コーナリングを物理的な運動として捉え、旋回中のクルマの動きを俯瞰で見た場合「公転」と「自転」という動きが発生している。このふたつが上手にバランスしたときに良いコーナリングが生まれるのだ。そして、それを実現するのが自身のテクニックでもある。今回は、いつものドライビングテクニックとちょっと視点を変えて見て見よう。

クルマのコーナリングを公転と自転に分けてみる

今回はコーナリングを、視点を変えて考えてみよう。荷重移動やグリップ限界とは一旦離れて、クルマを俯瞰して見た時の回転運動としてのコーナリングについてだ。

コーナリングは走行ラインだけで見ると公転運動になる。ひとつのコーナーに対して、できるだけ大きな回転半径で公転することが、コーナリングスピードを高めることになる。ただし、それだけで話は済まない。公転だけでなく同時に自転もしていかないと、クルマはコーナーにフロントから進入して横滑りし、そしてバックで出てくるという、現実にはあり得ない動きをすることになる。

そこでクルマを自転させることが必要になる。これはクルマの重心を垂直に貫く軸(Z軸/イラスト参照)を中心にした回転運動で、ヨーイングという。公転だけではコーナリングにならないが、自転だけでもスピンとなってしまい、コーナリングにはならない。両者は不可分の存在だ。

画像: クルマをコーナリングさせるには、公転運動と同時に自転運動(Z軸方向)の動きが必要になる。これは主に的確な転舵によって生み出される(「きちんと知りたい! 自動車サスペンションの基礎知識:飯嶋洋治・日刊工業新聞社」)より転載。

クルマをコーナリングさせるには、公転運動と同時に自転運動(Z軸方向)の動きが必要になる。これは主に的確な転舵によって生み出される(「きちんと知りたい! 自動車サスペンションの基礎知識:飯嶋洋治・日刊工業新聞社」)より転載。

もうちょっと具体的に解説していこう。コーナリングするにはきっかけ作りが必要になる。普通はステアリングを切り込んで前輪に舵角を与えコーナリングフォースを作り出すことがそれに当たる。それに続いて公転運動に入る。

ちょっと難しい話になってしまうが、クルマが旋回するには、向心力(物体を曲線軌道で動かす力)が必要になる。単にボディの重心で向心力が発生しているのなら、円運動になるので話はわかりやすいのだが、クルマの場合4つのタイヤによって向心力が発生しているところがミソ。これがクルマの操縦特性にもつながってくる。

教科書的なニュートラルステアのコーナリングをするなら、前後のタイヤのバランスは、公転の角度と自転の角度が同じになればいい。クルマが90度公転したときに自転も90度ならばニュートラルステアとなる。公転が90度の時を考えると、自転が95度ならテールを出し過ぎたオーバーステア、自転が85度ならばフロントを膨らましたアンダーステアとなる。

画像: イラスト:きむらとしあき

イラスト:きむらとしあき

この辺はタイヤの状態だけでなく、FF、FR、MR、RR、4WDといった駆動方式によっても違ってくるし、コーナリングスピード、コーナーのR(曲線半径)でも違ってくる。いわゆるステアリング特性と言われるのがこれで、レーシングカーのセッティングでも重要な部分だ。

一般的にセッティングというのはなかなか難しいかもしれないが、自分のクルマの特性を知って、そのクルマの最大のコーナリング能力を引き出すことがドライビングテクニックの見せどころ。

例えば、コーナー入り口でアンダーステアの強いクルマならば、コーナー途中までブレーキを長めに残すとか、何らかの方法でテールを出すように姿勢を作るなどの方法で対処をする。逆にオーバーステアの出やすいクルマならば、繊細なスピードコントロールやていねいなステアリングホイールの操作などが求められる。 

画像: クルマの挙動で自転が極端に強くなるとスピンにつながる。 youtu.be

クルマの挙動で自転が極端に強くなるとスピンにつながる。

youtu.be

ちなみにオーバーステア特性の強いクルマは、ある程度のスピード領域までなら、雑誌の記事などで「回頭性が良い」とか「シャープな操縦性」などと書かれたりする場合もあるが、レーシングスピードでの走りを考えた場合にはウイークポイントにもなり得る。

操縦特性は、ドライバーの技量によっても違ってくる場合がある。自分のクルマはアンダーステアなクルマだと思っていても、実際はスピード不足なだけだったり、荷重移動をできていなかったり・・・。上手なドライバーの手にかかると逆にオーバーステアになったりすることもある。

公転と自転のコントロールは、本連載でも何度か書いているように、タイヤの能力をどのように使うかということにかかっている。フロント荷重がかかっている状態でステアリングホイールを切り込み、アウト側前輪からアウト側後輪に荷重を移し、リア荷重で立ち上がっていく。

上手にクルマの自転を作り出しながら、ベストのライン(=公転)に乗せることがドライビングの要諦ということになる。コーナリングのライン取りという面だけで考えると公転の部分に注目することになるが、いかに的確に自転させる=コーナリングのきっかけを作るか?ということが、ハイスピードドライビングではライン取りと同様に大切だ。(文:Webモーターマガジン編集部 飯嶋洋治/イラスト:きむらとしあき)

自転だけではターンになってしまう

画像: 自転だけではターンになってしまう

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