ワゴン車はセダンよりリアの剛性が低いのでスポーツ走行に不利と言う意見がありますが、剛性が低いと何がどうなるから、スポーツ走行には不利となるのですか?

Question

逆に言えば、皆様はどのような状態を目論んでいるから車の四方の剛性を高めようとタワーバーやブレースを高いお金を払って装着しているんですか?

Answer 1

ボディ剛性と足は普通のクルマではまず関係ありません。
『剛性高めると足が動く』などというのはタチの悪い俗説。

レーシングカーのように半端でないバネ定数になると
足の硬さとボディの硬さが近接してくるし
㎝単位のストロークが㎜単位になってくるので
剛性によるわずかの変位も問題になるかもしれません。

しかし、普通の市販車レベルでは
ボディの剛性（rigidity）は足の剛性（stiffness）と比較にならない
単位もkg/㎜でなく、トン/度ですからね。
剛体にはほど遠くても、足の硬さとはレベルが違います。
そんなにも硬いものの、硬さの違いを論じているワケです。



ちょっとボディの話から離れて
プロペラシャフトの剛性を考えてみない？
あんな、鉄の円柱でも、捩じれて撓んで
アクセルのレスポンスがぼけるという。

マツダ技報のこの論文読んでください。
http://www.mazda.com/contentassets/efa12b3f26b4485c89b89ae0ef1b5ec2/files/2006_no006.pdf

アクセル踏み込んだときのトルクの立ち上がりが
回転軸方向の振動波形となって波打つのですよ。
そして剛性を高くするとこの波が小さくなる。

小さくするとなぜいいのか？
操作と挙動のレスポンスフィールが上がるのです。
力の伝わり方がシャープになるのです。



ところで自動車の運転なんですが
多くの人は、前輪をコントロールする意識ですが
スポーツ走行って言われるレベルになると
コントロールしているのは後輪なんです。

ステアリングは前輪の向きを変えるものですが
前輪の向きを変えることで、後輪にも横力が発生する
４枚ある回転ドアの１枚を押すと他の３枚が動くのと同じ。

さらにアクセルや荷重でも後輪の横力を調節し
そして後輪の軌跡を予想し、調節しながら走る。
だから、僕たち走り屋にとってはグリップも、ドリフトも大差ない。
振れ幅を小さく抑えるか、意図的に大きくするかの違いであって
意識下に適宜適切な触れ幅を選択しているのです。

このとき、前輪に加える操作と後輪の反応はシャープな方がいいですね。
リニアでリジッドな感じの方がいいですね。
前輪と後輪の間にあるもの、それがボディであって、
そのためのボディ剛性です。

Answer 2

わかりやすく説明すると↓

消しゴムを上から押さえつけて横の力を加えるのと、上から支えるだけで横の力を加えた時に、消しゴムがずれやすいのはどちらかというのは容易にわかりますよね？

剛性が低いと言う事は、押さえつける力が”どこか”に逃げてしまうので、スポーツ走行には不向きとされます（逃げた力の行先がわからないから）。

タワーバー、ブレース等は、その逃げる力をもう片方の車輪に伝えるように作られた物。
ただ、これだけだと、”ねじれ”には対応できないので、ロールケージと言う物があります。

↑ここまでが理屈上。

ここからは現実問題。
何でも、硬ければ良い訳では無いんです。理屈とは反しますが、”逃げ”も必要で、やり過ぎるとコーナー出口でトラクションが掛からなくなり、前に進まなくなります。

Answer 3

ボディー剛性とサスペンションセッティングは 補完関係です。

例えば 昔のラリー競技車輌のベースとなる車のコンセプトは ボディー剛性を上げずにサスペンションを固めるセッティングでしたけど、現代では 高剛性ボディーに“猫足”と言うセッティングに変わっています。

それよりも問題なのは ワゴンはセダンよりも車体上部の重量が増えて 重心が高くなり、機敏な機動性を得にくい…って事です。

※昔のラリーカーでも 現代の車を改造するよりも 公道上では高性能です。
ボディー剛性を上げる改造は サスペンションセッティングと同時に行うべき事で これは多くの経験の蓄積と高い技術力を必要とします。
単にボディー剛性を上げたからと言って 性能が向上する訳じゃありませんので。

Answer 4

広い空間がある分、捻れ剛性が下がって踏ん張りが効かなくなる。

そこをトラス構造をベースに強化すれば剛性は劇的に上がるよ。

Answer 5

剛性が低いとサスペンションが、設計通りに動かずタイヤを上手く接地させられない。
補強はタイムを見ながら行うので簡単には説明出来ない。ほとんどの場合なんちゃってです。