実的ではないですね。
今回錆の現状を確認したことでスッパリと諦めが付きました。
車体はスクラップとし、各種パーツについては各々バラで譲渡という形になるかと。

簡単に外せる物は一通り外してから捨てる予定ですが、プレオ用ローラーロッカー＆カムシャフトと電動パワステプレオ用ベルト周り一式移植セットに関しては、欲しい人がいる場合のみ外そうかと思います。
さて、ヴィヴィオに乗ってる人の数は2年後にどれぐらい減っているのか・・・。

新型車解説書を見ながら素人が適当に考えるだけの考察なので決して鵜呑みにしないように。

解説書の図面からわかること
・Fストラット軸とトランスバースリンク（以下ロアアーム）ボールジョイント（以下B/J）の前後位置は同じ。
・ロアアーム支持部前側の前後位置はB/Jよりやや後ろ。
・ロアアーム支持部後ろ側は前側より内側
・恐らくではあるがロアアーム全長＞タイロッド全長※訂正：僅かながらタイロッド全長＞ロアアーム全長のようです。
・水平方向高さは空車状態で低い方からロアアームB/J→支持部前側→支持部後側→タイロッドの順

まずキャンバー方向の変化だけ考えると、上側にあるタイロッドがロアアームより短いため、バンプ時・リバウンド時共にナックル上部に「引き」の力が発生し、ネガティブキャンバー方向に変化すると思われる。ロールセンターとの絡みで、考えれば考えるほどサスストロークによるキャンバー変化がわかんなくなってきたので削除します。




次にトー側の変化だが、ロアアームの動きを正面から見た場合、B/Jの軌跡は一旦外側に広がった後、内側へと入り込んでいく軌跡を描く。（正面視図参照）
タイロッドエンドも同様な軌跡を描くが、ロアアームの方がニュートラル時の下傾角が大きいために横方向の移動量が大きくなる。
このため、正面から見たロアアームB/Jとタイロッドエンドの水平距離Aは、ロアアームが水平状態となるまでは増加し、更にバンプしてロアアームが上傾するに従って縮んでいくと思われる。

ここで水平距離Aを上面から見る（上面視図参照）と、ロアアームB/Jとタイロッドエンドはナックルを介して固定されているために、水平距離Aを伸縮させるにはナックルを回転させるしかないことがわかる。
つまりAを伸ばすにはナックルを（上面から見て）左回りに、縮めるには右回りに回す必要があるということである。

このことから、バンプ時のトー変化は、ストローク初期に一瞬トーアウトに振れた後、ストローク量が増えるに従ってトーイン方向に巻き込んでいく変化となるはずである。
これは、バンプストローク初期からトーインに巻き込んでいく変化だと、路面の段差でバンプした瞬間（≒タイヤに荷重がかかった瞬間）に（サスのバンプストロークによる）ネガティブキャンバー＋トーインの効果でトレッド面に急激に車両内側方向への力がかかり、直進安定性が損なわれるからだと思われる。（バンプストローク初期にトーアウトであれば、ネガティブキャンバーとトーアウトの効果がそれぞれ打消し合い、トレッド面に横方向の力は殆どかからない）

ある程度以上のストローク量になると、路面の凹凸によるバンプではなくコーナリングの横Gによる物である可能性が高いため、バンプ側（＝アウト側）をトーイン方向に振ることで操縦性を確保していると思われる。

これが「ノーマルサス」のストロークによるアライメント変化であるが、ロアアームがバンザイするようなローダウン状態では、ニュートラル時に適正なアライメントであっても、バンプ時にノーマルサスのような「一瞬のトーアウト」が存在しないため、良く言えばクイックだが悪く言えば直進安定性の悪いサスになる可能性がある。
仮にロアアームB/J部にロールセンターアジャスターを装着したとしても、ヴィヴィオのタイロッドエンドが上刺しであるが故にタイロッドはバンザイ状態から補正できない。
この場合はストローク初期にロアアームが車両外側に広がる動きをするのに対して、タイロッドは即座に車両内側に引き込まれる動きをするため、ストローク初期のトーアウト方向の変化が大きくなって、ステアリング操作へのタイヤの応答性が落ちる可能性が考えられる。

なお、これらの考察は全てゴムブッシュのたわみを無視した考察である。
ブッシュの変形まで考えると、サスペンション伸縮時のアライメント変化は更に複雑な物となる。


サスに手を入れるってのはこういう事を考えなあかんって事なんや。
所詮素人がメーカーに喧嘩売って勝てるわけあらへんのよ。
それでも喧嘩売るか売らんかは個人の自由や。
ただ、喧嘩売る前によー考えやって言いたいだけなんよ。