バネ下重量

質問

よくバネ下重量を軽くすると軽量化の効果が大きいと言いますが、駆動輪とそうでない方ではどちらが効果が大きいのでしょうか？
それともどちらも同じですか？

たとえば軽量ホイールを前か後どちらか一方に装着した場合など。
ＦＦとＦＲで説明していただけると助かります。

回答No.3

noname#12265 · ベストアンサー

クルマの設計屋です。

　ホイールの軽量化は、具体的には以下の３点の変化が考えられます。

１．バネ下共振周波数の上昇
　工学的な言い方をしますと・・・タイヤも空気バネの一種と見なせるので、このバネとホイールの質量で『バネ～マス系』を構成し、共振点を持つ事になりますが、マスに相当するホイール質量を減じると、共振周波数が大きくなります。
　具体的には、路面の凹凸でタイヤが勝手に踊り『離陸』することが軽減されると言え、当然離陸の頻度が減ればタイヤはより安定して摩擦力を発生させる事が出来るワケで、限界付近でのタイヤの摩擦力の変化がより緩やかになる、とも言えるでしょう。

２．回転慣性モーメントの減少
　ホイールも回転体なので、質量を減じれば回転慣性モーメントも減少します。
　これは、ホイールを回転させたり停止させたり、がより少ないチカラで出来る様になることを意味しています。（例えば加速では、車体の質量を加速させる以前に、タイヤ/ホイールそのものの回転数を上昇させる為に馬力が食われますが、ホイールを軽量化すると、タイヤ/ホイールに食われる馬力が減るリクツです。）
　hitsujicom様御指摘の『ロックし易い/ホイールスピンし易い』とゆぅのはこの回転慣性モーメントの減少により発生した現象で、即ち、より少ない制動力でタイヤ/ホイールの回転を止める事が出来る様になり、加速時にはタイヤ/ホイールに食われる馬力が減ったので、より急激に路面に馬力が伝達されてしまった結果です。
　ついでに申しますと、回転慣性モーメント減少はジャイロ効果の減少にもつながるので、操舵輪を軽量化すると、より早いハンドル操舵が可能になり、キックバックなどの路面からのインフォメーションが増加しますが、ハンドルの操舵方向の減衰が悪化するので、直進時のハンドルの安定性は低下します。

３．旋回時の、バネ下質量分の左右荷重移動量が減少
　左右ヘの荷重移動量が少ない、という事は、その軸でのコーナリングパワーが、バネ下が重く荷重移動量が大きい軸より大きい（よりグリップする）という事です。

　・・・以上ですが、前後どちらに軽いホイールを装着するかは、個々のクルマの特性や狙いによるので、一概には言えないでしょう。
※ホイールの軽量化によりロック/ホイールスピンし易くなる、直進性が低下する、などのデメリットは慣れによって克服出来ない事はありませんが、一方、車両側がある程度ニブく、その為に逆にコントロールし易くなる、とゆぅ事も良くある話です。
※そもそも、ホイールの軽量化により、そのクルマの特性がどのくらい変わるか、が重要です。ホイールを多少軽くした程度ではナニも変わらないなら、軽量ホイールをどこに付けてもどぅでもヨイ事です。

　と言ってしまうと回答が出なくなってしまうので・・・そぅですね～スポーティなクルマは、まず第一にトラクションを重視しなければならないので、FFでもFRでもMRでも、とりあえず駆動輪に軽量ホイールを履かせてトラクション向上（路面追従性向上）を狙うのが理論的な解ではないかと思います。が・・・その為異様に回転慣性モーメントが減少し、クラッチワークやアクセルワークに細心の注意を払わないと容易にホイールスピンしてしまう、とゆぅ事にでもなれば本末転倒ですし・・・

お礼

詳しいご説明ありがとうございます。
左右荷重移動量も減少するんですね。考えもつきませんでした。

結局、極端な重量変化をつけなければ体感できるかわからない程度なんでしょうか？

回答No.4

noname#12265

御質問を頂きましたので、更に回答です。

>結局、極端な重量変化をつけなければ
>体感できるかわからない程度なんでしょうか？

　どのくらい軽くなるか？で変化の程度は大きく変りますが、市販の軽量ホイールレベルでも、結構差が出るケースがあります。
　例えばhitsujicom様御指摘の『ホイールロックし易くなる』とゆぅ点は、比較的明確に判ります。また、バネ下共振点も明確に変化するので、乗心地の評価能力がある方なら微妙な差異を発見出来るでしょう。

　が、前回の回答の３番目の『左右荷重移動量の変化』などダイレクトに走行速度が変る（旋回限界が変る）様な差は、よほど大きくホイールを軽量化しない限り、なかなか判り辛いかもしれません。

お礼

たびたびありがとうございました。

回答No.2

atoritaiti

こんにちは
路面への追従性からですと　両方変えないと意味が薄れる（セティングが・・・）と思います

蛇足：二輪ですとジャイロ効果が変わりますので　良く言えば倒し込みがクイックに　悪く言えば安定が無くなります　やはり前後両方が原則じゃないですか

お礼

そうですよね。やっぱりバランスが大切ですね。
ありがとうございました。

回答No.1

hitsujicom

確かにバネ下の軽量化はバネ上の４倍効果があるって言いますね。
私の体感したところですと軽量化した後はホイールスピンしやすくなり、ブレーキロックも起こりやすくなりました。
それが扱いにくいのではなく、スピンもロックも分かりやすくなったのでコントロールがしやすくなりました。

質問は前後輪のどっちかですよね？
あまり考えた事ないですがどちらかと言われれば駆動輪に付けるのが効果が分かりやすいと思います。
ただブレーキがロックしやすくなるのでそれまでとブレーキのバランスは崩れるでしょうね。
要は慣れの範疇だと思いますが、気を付けてください。

お礼

そのような効果や変化もあるんですねー。奥が深いです。
お金が無いのでオークションで２本だけ出品しているのを購入しようかと考えていたのですが...
ありがとうございました。