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クルマの運動の表現法
 現在、サーキットに来るような人間においてもクルマの挙動の表現が正しく表現できないドライバーが多いような気がします。どんなものか例を挙げると「いやぁFFだからしょうがないんだけど、アンダーがきつくてさぁ・・・」や「オーバーには持っていけるんだけどコースオフしちゃった」など、わかっている人たちには( ゚Д゚)ハァ?な発言です。では正しい表現はどうなるのでしょうか。
 まず、クルマに働く力には大きさと向きがあり、さらにクルマの動きには自転と公転があることを理解する必要があります。自転とは、車両の中心(≒重心)を中心とした回転のことであり、運動がこれだけの場合車両自体はその場から動きません。このときコーナーに対して外側へ車体が向きを変えようとする場合をドリフトアウトと称し、その逆をスピンアウトと称します。これらの具体的な例を下に示します。
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 スピンアウトの例としてはFR車がドリフト状態にあるとき、ラインをほぼ変えずに角度を変えることがあげられます。具体例としてはのが直ドリですね。軽いフェイントにクラッチやサイド、アクセルによってリアを出した後は。車両は角度を真直ぐに戻そうとする(ドリフトアウト方向へのモーメント)のですがアクセルとカウンターの関係によってこれを打ち消し(スピンアウト方向へのモーメント)これにより「ラインは(ほぼ)直線」でありながらも角度の変更が可能となります。このように、ラインと関係ない部分での車体の向きを帰る運動が自転によるものといえます。
 では、公転というラインの変更を伴う運動はどう表現するかといいますと、これはお馴染みの「アンダー」「オーバー」で表現できます。コーナリングにおいて、車体が外側に流れるとアンダーで逆がオーバーです。これを図示したものが下図です

20070202131436.png

 この2つの自転と公転が組み合わさったものが車両の運動であるので、最初の「いやぁFFだからしょうがないんだけど、アンダーがきつくてさぁ・・・」というのは進入にせよ脱出にせよニュートラルを保つことができる限界速度以上でコーナー内を走ろうとしたためのアンダーであるか、スピンアウト方向への入力が足りなかったために、車両の運動方向が外側へ向かってしまった結果のアンダーのどちらかと思われます。しかし、この人の場合は、原因の切り分けが出来ていないために他の人間はどちらのアンダーなのかが分からずにアドバイスもできません。次にあった「オーバーには持っていけるんだけどコースオフしちゃった」という場合も同様に自転と公転の切り分けができていない人の例といえます。「オーバーには持っていける」というのは恐らく「スピンアウト方向に持っていける」という意味で、要はドリフトのきっかけ→安定した姿勢までのことをさすのでしょう。その後の「コースオフ」については外側に飛んでいったというのならば単なる減速過少によるオーバースピード→アンダーとなり、内側に巻き込んでいったならばドリフト角のつけ過ぎによる公転の失速→コーナリング力が遠心力より勝りラインが小さくなる→オーバーといえます。後輪駆動車の場合ドリフト時のアクセルONはスピンアウト傾向を生み、カウンターステアが効くということはドリフトアウト傾向を生みます。ただし、これらによる操作が同時に公転速度の変化を生じた場合はラインに変化が生じます。アクセルONで公転速度の上昇はアンダーを生み、カウンターやアクセルを緩めることによる公転速度の低下はオーバーを生じます。これらを踏まえたうえで発言している人は珍しいです。後輪駆動車がコーナー入り口で横に向き、尻を外側に向けたまま外側にコースオフした人がいたらぜひ聞いてみてください「コースオフした理由はアンダーorオーバー」と 正しい言い方は「スピンアウト状態でアンダーを出したから、アンダー」ですが・・・そういう吹っ飛び方をしている人は恐らくうまく答えることはできないでしょう。
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【2007/02/02 13:38】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
サーキット走行のススメ
 免許取立ての若者が「腕を磨くゾ」と思ったとき彼はどこで練習すると良いのでしょう。大抵の場合は「タダ」「いつでも」という点から峠に代表される一般公道での練習を選択するでしょう。そこで、サーキットを「コスト」「期間」「安全性」で比較してみようと思います。
 コストの点からすると、入場料がタダの峠が有利と思われますが、実際にかかる金額というのは「入場料」と「燃料代」がかかります。この中で入場料は峠がタダという点で優位なのです。もう一方の燃料代という観点を考えると、それぞれの立地を考えなくてはなりません。街乗り走行でそれぞれまでの距離を考えると近いほうが安いというのは明らかですね。また、実際に練習走行をするときの燃料代を考えると、サーキットは一般的に2~4kmの周回コースであり、一方の峠はそれに比べてバリエーションが多いのですが、大体5km以上が好まれるようです。さらに峠は高低差が大きく、コーナーが緩めで少ない(公道としての利便性)コースとなります。ということは、コース形状からくるkm辺りの全開時間が長いためサーキットのほうが全開時間が少なく、高低差の分も合わせると、km辺りの燃費はサーキットのほうが良いと思われます。以上から出る結論は「練習走行で走る距離が長いほどサーキット走行のほうが安い」ということになります。
 次に期間ですが、これは腕前が上がるために必要な走行時間とします。ここで1つのヘアピンコーナーに対してある時間内に通過するということで腕前を測るとします。まったく同じコーナーが峠とサーキットにあった場合どちらが短い時間で目標を達成できるでしょうか?サーキットの場合は周回路のため、長くても2分~3分に一回は同じコーナーを走ることが出来ます。峠の場合は大概片道にかかる時間がサーキットよりも長く5分ほどかかり、連続して何度も往復することもありません。
 最後の安全性ですが、これは言うまでもなくサーキットが優位にあります。コース内ならどこでも1分以内に救急車がくるのはサーキットのみでしょう。

 ここで、ある例を紹介します。ヘアピン3つ、高速コーナー4つからなるサーキットを1日走り放題で走行しました。ガソリンが100L(満タン2回=13000円)消費し、入場料が5千円かかりました。総計18000円です。休憩もとりながら250周を走り、ヘアピン750回、高速1000回のコーナーリングをすることができました。結果は 10円/コーナー 1750コーナー/日 となります。
 対して峠の場合、休日の夜に3~5回ほど往復し仲間と談笑して帰って来たとします。長さはサーキットと同じでヘアピン4~5つ 高速8~10個の典型的な峠を考えると、1日で走るコーナーはヘアピン25個 高速50個となります。また距離は5km×5=25kmとして、全開走行の燃費を4km/Lとすると必要なガソリンは6.25L(800円)です。これは、10円/コーナー 75コーナー/日 となります。
 結論としては、1日に体験するコーナーの数が 1750:75≒23.3:1 とサーキット走行が圧倒的に多く、月1回のサーキット走行はほぼ毎日峠に通うことと同じ効果が得られることになります。峠通い一般的には週末のみなのです・この場合1年が52週とすると、1回のサーキット走行は週末の峠通い半年分に相当することになります。また、この場合練習場所にかようまでに必要な燃料も峠までを23回往復することとサーキットまで1回往復することの比較となり単純に考えると峠までの距離の23倍の距離にあるサーキットに通っても同じ金額となります。
 総括しますと

月1回のサーキット走行は週末の峠通い半年分と同じ練習になり、費用はそれ以下になる。

ということです。初心者で貧乏な人は迷わずサーキットで練習しませう。

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【2007/02/14 23:50】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(1) | page top↑
荷重移動
 「荷重移動は大事」といわれていますが、荷重移動とはいったい何なのでしょうか。まずは、数式モデルで考えて見ます。

 荷重移動に関係するのは以下の数値になります。

荷重移動の量:ΔW 車の運動の加速度:G 車重:W[kg] トレッド幅:T[m] ホイールベース長さ:L[m] 重心高さ:h[m] タイヤ~地面の間のμ:μ

加速減速時の前後方向の荷重移動量Δタテ
ΔWタテ=W×h×μ×Gタテ/L

コーナリング中の横方向の荷重移動量Δヨコ
Δヨコ=W×h×μ×Gヨコ/T

 これらから言える事は荷重移動の量は車重と重心高さとμに比例しトレッドとホイールベースの長さに反比例するということです。さらに、重量配分が前後で等しい車ならばもともとの車両重量が4等分になっています。ここで、加速時には前輪2つにかかる重量はW/2-ΔWとなるのでΔWが大きくなる(=μ、hが大きくLが小さい)場合は前輪が浮いてしまうことになります。実際は、加減速と旋回は同時に行われるため、4つのタイヤにかかる荷重はバラバラの数値を示すことになります。

 ここでありがちな勘違いは、「荷重が乗らないからフロントのバネを柔らかくする」といった方法です。上の式の中にバネレートが存在していないことに注目してください。この意味はブレーキの強さ(=減速G)が一緒でタイヤがすべて接地しているならば、どんなレートのバネをつかってもフロントにかかる荷重は同じであるということです。バネレートの重要性は、あくまで底突きを防ぐ、姿勢変化の量を抑えるということに終始するのであって、荷重移動の量の調整とは関係がありません。なんらかの理由で荷重移動の量(=ΔW)を大きくしたいのならば、車のセッティングは次のようになります。車重を重く、車高(≒重心高さ)を高く、いいタイヤを履く(μを上げる)。鋭い人ならば「これは一般的なスポーツカーと逆では?」という疑問が浮かぶと思います。この疑問は正しく、スポーツカーやレースカーは速くするために荷重移動の量を制限しているのです。「荷重移動は大事」といわれる一方で高性能な車ほどそれが少ない」 というのは一体どういうことなのでしょうか、後2回ほどを使って書いてみようと思います。 

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【2007/02/21 07:05】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
タイヤグリップと荷重
 今回のテーマは荷重とグリップの関係です。

 一般的に「グリップは荷重が多いほど高い」と言われています。しかし、これはある条件の中でしか通用しない理屈だということはあまり知られていないようです。例としてあるスリップ角の時の205/45/R16タイヤの例を引用すると、荷重が200kgの時のグリップ力は250kg、同じく400kgの時430kg、600kgの時550kgとなるそうです。つまり、グリップ力/荷重は一定ではなく、荷重が小さいほどグリップ力/荷重は大きくなるということです。さらに、コーナリング中の左右方向の荷重移動を考えて見ます。イン側の荷重は抜け、アウト側に荷重が増えます。このときの全体のグリップ力を見ると、イン側は荷重が減ることによって「荷重が少ない割にはグリップする」状態となり、アウト側は「荷重を乗せている割にはグリップしない」という状態となります。この傾向は先ほどの荷重とグリップ力の関係から、「荷重移動が大きいほど全体のグリップ力が減少する」ということになります。これが前回の疑問の答えになります。
 では、これらを踏まえた上でユーザーレベルでのグリップ力向上(≒安定化)にはどうするとよいのでしょうか。まず、重心を下げるには重量物を下に集めるという手段をとります。具体的には 上にあるものを軽く(アクリルウインドウ、軽量外装)、重量物を下に下げる(エンジン&ミッションマウント加工、バッテリー移設)すると良いでしょう。同じく全体の軽量化も効きます。トレッドとホイールベースの延長も可能であれば効く(ミリ単位の拡大でキロ単位の効果)でしょう。

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【2007/02/23 12:44】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
グリップ力とは
タイヤに言えることは以下のようになります。

接地圧は低い方がグリップ力は高い。
荷重は大きいほうがグリップ力が大きい

現実にはある程度までは荷重がかかるほどグリップ力が大きくなり、それ以上はグリップ力の上がり方が鈍り、ついにはグリップ力が減少に転じる。タイヤが4つあり、それらの間で荷重がやり取りされることを考えると、限度を超えた荷重移動はグリップ力の低下を生じさせる。
荷重移動の大きさを維持(=縦横Gを維持)したままグリップ力の低下を解決するためには、タイヤサイズの拡大が有効であろう。

同じ接地面の中でも場所によって接地圧は異なる。
よって、接地面内での接地圧は平均化したほうがグリップ力が高い。
接地圧を平均化するにはタイヤを垂直に保ち、荷重をタイヤに対して垂直に加えるジオメトリーが必要となる。

ゴム~路面が滑らないとすると、グリップ力とはタイヤの変形が戻るときに車側に伝わる力と見ることが出来る。
タイヤの構造(銘柄)が同じならば、タイヤの大きさ辺りの変形の大きさが変わらないので、グリップ力の大きさはタイヤ自体の大きさによる。つまり、タイヤサイズが大きいほど、扁平率が大きい(厚い)ほど高い。また、ゴムや構造の剛性の高いタイヤは変形の大きさ辺りのグリップ力が高い。これはレスポンスや接地圧の平均化にも役立つ。

 以上をまとめてユーザーレベルで考えるとこうなります。

1つ 「いいタイヤを買うならば1段サイズUP(幅広、肉厚)すべし」

1つ 「タイヤは真直ぐ地面にあてるべし。」
(詳しくは次回)

 次回は「タイヤを使い切るジオメトリー」です。

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【2007/02/25 16:47】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
ガレージ猫足の戦績
 ガレージ猫足の戦績の一部が載っているページがありますので、よろしければ御覧になってください。

2005低燃費耐久5時間レース シリーズポイント 及び 最終戦フォトギャラリー
www.motor-land.net/circuit/scl/090000/090002/scl52006.php3

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【2007/04/02 20:53】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
レギュラーとハイオクと軽油
 最近値段が上がってきた燃料ですが、そもそも値段がなぜ不安定なのか?時勢だけでなく販売会社や地域によって違うのはなぜなのかを考えてみようと思います。
 まず、燃料にも化学合成とそうでないものがあることについて説明します。原油を蒸留すると、比重ごとに分離しそれぞれガソリンや軽油になります。これはオイルでいうところの鉱物油100%状態といえます。成分が多種混じっていて、全体としてはガソリンというような成分です。これに対し化学合成のガソリンというのは、蒸留で残った重油などを高圧高温下で触媒を使って反応させ、その長い分子を短く均質な長さに断ち切り、均質なガソリンへと変化させるのものです。この化学合成ガソリンは、合成時にその質のコントロールが容易であり、オクタン価を高めた状態や、添加物を入れるのに都合の良い成分とすることが用意です。この化学合成ガソリンと鉱物ガソリンを混ぜ、添加物(清浄成分、オクタン価向上剤等)を足したものがいわゆるハイオクです。また、LPガスなどのガソリンより軽い成分を合成して作られるガソリンもあり、主として航空機用のガソリンとされています。そして、この添加物や化学合成ガソリンの割合が少ないものが、レギュラーです。軽油は、蒸留時点でガソリンと分けられて造られます。ほかにも化学合成のように造られるものあり、ガソリンと同じくレギュラーとハイオクのように、プレミアム軽油というもんがあります。このように燃料となるまでに手がかかるほど値段が上がってしまうのは当然といえ、ハイオクやプレミアム軽油が高い理由がお分かりいただけると思います。
【2007/05/07 22:30】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
練習走行してきました
 SCLにて猫足インテグラ(DA6型、EGノーマル、純正形状改車高調 )を使った走行練習を行いました。今回の目標タイムは1分13秒としたのですが、結果は残念ながら1分16秒前半どまりとなりました。そして、反省点を猫王様やサーキットの方に指摘していただくと、「ハンドル操作が粗い」「アクセルコントロールが粗い」といった指摘をいただき、同じ車でお手本を示していただくと確かに13秒どころか12秒を狙えることを思い知らされました。つまり、免許をとってからついてしまった悪癖の数々によってラップタイムが数秒違い、それによって「猫足ドラテク養成所」「猫足ドラテククリニック」となり。私に限っては、0からよりも辛い-からの出発となっていることを実感しました。そして、今まで低燃費耐久レースなどで勝利してきた程度の人間にとって「井の中の蛙大海を知らず」だったのが「井の中の蛙大海を知らず、されど天の高さを知る」というような、井戸の蓋が外され、果てないドラテクの高みを伺うことができたという貴重な体験となりました。
【2007/05/14 20:59】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
SCL練習走行のオチ
 練習走行は金曜日から土曜日まで続き、その間に色々なセッティングとトラブルシュートを行いました。

セッティング編

 1.バネレートが足りないため、フロントを以前中古で買っておいた直巻ばね(23kg/cm?)に変更。フロントについていた8kg/cmのバネをリア(6kg/cm)へ移植。フロントの車高を5cm近くダウンさせ、1Gでの姿勢を変更前と合わせました。→高速コーナーで安定、さらに乗りやすくなりました。

 2.猫王様にダンパーのセッティングをお願いすると、たった2回でバネに応じたダンパーの段数を探しだしていただきました。→乗りやすいブレーキ勝負のクルマとなりました。前後のバランスのせいかリアの横滑りは抜群に良い特性に
 
 セッティングでよくなった点がこれです。また、トラブルシュートが大量に発生したため、練習走行の時間を圧迫されたことが返す返す残念です。

トラブルシュート編

 1.バネ交換時にドライブシャフトIN側のジョイントを誤って抜いてしまっていた。それを嵌め直しを行うためにブーツをめくったところ、グリスがあまり入っていなかったため、新たにグリスを足して嵌め直した。
 2.エンジンが長いこと不調でタペット音も出ていたため、タペットクリアランス調整をしようとした。その際、ベルトの合いマークがずれていたため、カムスプロケとクランクプーリーの印のみでバルブタイミングを確認した。結果、タイミング自体はあっていた。
 次に、ヘッドカバーをはずしてタペットクリアランス調整を始るためにカムホルダーを緩めようとしたが、その締め付けトルクがバラバラだたった。さらに、クリアランス調整を始めたところ、4番のEXバルブのクリアランス調整の時に締めるロックナットが脱落(入れ忘れ?)していて実質3バルブになっていた。(;´Д`)マジカヨ

 これらを修正し、足回りのセッティング傾向をさらに立てたところで日曜日の時間切れとなりました。
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【2007/05/22 14:12】 | ドラテク | トラックバック(0) | コメント(0) | page top↑
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