サスペンションについて考える 2

気が付いたら前回書いたサスペンションについて
考えるから半年以上経過しておりました。
覚え書きとして続きを書く。
色々と本を読んでレポート用紙にまとめてみた
勉強みたいなものですので
間違いありましたらご指摘願います。
最近、クルマネタ少ないしメンテ記事も2ヶ月ない。

予告の通り続き

2-1.キングピン軸とスクラブ半径


前輪転舵軸がキングピン軸

20101128_151823ak.jpg


キングピン軸を下方に延長して路面と交わる点と
タイヤ幅の中心点との距離がスクラブ半径
(キングピンオフセット)
停車している状態でステアリングをきっていくと
車体前方が持ち上がる。
持ち上がるチカラの発生源がキングピン傾斜角(キャスター角)
車体重量でタイヤは上記状態より直進方向へ戻ろうとする。
キングピンオフセット量が多い状態では
回転(転舵)中心と地面との摩擦の着力点の距離が大きくなる。
ステアリングするためのチカラも増える。(転舵力増大)
ハイグリップタイヤ装着時、他の要素には手を触れず
操舵力のみ軽くするとアンダーステアが減少したように
プロドライバーは感じると言う。
パワステが壊れたらひどいアンダーステアになる?
ワイドトレッドスペーサー、基準寸法外のオフセットホイール等で
トレッドを増やすとバランスは転舵力大=アンダーステアな
フィールでしょうか。

キングピンの傾きを車体横方向から見るときこれをキャスター角。
ステアリングの直進への復元力とキャンバー角の補正を担う。
車体ロール時に対地キャンバー角がポジティブへと変化するので
キャスター角をつけてネガティブ側へと補正する。

例)ピロボールテンションロッドを使用してハイキャスター化
  (キャスター角増加)すると転舵時の対地キャンバー角を
   ネガティブ側へ移行出来る。

ハイキャスター化(トレール量増大)は転舵復元力が強くなるので
曲がるというフィーリングを考えると操舵力増大はよろしくない気がする。
32より転舵力が少ない33では良いかも知れない。
キングピン軸を後方へ移動するキャスターオフセットという
手法もあるそうです。

2.アライメントから見たトー角(現車考察)

2-1.フロント トー角

タイヤ側の視点ではトー角をつけると直進状態でも
スリップアングルがついて横滑り状態。
ドライバー視点では初期転舵応答の要求でトーイン
コーナリング時に荷重の大きいアウト側に始めから舵角が
与えられている状態でコーナリングフォースの立ち上がりが早い。
車体側からの視点ではNISMOアッパーリンクへの変更で
ネガティブキャンバー増加、タイヤの
キャンバースラスト効果(注1)で
直進時には内側へ転がっていこうとするのを
トーアウトで打ち消したい状態。
いろいろと変更してはいろんな道で走ってみるが
ネガティブキャンバーが増えてもトーインのほうが
操舵フィールは良いようです。
反面、悪路走行時の片側のみストローク時の直進性悪化も
スカッフ変化のせいだけではないような気がする。

2-2.リヤのトー角

こちらは操縦安定性を考えるとバンプストローク時に
トーインとなる純正の設定以外は試したことはない。
リヤマルチリンクサスペンションには
DARSというトーコントロール、ブッシュのたわみを利用した
コンプライアンスステア機構がある。
(懐かしいところではニシボリックサスとか
みんな殺してたFCのとか、、)
コーナリングフォースに対してトーインコンプライアンスステア
ブレーキング時、エンジンブレーキ状態でも
前後力トーインとなる。
これに加えて賛否はありますが
スーパーHICAS制御もあります。
NISMOの強化ブッシュに置換することで
コンプライアンスステア機構はどのように変化するのか
という興味もあります。
クルマのスタビリティはまずはリヤがありきなので
しっかりとしたテスターがない状況では調整・確認できないと
難しい部分です。

以前はあまり難しい事は考えずに低いとカッコイイとか
トレッド広げてグリップ力増大とか、、でしたが。
まじめに考えると純正の方向へと向かっています。
タイヤ幅減少(まだ太いが)、車高上昇などを経た現状の
方がフィールが良い(見た目は別として)
アライメントはメーカー基準は安全を見込んであるので
追い込む余地はあるとしてロール角の目標設定と
ロール角に見合ったロール剛性の決定。
ロール剛性に関してもスプリングとスタビライザーの分担比率
ダンパーの減衰力の設定もも大切ですが
バネ定数と減衰比、臨界減衰比係数(注2)の設定等々
アタマで考えると大変です。
競技車両は振動数をHzで計算して作ってあるとところが
凄いと思います。


注1)お手元に瓶ビール等の王冠ありましたら転がしてみてください。
その軌跡がキャンバーのついたタイヤの行きたい方向です。
二輪車のタイヤがラウンド形状になっているのは
この効果を利用してステアするため。
注2)簡単にはダンパーのオイルの粘度設定
難しくは、最短時間で振動が止まる条件

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