スポーツカーの運動性について。 よくクルマの前後重量配分は50:50がいいとか、いや違うとか言われてますよね。 例えば、クルマの自転中心が後ろ寄りにあるとするなら、前輪のグリップ(≒

Question

荷重)は相対的に低くても良くないですか？

つまり、前輪と自転中心までのモーメントアームが長いので、低いグリップ(＝低い荷重)でも、十分に自転運動を発生させられるのではないかと思うのです。

ポルシェ911然り、ニッサンデルタウイング然り。

ようは、クルマの自転中心から、タイヤがどれだけ離れているかによって、前後重量配分の最適値が決定されると思うのですが。


工学好きの諸兄の所見をお聞かせください！

補足

現在返信が蹴られてしまう現象が発生しています。そのうち回復するかも知れません。

Answer 1

＞クルマの自転中心から、タイヤがどれだけ離れているかによって、前後重量配分の最適値が決定されると思うのですが。

大きな勘違いというか、考え違いがあります。

あなたは、自転中心がホイルベース中心で、重量バランスが45:55なら、とか考えてますよね。それが間違い、3次元の物体の自転中心は重心です。
ロール、ヨー、ピッチの3軸、あなたが言う回転方向はヨーになるわけですが、これらは重心位置を通ります。

なのでリヤヘビーな車は自転中心も後ろより。
当然に、前輪が遠くにあれば荷重が小さくてもスラストモーメントは出しやすいので、グリップは低くてもバランスしやすいです。
ミッドシップの車が前輪のタイヤサイズ設定が後輪より小さめなのは、フロントエンジン車より重心から遠いから、足回りの仕事量の動的なバランスを取るためなんです。

質問者からのお礼コメント

最後までお付き合いいただき、ありがとうございました！

その他の皆様も、ご意見ありがとうございました！

Answer 2

前輪グリップ０だとハンドル操作が全く出来ません。

Answer 3

工学好きでも無く知識も無いですが50対50のBMWはアンダーステアが出にくく万人が操縦安定性の高さを感じる事が出きます。
車は加速、減速、コーナリングで荷重が変化しますし、ボディ剛性やサスペンションの特性によりグリップは変わりますので質問者様のような机上の計算だけでは語れません…。また、それぞれの車の特性に応じた走りもあるので必ずしも50対50が完璧で速いとか絶対値であるわけでもありません。
しかしながら先にも書きましたように50対50ならば安定するのは事実ですしコーナリングや減速、加速に無頓着でも騙しがききます。
操安性に限って言えば理想といえば理想でしょう。

Answer 4

自転の意味が不明でしたが自転運動をヨーとして公転運動を旋回として捉えると重心位置が自転中心なので、リア加重の車ではフロントに発生するヨーモーメントは小さくリアは大きくなりますね。ただ自転運動はスピンなので小さい方が良いかと思います。また後ろ荷重の車はフロントグリップは低くても良いと言うか低くなってしまうのだろうと思います。つまりフロントのグリップ力が低くても十分旋回できるか？と言う事なら50対50に比べればYES、但し旋回スピードは50対50が一番速いと思います。理由は50対50のFR車とRR何方も所有して毎日乗り比べした結果そう思ったからです。

Answer 5

あくまでも計算上の 理想的な数字 というだけの話

現実問題として その理論上だけではクルマは造れない
今はなんでもかんでもCAD CAMでパソコン上で造って 組み立ててまでやってしまって それでテストがある程度はできあがったようになってるけど
それをやって失敗したのが三菱

あそこはその計算だけを信じて コストダウンで実際のモックアップさえ作らなかった
当時の2ちゃんねるでも三菱スレで あんな部品どう考えてもおかしいやろ で上司に訴えたが無碍に却下されて その数ヵ月後にリコール祭りになった事件

実際に組みげて1つのクルマとして完成させて 走らせて いろいろやってみないとあくまでも50対50は結構ですが

じゃぁ世の中 その比率のまま実際に作れますかとなれば できないのが現実

だからいかに理想値に近づけるか は論議してもいいけど
計算上の結果が そのまま正しいというのは あくまでも理論だけの話

Answer 6

なんとなくですが、タイヤのグリップ力には限界があります。例えば、前後の重量配分が５０：５０なら、前後のタイヤに５０：５０のグリップが可能のように思います。
それが、４０：６０なら、タイヤのグリップは、３３：５０（マックスは超えられない）となり、全体として、グリップ力が低下すると思いました。

Answer 7

まず「自転中心」という話がおかしい。なんのことでしょうか？
車のコーナーリングに「自転中心」は関係ない。
車自身が回転しコーナーリングするわけではない。
4つのタイヤが向心力（つまり内側向きの力）を発生して
コーナーリングをする。自転運動は発生しない。

仮に発生するなら、前輪は内側向き、後輪は外側向きの
力を発生してコーナーリングすることになる。
そういう状態はスピンの状態であり、コーナーリングではない。

念のため補足すると、
4WSなどで、コーナリングの初期に自転運動を発生させ
車の向きを変えるシステムがあるが、
コーナリング定常状態は発生させない。（発生させるとただのスピン）

＞クルマの自転中心から、タイヤがどれだけ離れているかによって、前後重量配分の最適値が決定されると思うのですが。

なのでこれは無意味な発想。

Answer 8

面白い考えだけどね、自動車の運動性能はそんなに単純じゃない。

重量バランスが前後同じ、4輪ともほぼ同じだとしても慣性モーメントは重量物に掛かります。
それはエンジンなりミッションなり人間です。

FR車の操縦性、ハンドリングが良い傾向にあるのはエンジンが前で駆動が後ろだから。
市販車は基本フロント荷重、アンダー傾向にセッティングするので、意識的に前後の慣性荷重を意識しなくてもハンドルが入り、アクセル踏みこめばパワーオーバーにも出来る。

》クルマの自転中心から、タイヤがどれだけ離れているかによって、前後重量配分の最適値が決定されると思うのですが。

その理屈が通るのであれば、ハンドリングを謳い文句にしている車は、同じようなレイアウト、ホイールベースになるはず？

クルマ雑誌等でベタ褒めの新型スープラは、シャーシ設計がBMWなので今までの国産なんちゃってスポーツカーとは違う作りで、どれだけ走るのか？ですけどね。

ポルシェだけは別格というか、RRの傑作であることは間違いなし。
911シリーズの重量配分は50：50なんだけど、後ろにドンと収まっているどでかいエンジンのためにRRの特性もろ出しなんだけど、その特性を乗りこなせれば立ち上がり性能はピカイチです。
ポルシェはレーシングユースでの走り方は今でも変わらず、リヤが滑っても絶対にアクセルは戻さない、離したら大スピン。
リヤが滑ったらむしろ踏んでトランクション掛けて立ち上がること、なのです。

Answer 9

荷重が足りないとグリップが抜けて、遠心力に負けてタイヤが横滑りするので、外側に流れます。

自転と考えるからおかしくなります、車が自転したらそれはスピンです。
だからホイールベースが長い車はスピンしにくいのです。

Answer 10

車の自転中心とは、車を直進方向を+Y軸、車から垂直に真上方向を+Zとした時の(Y-Z平面)で見た場合の重心の位置ということでしょうか？

それは直線をまっすぐ走ったり止まったりする場合での話でしょうか？

コーナリング性能についても同様のアイデアでしょうか？

Answer 11

私は工学系では無いので、なんとも答えることが出来ませんが。
質問者様が聞きたいことはここに書いてあるのではないか、と思います。
http://www.carphys.net/

ただ、経験上、コーナリング手前はではブレーキングしてますので、フロントに荷重がかかっています。
もし、この時の荷重不足＝グリップが足りないと回りたいラインにのらず、いわゆるアンダーが出るように感じています。