接地

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運転

車の挙動:3本足現象とは?

車は道を曲がるとき、まっすぐ進もうとする力とカーブの外側へ押し出そうとする力が働きます。まっすぐ進もうとする力を慣性力、外側へ押し出そうとする力を遠心力といいます。この二つの力のバランスが崩れると、車は傾き始めます。この傾きを横揺れ、専門用語ではロールと呼びます。 ロールは、車の重心が高いほど、またカーブがきついほど大きくなります。乗用車のような重心の低い車では、ある程度のロールは避けられませんが、通常は問題となるほどの大きな横揺れにはなりません。しかし、重心の高い車や競技車両のように、急なカーブを高速で曲がるときには、大きなロールが発生し、車体の一方のタイヤが地面から離れてしまうことがあります。これを3本足現象と呼びます。 3本足現象は、一見すると車が不安定な状態になっているように見えます。しかし、競技車両の場合、この状態を積極的に利用して旋回性能を高めていることがあります。タイヤが浮くほどの大きなロール角を発生させることで、タイヤの接地面積を減らし、グリップ力を失わせます。これにより、車を意図的に滑らせるドリフト状態を作り出し、カーブを素早く抜けられるようにしているのです。 ただし、一般の車では、3本足現象は危険な状態です。タイヤが浮いた状態では、グリップ力が大きく低下し、ハンドル操作が難しくなります。急ハンドルや急ブレーキを避ける、速度を控えめにするなど、安全運転を心がけることで、3本足現象の発生を防ぎ、安定した走行を維持することが大切です。
駆動系

車の安定性と横転モーメント

車は、走る、曲がる、止まるという基本動作の中で、様々な力が働いています。その中で、車体が横に倒れようとする力の大きさを表すのが横転モーメントです。これは、タイヤの接地面を支点として、車全体をひっくり返そうとする回転力と考えてもらうと分かりやすいでしょう。 この回転力は、車高が高いほど、重心が高いほど大きくなります。例えるなら、背の高い箱と低い箱を同じ力で押した場合、背の高い箱の方が倒れやすいのと同じ原理です。ですから、車を作る際には、重心をできるだけ低くすることが横転を防ぐ上で重要になります。 横転モーメントは、車がカーブを曲がる時、特に顕著に発生します。遠心力によって車体は外側に傾こうとし、この時にタイヤの接地面を軸として横転モーメントが発生するのです。また、強い横風を受けた時にも、車体は風を受ける方向に押され、横転モーメントが発生します。 横転モーメントは、車の安定性を大きく左右する要素です。そのため、車の設計では、このモーメントを小さく抑えるための工夫が凝らされています。車体の重心を低くする以外にも、タイヤの幅を広くして接地面積を増やす、サスペンションを固くして車体の傾きを抑えるなど、様々な対策がとられています。 近年では、コンピューターを使った制御技術も進歩し、走行中に車の傾きや横転モーメントを感知し、自動的にブレーキをかけたり、エンジンの出力を調整したりして、車の安定性を保つシステムが搭載されている車も増えています。これらの技術は、ドライバーが安全に運転できるよう、そして、万が一の事故を防ぐために重要な役割を果たしています。