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トー角

友人からメールでイニシャル・トー角について質問を受けたので,ちょっと綴ってみました.
 
ただ,クルマによっても,タイヤによっても,ドライビング・スタイルによっても
当然好みによってもそれぞれなので,
あくまでも一般論というか,一般論としてボクが知っている範囲の話です.

先ず,イニシャル・トーインを付けると
見かけ上タイヤのコーナリング・パワーが高くなると言われています.
 
ここで言うタイヤのコーナリング・パワーと言うのは限界のグリップのことではなく,
いわばシャープさのようなものです.
難しく言うと,単位スリップ角当たりのコーナリング・フォースのことを
コーナリング・パワーというのですが,
つまりコーナリング・パワーが高いとは
ほんのちょっとタイヤにスリップ角がついただけで
(≒ほんのちょっとハンドルを切っただけで/ほんのちょっとリアが滑っただけで)
大きな横力を発生してくれることを意味しているんです.
 
だから,フロントにイニシャル・トーインを付けるとほんのちょっとハンドル切るだけで
グングン曲がるようになり,
リヤにイニシャル・トーインを付けると僅かにリアが滑り出しても
グッと抑えてくれるってことになるわけです.
専門的に言うと,フロントにトーインを付けるとアンダーステア特性が弱くなり,
リアにトーインを付けるとアンダーステア特性が強くなるということです.
トーアウトを付けるなら逆になります.
 
まっ,実際にはそんなに飛躍的にコーナリング・パワーが上がるわけではないので
効果は微々たるものですけどね.

ちなみに,ここで言う“アンダーステア”とは
よく自動車評論家とか自称する人種がオーバースピードでコーナーに突っ込んで
ハンドル切り過ぎたり,アクセル踏みすぎたりしてタイヤがギャァァァァーとか鳴いて
無情にも外側のガードレールに突っ込んでいってしまうような
自らの腕の未熟さをクルマのせいにする時に使う言葉ではありませんよ.
限界領域でフロントからグリップを失って外に出て行ってしまうことは,
アンダーステアとは言わずにプラウとかフロント・ドリフトアウトと言います.
 
同じRのコーナーを徐々にスピードを上げて走る時に(タイヤが鳴くような走りじゃないよ)
ハンドルを切り足していかなくてはならないような特性のことを
アンダーステアと呼ぶのであって,
普通のクルマはみんなアンダーステア特性に仕立ててあり,
それがちょっと強かったりちょっと弱かったりするだけなんですね.

ちょっと脱線しましたが,イニシャル・トーインをつけることで
タイヤの見かけ上のコーナリングパワーが上がるわけで,
その理由は簡単に説明すると,
タイヤと言うのは荷重が掛かるとコーナリング・パワーが上がるので
コーナリングで内輪から外輪に荷重移動するともともと
トーインでスリップ角を余分に付けている外輪のコーナリングパワーが上がり
内外輪トータルでのコーナリング・パワーが上がるっていうことです.

さらに,イニシャル・トーインを付けるとコーナリング・フォースの
発生遅れが少なくなるとよく言われます.
もともと,サスペンションなどにはブッシュのたわみなどによるガタ要素が含まれています.
初めからトーインでコーナリングしている時と同じ方向にタイヤの横力が発生していると
ブッシュなどがその方向に押し付けられているのでガタ要素が減るという理屈です.
 
だから,フロントにイニシャル・トーインをつけるとステアリングのレスポンスが速くなり
キビキビしたハンドリングになったりビビットな印象(ってどんな?)になったりするわけです.
 
ただ,これについては逆にフロント・イニシャル・トーアウトの方が
フェイント的な動きで回頭性が良くなるなんていう俗説もあるようです.
まぁ,限界走行だけに限ればそういうこともあるのかも知れませんが,
それはあくまで俗説だと思います.

そんなわけで,フロントにイニシャル・トーインを付けるとアンダーステアが弱くなり,
またちょっとハンドル切っても反応が速いので修正舵がしやすくなりますが,
逆にかえって神経質と感じられることになる場合もあります.
一方,リアにイニシャル・トーインを付けるとアンダーステアが強くなり(例えば横風などで)
ちょっとリアが流れそうになってもしっかりした感じになります.
 
現代のクルマはリアにイニシャル・トーインを設定するのが一般に多いようですが,
フロントは色々ですね.まっ,市販車の場合にはタイヤの偏磨耗とか,
日本特有な車検制度によるヘンテコリンなサイドスリップ・テスターとかの要件で
決まっている部分も多いですからね.
 
ちなみに,一般的にはネガキャン付けたらトーイン付けた方が
タイヤの偏磨耗防止には良い方向だけど,
サイドスリップをゼロにするにはネガキャン付けたらトーアウトにしなくちゃいけないので
相反しちゃうんだよね.
まっ,日本の車検制度なんてほとんどが意味のないものばかりだから,
サイドスリップだけを云々する気はないけどね.

ところで,ここまで読んだ人は(読まなくてもそんなことは知ってるよって人も)
気づいたと思いますが,イニシャル・トーを弄ってもグリップは変わらないんですよ,
速くはならないんですよ.
まぁ,前後のバランスも含めて走りやすくなって
結果的に速く走れるようになるってことはあるんだけど,
クルマの絶対的なポテンシャルそのものが上がるわけではないってことです.
 
あくまでもここまでの説明ではね.

ただ,フロントのイニシャル・トーを弄るとハンドル切った時の左右輪の切れ角が変わります.
アッカーマン・ジオメトリーが変わるってやつです.
これは限界の特性に影響があります.
 
ただ,説明するのはとっても難しいけど,
結論だけを言っちゃうとフロントをイニシャル・トーインにすると左右の舵角差が減って
アッカーマンからパラレルに近づくので一般には限界が高くなるけど
ピーキーになって扱いにくくなるってところかな.
とは言え,ケースバケースだしその効果はたかが知れてるけどね.
 
アッカーマンについてはまた機会があったらダラダラと綴ってみたいと思いますので,
何年後を期待しててください.(って誰も期待してないと確信してますが...)

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コメント

 先生、ありがとうございました。さすがシャシー屋さん(違ったっけ?)。勉強になります。

 どうもこの年になってもシャシーは語れません。理論も無いけど実践してませんから。パワートレーンなら・・・ダメか(笑)

投稿: TOMO | 2006-07-05 23:28

JET先生、勉強になります。ラジコンでのセッティングの参考にします。プロポのSI-DRIVE?の方が便利ですか?

投稿: Evo.K | 2006-07-06 00:16

TOMOさんへ:
 どうもです.
 シャシー屋というからにはシャシーの設計をしてなきゃいかんと思うのですが,そういう経験はないんですよ.単なる実験屋です.というか,でした.
 今は世話役です.

Evo.Kさんへ:
 毎度です.ラジコンの参考になるかなぁ.ちなみに今使っているPro4はフロントもリアもトーゼロ狙いのセッティングです.

投稿: JET | 2006-07-06 05:31

毎度お世話になってます.

仕事では、この"トー"がどっち向くかってことに日々睨めっこしてるわけですが、邪魔者がこのトーを自分の意図とは反対方向に向けようとしてるもんですから、ホント、ストレス溜まります.最近では、"モー、どっちでもいいから早く決めて"と思うばかりになってますが…

それは、さて置き…
これまた実車の話なんですが、限界性能だけを追い求めている場合の話で、例え僅かでも限界性能が上がらないかと思っています…というのも、右回りのサーキットで右前輪(内輪)のしかも内側の磨耗が一番酷く、内輪のドラッグが強いなと思ってます.
そこで、Rrにトーインをつけ僅かでも旋回中心を後軸延長線上に、Ftはトーアウトをつけ擬似的にアッカーマン特性に近づけ、Time upを図れないかと企んでます.
飛躍的なTime upは狙えないと思いますが、
耐摩耗性や操縦性が僅かでも向上しないかと思ってます.

この手段は、有効的でしょうか?また、この方法によって、新たな問題が懸念されるでしょうか?

投稿: mikity | 2006-07-06 22:58

mikityさんへ:
 先ずはやってみよう.当社のモットーはKKD(勘と経験と度胸)です.なんてね.
 ボクは度胸はないですが,勘によると少なくともフロントに関しては逆のような気がしますけど.
 たぶん,根本的な問題はフロントのロールセンタとイニシャルのキャンバ角の設定なんだろうけど,弄る自由度がないから仕方ないってことでしょ.それをトーでなんとか...分かるけど,やっぱり色々とやってみるしかないね.

投稿: JET | 2006-07-07 05:37

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