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zoom RSS ボディー剛性なんて神話だ!モータージャーナリストにケンカを売る

<<   作成日時 : 2017/05/03 16:21   >>

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ボディー剛性の話って神話かな?・・・なんて思うのだが如何ですか?

私は、非常に多くはないが、仕事とかでもいろんな車に乗って来たほうの人間だと言えると思う。
しかし高速コーナー等でタイヤからスキール音が出る寸前でもミシリとボディーが泣いた音は聞いたことが無い。(振動に依る内装のキシミ音のことでは無い。)

ストラットタワーバーなんか取り付けなくてもサーキットで後れを取ったことも無い。
多少捻れたって撓ったって、ジオメトリがそれで狂ってグリップが低下するほどだとしたら、一体どれくらい捻れるのだろう?ロバスト性能の塊のしなやかなゴムのタイヤを履いているのだし、鉄の車輪って訳じゃないから大きく姿勢を乱したことなど記憶には無い。

だから、多少の変形はしているとしても、そういうものだとして、それなりに走ればボディーが多少捻れたって撓ったって、別にかまわないと思う。(ラリー車の様な競技車両の事は除く)

まあ・・・そうしたモノコックボディーの剛性の低さが原因で車の寿命を短くすることになるなら剛性は高い方が良いけれど、それよりフィーリングとして大事なことは挙動に一貫性があることですね・・・だいたい応力によってモノコックボディーが変形した感覚なんて私は殆ど感じることなど出来ないレベルのわずかなものと思うし、アクスル部品の剛性や取り付け部分のブッシュのルーズさをフレーム剛性と勘違いしているのではないかな?そんな風に感じる。

多くのモータージャーナリストが剛性とか剛性感とか、のたまうけれど、私の正直な感想を言えば・・・???なところが多い。

しかし、自動車に依る競技の世界では全く状況は異なるだろう、先ずレースやラリー等の競技車両は僅かでも速く走るという大きな目的があり、その為、スタティックな状況で調節したジオメトリセッティングが走行中の応力で撓ったりしてその時だけ狂うと、何故タイムが出ないか、その原因を特定しづらくなる筈だ。F1のようにストレインゲージをたくさん取り付けてロギングしながら常に走っているような高級なことをしていれば別だけれど、プライベーターのツーリングカーレースのチームがそんな所まで踏み込んでいるなんて聞いたことが無い・・・。

つまりサスペンションが取り付いているフレームが動いたりしていないという事を前提にすれば悪い所はバネ定数だったりダンパー設定だったり、キャンバー角のセッティングなどに原因を求めてそれに集中できるという事になるはずだから、ボディーの剛性を上げるような補強を入れて、そこを先ず消しに行く訳だね。
僅かな狂いでも悪い方に動けば0.1秒に響くということになるから・・・。

でも、ロードユースの市販車って、そんな走りで使われる事って100%近く無いですよね?と言うか、そこまで公道で使える人なんて殆ど居ないよね?
ボディー剛性が低くて、もし何処かががたつくのであればそれは良くないね、だってそれじゃあ騒々しいからね・・・、フレームが歪んで雨漏りするとしたら、それも良くないに決まっている、だって車内が濡れてしまうからね。

でも実際そんなこと今の新車ではあり得ない事でしょう?だから私は考えてみたのですが、もしかしたらモータージャーナリストがモータースポーツの現場で聞きかじった「ボディー剛性は高い方が良い」という話を、一般ロードカーに持ち込んじゃったのかも知れないな・・・と。

0.1秒でも速く走ることが目的のレースでの必要性を、1分遅れても何の問題もない一般車の世界に当てはめて、「ボディー剛性が低いと車はまともに走れない」とかなんとか、さも正論のように語った人が居たのではないのかな?

いろんなところに補強入れた車と言うのは事故を起こすと、連鎖的にあちこち曲がっちゃうのをご存知でしょうか?フレーム修正機に掛けて直そうとするのだけれど、結構大変なことになったりします。

ストラットタワーバーが入っていたり、ボトムフレームに補強なんか入っていると、普通なら一箇所のへこみと変形だけで治せば済む事故も、補強材料が反対側のフレームを押し出したりしていてあちこち響いて大ごとになったりする事があるのです。
これは修理をやっている人から実際に聞いた話だから、間違いはないと思います・・・。

実際、そういう補強が必要な走りを一般道で行う人がどれくらい居るか大いに疑問ですし、そもそも普通の市販乗用車に求めるべき要件の範囲を超えているはずです。

本当に速い人って、補強とか入って無くても、非力な車でも、それこそどんな車に乗っても驚く程速く走ってしまいますね。

だから、ボディー剛性の話は一般乗用車では殆ど無意味だと思う。

多分・・・「自分は違いが解る」…そういうフリをしたがる人が多過ぎるってことでは無いでしょうか?
ボディーの剛性は、ある程度の高さは必要だと言えるけれど、サスペンションのセッティングで車の反応が一方行へ動くような範囲を維持できているならあまり剛性についてうるさく考えなくても良いと私は思っているという事です。

勿論ブレーキングでボディーが撓んで細かくバウンドするような振動が出た昔の軽自動車や最大トルク付近で停止状態から加速するとその強大なトルクに負けてリヤサスが暴れてしまう車などは論外の事です。

だから私は多少ボディー剛性が低いとしても一定の方向性をもって変化するなら特に問題ではなくコントローラーブルだと考えていて、それが予測できるからそれなりにそれを理解して走らせればよいだけだけど・・・と言います。

結論として、ボディー剛性が高いことのメリットや低い事でのデメリットについてドライバビリティーにどう影響するかきちんと説明出来る人はモータージャーナリストの中にはほぼ居なくて、それにきちんと反論する人も同業者として顔色を窺うモータージャーナリストの中からは出て来ないから、ボディー剛性が高いとか低いとか言っても誰からもとやかく言われない・・・まるで自分は「乗っただけでそれを感じることが出来ている」などと言わんばかり、それなのにメリットやデメリットについてその理由を明確に説明することが出来ない。

おそらく、「解っているフリ」をしたい残念な人たちが居るということだと思うのです。
もしかしたら多くのモータージャーナリストって・・・そういう人達なのかもしれない。

私は車に乗っていて剛性不足で捻れているかな?という様な想像をしたことはありますが、それは思い込みの方が大きいと思っています。
多分正確に計測できるのであれば撓っているのは確実に判るでしょうが、数ミリメートル程度なら運転しながらそれを感じ取ることはほぼ不可能でしょう。

実際にボディーの変形量を走行中に計測することはかなり難しく、ストレインゲージをあちこちに張り付けて伸びを測定することや、ボンネットやトランク、車室にワイヤーを斜めにたくさん張り巡らせてそのワイヤーの伸びを計測するくらいしか出来ないと思います。(最近ならレーザー式測距計も用いられるはず)

理由は車自体がサスペンションスプリングによって浮動している状態にあって、固定点を設けてそれに対する変化量を測定することが本質的に出来ないからです。

なぜなら車室のモノコックを固定で扱っても、実際はそのモノコックも撓ってしまうためフロント部に張り出したサイドメンバーがどれぐらい動いたかを計測できたように見えても実は固定側が不安定なモノコックボディーであるから不正確さが払拭できない訳です。

勿論、計測の為に車室部分のモノコックをロールケージ等でガッチリ補強してしまえばフロントのフレームがセンターモノコックに対しどれくらい動いたかは解りますが、そうした改造をしてしまえば市販乗用車として計測が出来た訳では無くなってしまうから意味がなくなってしまいます。

実際にコーナリングに依る車体への応力は3D・CADモデルに依る応力解析シミュレーションを利用して検討する他ほぼ方法は無いはずですが、実車での試験との突き合わせはなかなか難しいはずです。
先ほど書いたクロスさせたテンションワイヤーの伸び量を応力解析シミュレーションの変異解析量と比べればある程度解析ソフトの精度が判るはずですが、それはその解析シミュレーションが概ね正しいかを検証する程度のために不可欠な方法になるだろうと私は想像します。

また、ボディーの撓りをバネ定数で計算に加えるという事は考えられるし、そうすべきなのかとも考えますが、ブレーキングや急加速でのピッチング撓みならある程度反映させても良いように思えますが、コーナリング時に路面に生じたアスファルトのうねりの様なアンジレーションがあるような状況でサスペンションスプリングとショックアブソーバーのダンピング特性を経由した上でのボディーの弾性変形をバネ定数として扱えるかどうか?私は応力の方向やその発生する時間的タイミングの問題が介在するであろうことから、バネレートとして単純化できるようなものでは無いと思えるのです。

ボディー剛性ではなく、剛性感という事になると人間の感じ方についての論議となる為、サスペンションの様々な部分に使われるゴムブッシュの動きが人の感覚に影響を与えていると考えるのが妥当と思いますが、ピローボールの様なスフェリカルジョイントを用いることは部品やブラケットに与える加速度では非常に厳しい問題になって、トラクションの減少や唐突なサイドスキッドなどに対してはかえって不利に働くこともあるだろうし、ブラケット等ボディー側のクラックなども加速度が大きく異なる分、数倍発生しやすくなると感じます。

F1などはその辺の考えからモノコックはほぼ剛体として考えられるほどに頑丈に作られていて、あらゆる調節可能な部品は推論がすべての面で成立するように設計されるはずです。
アバウトな部分を可能な限り廃するわけですね。

そうしたレーシングカーの設計やボディーチューニングの話を聞きかじると、市販ロードユースカーにそのことを投影して話す人が現れることは簡単に想像出来るではないですか?

恐らく、事実としてボディーはグニャグニャと動くはずですから全くの嘘とは言えないから誰もそれはおかしいとは言えないけれど、実際何がどうしてどうなるかを明確に説明している人に出遭わないことで、それがどんなものかが解る気がするのです・・・・。


ボディー剛性の事を考えるのにフレーム自体がバネとして機能している乗り物について少し考えてみました。

フレームの撓りをバネとして利用している乗り物で代表的なものは自転車のロードレーサーやレーシングカート、スキー板などがすぐに思いつきます。

車のボディー剛性を考える上でヒントになり易いのはレーシングカートが解り易そうですね。

しかしレーシングカートにフレームを撓らせないためにバギーのようなロールケージを組み付けたものなどはあまり見ないため比較が難しいです。

想像だけで物を言うのは多少無責任だから多くは語れませんが、サスペンションが無く、全く撓らないカートフレームで良いいタイムは果たして出るでしょうか?もしかしたら適当に撓ることがよいタイムに貢献しているとは考えられませんか?
フレームがある程度撓るという事で、タイヤの柔軟性と共に働くロバスト性が高まっている可能性があるような気がします。
もしそうだとしたら、フレームが撓ることは絶対的な悪とは言えなくなりますね。

同様にフォーミュラカーを考えると今度はサスペンションが有るため、サスペンションのジオメトリ設計にとって、フレームの意図しない撓りや捻れは無いほうが理解しやすく、設計し易いしセッティングも楽だと考えられませんか?

基本的に変数が同時にたくさんある方程式は解きづらいし、常に正解は変数の値によって揺れ動くから、結果に対する原因を素早く特定することは困難になることを意味します。

セッティングするときにキャンバー、トーイン、キャスタ、ライドハイト、バネ乗数、タイヤ空気圧、ダンパー減衰特性等の調節可能なポイントを全て同時に変更するメカニックはおそらく何処にも居ないでしょう?
ほとんどの調整部分を固定して、一か所だけを動かしてその傾向を探るのがセッティングの原則ではありませんか?
そうしないと何が効いたのか判断出来ないからですね?

そういう作業では固定できるところは全てしっかりと固定したいのです。

つまり再現性と直線的反応を期待する時は、変更できないところ(フレーム剛性など)は特に出来るだけ動いて欲しくないのです。

意図しない場所が動いてしまうと、焦点がボケてしまい、なんだか良く判らなくなって行くからですね・・・・。

それがレース界でボディー剛性を高く求める理由ではないでしょうか?

レース界ではそれが当然のことになりますから、極端に言って、ボディー剛性が低いとセッティングが決まらない、難しくなる、タイムは当然よくならない・・・・・。
これは速く走るときには微妙な差が影響してコンマ数秒を失うことになる世界だから言えることではないでしょうか?

そこで、一般車はどうでしょう?ボディー剛性はさて置き、セッティング変更できる箇所は幾つあるでしょうか?タイヤの空気圧くらいしかその場ですぐに変更できる部分はありませんよね?

しかもタイムを争いませんから、何らかの異常が起きない程度の剛性があればそれを声高に問題にする必要など全く無いはずなのです。

剛性があれば衝突したとき安全でしょうか?クラッシャブルストラクチャーの設計はボディーの剛性とはむしろ背反することさえあります。

ここまで考えてくると、やはり、ボディー剛性は高いほうがセッティングしやすいというレーシングカーの常識を一般車も同じだろうと早合点した、というか早とちりしたモータージャーナリストが、その理由も解らず、さも解った如く「ボディー剛性が高くない車は乗りづらい」なんて想像でものを言ったのだと思えてきます。

昇天旭日旗は軍国主義の象徴とかなんとか苦し紛れに言った一人の反日サッカー選手の言葉に、「これは使える」と相乗りした某国のジャーナリストのように、正しい訳でもないことを挙げつらい、さもそれが正義であるかのように扇動ともいえるように語りたがる。
そんな程度のモータージャーナリスト達が日本に居た・・・という事かな。

「ボディー剛性は高いほうがドライバビリティーに優れる」というのはやはり誰かの拡大解釈か早とちりが生んだ「神話」の様なものではないか?
実際は、「ボディー剛性は車を重くし過ぎないなら高いに越したことは無いね」と言った程度が妥当な所でしょう、だから言うほどあまり問題にすべきことでは無い.

まあ、あまり褒めるところが見当たらない時にボディー剛性を褒めるとか・・・、実際は良く解らなくても曖昧で計測できないボディー剛性だからそう言って置けば取り合えずいいかな〜(美容整形外科医が女性患者に、「貴女の背骨はとても奇麗だね」と言うような)・・・そんなところでは無いですか???

そんな風に私は思ったのです。



追記
もし市販乗用車に於いて、ボディー剛性の高さがもたらす一般公道での明らかなドライバビリティーの向上について理路整然と証明できる手法で説明が出来る人がおりましたら、ぜひコメントを下さい。
それが可能だとしたら、貴方は日本中のモータージャーナリストよりも知見の高い優れた論客という事です。

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