"タイヤと地面の複雑なダンス:加速、減速、コーナリングの科学"

車両が旋回する際、ロール(車体の傾き)によってサスペンションリンクが変位し、その結果としてタイヤのキャンバ角、トー角、トレッドが変化します。これらの変化はサスペンションの形式や設計により大きく異なり、車両の旋回性能や乗り心地に影響を与えます。例えば、サスペンションがロールする際にキャンバ角が大きく変化すると、タイヤの接地状態やコーナリング力が変わります。また、トー角の変化はステアリング特性に影響を与え、トレッドの変化は車両の横方向の動きやコーナリングフォースに影響を与えます。サスペンションの設計はこれらの要素をバランス良く制御するための重要な要素であると言えます。

車が曲がる(コーナリング)時や、速度を上げる(加速)時、減らす(減速)時、タイヤと地面との接触力や車の重さがどのタイヤにどれだけかかるか(分担荷重)が変わります。これが車の挙動に影響を与えます。

加速するとき、荷重が後輪に多く伝わります。FF車では、これにより前輪の接地力が減少し、曲がる力も減ります。つまり、車は曲がりにくくなる(アンダステア)。FR車では、後輪の接地力が増え、曲がる力も増えますが、強い駆動力により後輪が滑りやすくなり、車は曲がりすぎる(オーバーステア)傾向になります。

減速するときはその逆です。ブレーキをかけると車の重心が前に移動し、前輪の接地力が増えます。しかし、同時にブレーキの力により曲がる力は低下します。後輪は逆に接地力が減少し、曲がる力も低下します。これにより、ブレーキをかけすぎると後輪が滑りやすくなり、車はオーバーステアになりやすくなります。また、前輪のブレーキ力配分が大きい場合、車はアンダステアになる可能性があります。

乗心地と操縦安定性は、一方を高めると他方が犠牲になる傾向があります。つまり、乗り心地を良くしようとすると操縦性が悪くなり、操縦性を高めようとすると乗り心地が悪くなるというトレードオフが存在します。しかし、一部の高性能な車では、システムを用いてこの二つを同時に改善する試みがなされています。

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