車高調のスプリング交換に関しての質問です。

Question

車種プリウスα
全長調整式車高調 減衰調整付き
フロント片側の軸重445㎏
リア片側の軸重295㎏

現在の車高調の設定
フロント
スプリングレート5ｋ 自由長200㎜ プリロード12㎜ 減衰0段（一番ハード）

リア
スプリングレート4ｋ 自由長257㎜ ほぼ全下げ 減衰2段


現在の設定では自分好みでなく乗り心地が柔らかい（一般的には乗り心地が良いと思います）のと路面の凸凹で大きく車高が沈んだ時フェンダーとタイヤが時々干渉してしまうことと、峠や山道でコーナーをもっとスムーズに曲がりたい、あと10㎜～5㎜下げたい、と言う理由でレートをもっと上げたいと思っています、フロント5ｋ→8ｋ～10ｋ、リア4ｋ→7ｋ～8ｋ、で以下の設定の考え方で良いかお聞きします。

フロントの場合は単純にレートを上げて自由長を短くして組んでも、スプリングシートの位置が上がり、車高も上がり車高調整範囲が上がってしまい、好みの車高まで下げれない事が起きてしまうと思われるので、ヘルパースプリングを入れたら良いかと。

なので

メインスプリング
レート10ｋ 自由長150㎜
ヘルパースプリング
自由長80㎜ 密着長22㎜ ストローク58㎜ レート1.6ｋ 密着荷重98ｋを使用した場合。

1.6ｋ（ヘルパーレート）×58㎜（ストローク）＝92.8ｋ（ヘルパーが受ける車重）
445ｋ（車重）－92.8ｋ＝352.2ｋ（メインが受ける車重）
352.2ｋ÷10ｋ＝35.2㎜（メインバネの縮み量）
35.2㎜（メインバネの縮み量）+58㎜（ストローク）＝93.2㎜（沈む量）

445ｋ（車重）÷5ｋ（現在のスプリングレート）＝89㎜（現在の沈む量）

93.2㎜－89㎜＝4.2㎜
よって現在の設定から4.2㎜下がる


次にリアですが、リアはスプリングとダンパーが別々のタイプなので単純にスプリング交換だけで良いかと思います。4ｋ（現在のレート）→7ｋに交換した場合。
295（車重）÷4ｋ（現在のレート）＝73.8㎜（スプリング縮む量）
295（車重）÷7ｋ（交換後のレート）＝42.1㎜（スプリング縮む量）
73.8㎜－42.1㎜＝31.7㎜（車高が上がる量）
現在よりも車高をもう少し下げたい範囲を増やしたいので+20㎜として
257㎜（現在の自由長）－51.7㎜＝205.3㎜
よって自由長205㎜のスプリングに交換しかつ、下げ幅を増やす。


車高調の専門的な知識をお持ちの方このような設定方法で合っているのでしょうか？

Answer 1

フロントだけ計算してみます。
ヘルパースプリングは92.8キロで密着するので、そこまでは合成レートになります。
メインスプリングも同時に縮むので92.8÷10＝9.28mm

ヘルパースプリングが密着するまでに、
92.8キロに対してヘルパーが58mmとメインが9.28mmの合計67.28mm縮みます。

残りの荷重が352.2キロなので、これをメインスプリングで割ると
352.2÷10＝35.22mm

なので、67.28+35.22mm＝102.5mmストロークします。
現在89mm縮んでいるなら、それより13.5ｍｍ縮みます。


合成レートは両方のスプリングが同時に縮みますので両方のストロークを足して計算します。
分かりやすく、ヘルパーが3キロ、メインが6キロの場合で荷重が60キロだと、
60÷3＝20ｍｍ縮む
60÷6=10ｍｍ縮む
合計30ｍｍ縮みます。
ここから逆算するとヘルパーが密着するまでは60÷30ｍｍ＝2キロのバネレートとなります。
この場合で、ヘルパーが20mmで密着すると、そこからはメインスプリングの6キロで計算します。密着するまでは2キロで計算するってことです。

ご質問の場合も同じく、58mm密着するまでは1.3793･･のバネレートで計算します。
合成レートなのでヘルパーのレートよりさらに柔らかくなりますよ。

質問者からのお礼コメント

なるほど！
分かりやすい説明有り難うございました。