Chicken Heart Roadster

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タイヤと荷重

またしょうもない考察。

走行中のコーナリング中。
タイヤのグリップの限界力と、荷重の関係を考えてみた。

タイヤの摩擦力、走行中は動摩擦か?静摩擦力か?どちらにせよ、摩擦係数をμとして、
車重や荷重移動の力の増分の合力をひっくるめて、垂直成分をNとすると、
グリップ=摩擦力をFと考えて、関係はF=μNと表せる。
FはNに正比例。グリップは荷重に比例という事になる。

はたしてそうなのか?

これが今回の疑問です。
コレは摩擦係数μが一定の上での関係式。
μが一定?いや、そんなはずはない。
puuuh.jpg


例えば、静止状態で左右に400㎏の荷重が掛かる車があるとして、
ある一定のスピードで、コーナリング半径一定でコーナリングしている。つまり慣性力=遠心力は一定と考える。
また、今回のカギの一つであろう接地面積も一定。


車体は慣性力を受けてロールして、右には500㎏、左は300㎏と荷重移動しているとする。
もしそこでグリップしているならば、たとえコーナリングスピードが速くなったり、コーナリング半径が小さくなって、右に600㎏と左200㎏に移ったとしてもグリップしている事になる。
酷く言えば、右800kgで左0kgでもグリップしていることになってしまう。

別の例でロドスタ900㎏に対してGTOが1800kgで、車重が2倍だとしたら、GTOのグリップ力はロドスタの2倍になってしまう。
はたしてそうなのか?


づつく。

コメント

れす

いいところに目をつけましたね。
垂直抗力の字が間違ってるがw

重かろうが軽かろうが旋回速度は変わらない。
定常円旋回のタイムは純粋にタイヤの性能で決まるといっても過言ではない。
、、、ホントに接地面積が一定だったら。

>酷く言えば、右800kgで左0kgでもグリップしていることになってしまう。

力学云々よりそんな状況で君が平常心でいられるかの方が重要だと思うw

>ロドスタ900㎏に対してGTOが1800kgで、車重が2倍だとしたら、GTOのグリップ力はロドスタの2倍になってしまう。
はたしてそうなのか?

そのとおりです。
μmg = mv^2/rより、遠心力が2倍になるんだから、グリップ力 = 摩擦力も2倍になって当然。
でも摩擦熱は2倍。タイヤのおいしい期間は半分。

>重かろうが軽かろうが旋回速度は変わらない。

やっぱりそうでしたか!
摩擦力と向心力の関係式を変形していくと、車重mは消え、半径と速度の関係になりました。
実はUPしようとしたら例のFC2のおかげで消えてしまい・・・


>そのとおりです。
>略
>タイヤのおいしい期間は半分。

そういうことですね。グランツでも耐久レースはエリーゼ速かったですしw

いかにタイヤを働かせるかが速い走りのポイントですね~。


>力学云々よりそんな状況で君が平常心でいられるかの方が重要だと思うw

あ、深い意味ありませんから!!
来年もヴィッツでがんばってくださいね!

タイヤと荷重

そんな簡単なものじゃないよ。

http://www.jsae.or.jp/~dat1/mr/motor15/mr200238.pdf

勉強しなさい。
もちろん学校のほうもね。

古典物理

高校(大学)で習う古典物理は、ある法則を簡単に証明するために、世の中ではありえないような仮定を普通に用いています。


平らな面⇒歪みが全く無い面
剛体⇒どんな力を加えても変形しない(だっけ?)
閉じた系⇒外乱を考慮しない

かのうくんは、一つの法則にのみ拘り過ぎて他の考慮すべき条件に目が向かないことが多いような・・・

堅苦しく書いたけど、どんなに高性能なシミュレーションソフト(ハード)があっても、正解に近い結果が得られるかどうかは、パラメータをいかに適切に盛り込んだかで決まるのです。

いろんなことをイメージするときには、他に同時に考慮すべき現象が無いか、固定する条件は何なのか、良く考えましょう。

今回の話題で言えば、
タイヤブロックの変形はどう扱うのかとか
タイヤを剛体とする?
地面と接地面は常に水平とする?
地面は平らな面とする?

簡単に考えるために仮定を増やせば増やすほど現実から離れて意味の無いものに・・・

実際に同じサイズのタイヤでも、過重が変われば接地面積は変わるし、おそらく過重∝接地面積ではないので、そこをはっきりさせるだけでも・・・大変そう

μmgだから面積には関係ない!って思うかもしれないけど…

そこにも仮定が入ったり、タイヤの銘柄などなどw

■動力無しで一定速度で旋回するとして
 タイヤと地面の間に生じるグリップ力のベクトルと車体の重心に働く慣性力のベクトルを考えると、重心が地面に無い限り必ず回転する力が発生します(ピッチね)

内側のタイヤから抜けた荷重が全部外側のタイヤの過重となることは無いです。(たぶん(汗))

動力学ってやつです。
かのうくんのイメージは多分静的なもの

はい。
お二方のおっしゃる通りでございますです。

学校で習うような基礎知識は、実際は全く当てはまらず、それ以外に考慮しなくてはならないパラメータが多く存在しますね。

ただ、そのパラメータが知りたかったのです。それにしても、車が曲がるって事は、かなり多くのパラメータを考慮しなくてはならないのも事実ですね。

学校で習うことはどうしても現実的じゃないので、いつも頭の中に"?"が存在するわけで、勉強意欲にかなり影響しています。

そういう意味でも、はやく就職したい!

訂正

訂正です。
(ぴっちね)⇒(ロールね)
失礼しました。

あと、間違っても就活で「大学で習うことは非現実的で面白くありませんでした。早く現場で応用する力を身に付けたいです」なんていわないようにね~

もちろん。その辺はオブラートに包んで包んで形を変えて、、、、

あんなん話術です。たぶん。

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