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コーナリングの加速の理論
自動車を運転していてコーナリングするときカーブへの進入前に減速して、カーブの頂点で加速すると、教習所で教わった。 実際にやってみると、確かにコーナリングがスムーズになる。 しかし、頂点で加速すると遠心力がかかり、かえってコーナリングが悪くなるような気がします。 前期の考え方が理論上どう説明できるか、どなたか教えてください。
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タイヤの舵角は、カーブの全域で同じではありません。 １．カーブ進入時は、ハンドルを切り始めるので、徐々に舵角が大きくなっていきます。 ２．カーブ中央部では、カーブと同じｒ（半径）で回転できるの舵角になっているので、ハンドルを微調整するだけです。 ３．カーブ出口では、そのままでは曲がりすぎるので、直線に向けてハンドルを戻します。 この３つを物理的に説明すれば、直進する縦の力に方向転換する横の力を加えた時に、車が旋回すると言ってよいでしょう。 つまり、１では横方向の力を強め、２では縦と横が同じ、３では縦の力を強めるという力の方向の変化が起きています。 理論的に言えば、ベクトル合成により、縦と横の力の差によって旋回角度が変化します。 さて本題ですが、３の動作では縦の力を強めると直進方向へと変化するので、加速により縦の力を強める事によって、ハンドルを戻す事と同じ効果が生まれたのではないかと推測できます。
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- isa-98
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最初のVが高い場合と最初のVが低い場合とでは、出口でのベクトル値が違ってくるんですけど、 こんで分かるかな？？（＾＿＾； http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%85%A3%E6%80%A7%E5%8A%9B 遠心力＝慣性力（真っ直ぐに進もうとする力）ですので、加速すれば慣性力は増加しますが、 F＝ｍV^2/R 遠心力は速度の２乗に比例します。 速度が増えたので遠心力が増加したのであり、 加速度が増えたから遠心力が増加したのとは意味が違います。
- chiha2525
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No.4 です。 ＞ドライビングの教科書にあるテクニックを示し、確かにそうだなと思いつつも、じゃ理論はどうなんだ 違うでしょ。教習所で教わったことを鵜呑みにして、クリッピングポイント（ＣＰ）過ぎてアクセル踏んだら遠心力が強くなって乗り心地が悪くなる、って言ってたんでしょ。だからそんな事を鵜呑みにするな、と回答したのですよ。 何故ＣＰ過ぎでアクセル踏むのかは、その『ドライビングの教科書』に書かれているんじゃない？そうしないと速く走れないなんて、誰でも分かりそうな事なのだけど。アクセル踏まないと車は加速しないのですよ。 アクセルを踏むと加速し、速度が増してコーナー中なら遠心力が強くなる。当たり前のことです。これを知りたかったわけではないでしょう？
>前期の考え方が理論上どう説明できるか ここは物理学なのですが、どんな理論から何を導きだそうとし、究極何を求め、結果的に何をお望みなのでしょうか。 ＞確かにコーナリングがスムーズになる。 しかし、頂点で加速すると遠心力がかかり、かえってコーナリングが悪くなるような コーナリングのドライブ性について興味がおありなようですが、「スムーズになる」とか「コーナリングが悪くなる」とかいう大雑把な文章からは、 何をもってよしとするのか、どんな理論から何を求めておられるのかよくわからないのですね。 要するにイージードライブ（安全性のみ）を求めておられるのなら、コーナーで遠心力を気にするようなハードなドライビングは必要ないのです。 教習所では法律遵守を第一に教わったはずです。 カーブの進入前に減速を終えるのはカーブを安全に曲がりきるためで、カーブの頂点からハンドルを戻しはじめる時点以後でアクセルを踏むのは、より早めに以前の巡航速度に戻すためです。いつまでも遅いまま走ると他の車に迷惑がかかり、結果的に追突とか追い越し違反を誘いかねないからでしょう。 車を以前のスピードを戻すにはブレーキをかける時間の数倍時間がかかるものです。一般車はそれだけ馬力が抑えられているのです。でも、しっかりハンドルを持っていれば、車の責任で”コーナリングが悪くなる”ことはまったくないということがいえます。それだけの性能はあります。 このへんは物理の理論とはあまり関係がありません。何らかの物理理論について疑問がおありなら、補足で、どのような観点から攻めればいいのか言ってください。
現在ですから、自動車はFF（フロントエンジン・前輪駆動）でいいでしょうか。そうだとして続けてみます。 エンジンのある前部が重いことは単純化のため、さておいて。 駆動力は、車の前部にあります。これをもっと単純化すると、車の先端にロープをつないで引っ張っていると考えることができます。 おもちゃの車で実験してみて頂いてもいいですが、速く引っ張りつつコーナリングさせると、後部のタイヤがスリップして車のボディの向きがコーナーの内側を向きます。 これは、慣性の法則の一つの例です。車の前部は駆動してますから曲がろうとしますが、後部は駆動力のないタイヤがあるだけです。物体は力を加えない限り、等速直線運動をしようとします。すると、前部は力が働いているから曲がろうとしますが、力がかかっていない後部は直進しようとします。ですので、後部がカーブの外側に向くようにスリップしてしまうのです。 スリップしないまでも、FF車がカーブを曲がるときには、こうした内側に向かいたがる力が働きます。オーバーステアというそうで、初期のFF車はコーナーが難しかったらしく、現在のFF車はオーバーステアを弱めるよう改善されているとのことです。 では、どうしたらいいか。カーブの頂点までは仕方ありません。そこを超えれば、だんだん曲がり方は緩くするように道路は設計されていますし、さらにアウトインアウトなどを使って、それを助長します。 この説明では、その部分でも加速したほうが良いことにはなりません。しかし、曲がる角度が緩やかなほど、速く走ってよいことはご承知だと思います。そうであれば、直線に入るのを待つことなく、加速していけば良いわけです。しかも、FF車はFR車（後輪駆動）に比べて直進安定性に優れています。直線に持って行きたいのですから、加速しても問題は少ないわけです。 この他、荷重移動とか、タックイン現象とか、様々にありますが、上記が主要な要素と思いましたので、これで止めます。
- chiha2525
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普通に運転していたら分かると思いますが、例えば60km/hで走っているとします。速度を維持するために少しアクセルを踏んだ状態ですね。右コーナーがきました、ハンドルを右に切ります、アクセルは踏んだままです。コーナーを抜けてハンドルを戻したら終わりです。 もしこの時、外への遠心力がきついと感じるなら、コーナー手前でアクセルをもどす、更に減速が必要と思う場合はブレーキを踏む、十二分に減速してからハンドルを切ってください。そうすると遠心力が減って、少なくとも同乗者には喜ばれます。コーナー中はアクセルを踏まなくても良いです、が少し減速しすぎたと感じたら少し踏んでください。 「カーブの頂点で加速する」というのは、コーナー時に若干車速が落ちますので、それを補う程度に、という意味か、コーナー手前で減速した分をコーナーを過ぎたら補うために加速する、という程度の意味で、タイミング的なところはあまり意味はないでしょう。コーナーの頂点をすぎるとハンドルを戻しますから、そこからアクセルを踏んでもいいよ、ハンドルを戻し終わるまで待ってもいいけどね、というところです。 カーブの頂点をクリッピングポイントと呼びます（ちゃんとしたコース取りをするとそうなります）。ここを過ぎてから加速に移るのはレースの世界の常識なので、似たような言い方をすることが良くあります。しかし公道はレース場ではないので、それを真似なくても良いです。 あと、コーナーにスピードを出しすぎて突っ込んでしまったらブレーキを踏んでください。フルブレーキングのような強いのはダメですが、軽く減速する感じで。そうすると車の加重が前輪に掛かり、普通に走るより速い速度でも、タイヤがしっかりグリップして曲がれます。 あと、こういう時にハンドルをしっかり回せない人が多くいますが、これはドライビングポジションつまり運転の姿勢が間違っているからです。正しいドライビングポジションは身に付けておきましょう。検索すればすぐに見つかります。
お礼
出かけている間に、いろんな方が回答をお寄せいただきありがとうございます。 回答のいずれもコーナリングテクニックをお示しです。 私の質問はドライビングの教科書にあるテクニックを示し、確かにそうだなと思いつつも、じゃ理論はどうなんだ という素朴な疑問からです。 まことに申し訳ないのですが回答いただいた内容では理論づけがありません。
ＮＯ，２ の補足です。 ＞舵を戻し始める時点でアクセルを踏み、ほぼ直線 ↓ 舵を戻し始める時点でアクセルを踏みはじめて加速開始、ほぼ直線 失礼しました。
車の直進性というか舵のききやすさ（安定性）は直進時と等速時に最良になります。 ブレーキ時には最も不安定になるようですし、カーブ時には遠心力がかかって外へ出ようとします。そのことを考え、また、出来るだけ早くカーブを抜けて通常のスピードに戻るにはどうするのがいいかということでしょうが、 基本は、カーブに入るまでに減速を完了しておき、カーブに入って舵を最大に切るまでは等速で進み、コーナーを曲がり終える前の、舵を戻し始める時点でアクセルを踏み、ほぼ直線に戻り車が安定し始めた段階でフル・スロットル（一杯に踏む）、ということになるのではないでしょうか。車が直線に戻り始める地点で前面の視界が完全に開けるというのもアクセルを強く踏む条件（安全のため）です。 これで貴方はＢ級ライセンス取得へ一歩地数着ました。
- hrsmmhr
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回転半径が小さいと後輪はもちろん前輪も少し車輪の回転軸とは異なる方向へ車体が動くので、少なからず減速しますし、安定性を欠きます。 もちろん同じ速度なら回転半径が小さい方が遠心力が大きくなるのでその減速感と不安定感が増します 頂点で加速したときと書かれてますが、カーブの回転半径と形状、車の速度と性能によって様々な気がします
お礼
なるほど、いろんな方の回答に接し、理論解析はとても難しいことなんだろうと思いました。 コーナーの曲率、ハンドルの操作、タイヤと路面の関係、速度、車重、内部の負荷の動きなどが不明で複雑に絡み合う問題だから答えようがないと感じました。 釣竿のリールをフリーにしてゆっくり回転していて、急に回転力を早めるのと錘は直線運動して遠くへ飛んでいくので、それと同じかなと思ったのですが条件が全く違うことに遅まきながら気づきました。 いろいろお答えいただきありがとうございました。 また、馬鹿な質問をするかもしれませんが、懲りずにお付き合いいただければ幸いです。