レース専用ダンパー

レース専用のダンパーは、フルハードからフルソフトまでの調整ダイヤルの可動範囲の中央あたりのどこかに
実戦で使われるであろう標準的な減衰値が設定されます。

そこから柔らかくしたい硬くしたいの振り幅があって、
バネレート、気候、ダウンフォース、タイヤ個々、エアー圧、サーキット路面など
に合わせて調整式ダンパーは本領発揮。

ところがサーキットの現場で、"伸び側フルハード"　"圧側フルハードから2クリック戻し"
しかもダンパーの銘柄が変わっても、サーキットが変わってもドライバーが変わっても
調整ダイアルの位置は同じ！？という調整パターンを見かけます。

ちなみにですが、レーシングカー用のダンパーをテスターにかける場合は、
必ず調整ダイヤルのフルソフトから始めて、減衰値を見極めてから徐々にハードな方向を測定します。

フルハードではダンパーテスターを破壊しかねないほどの「高減衰」が仕込まれているからです。

論外に硬いバネでも選ばない限り、レース専用ダンパーのフルハードが必要になることはありません。

DTMのマシン&レースでは少々の小競り合い程度で車両どうしが接触してもスピンしないし、
コースから弾き出されてもすぐに戻ってきて、格闘技らしいそれが見世物になっているところがあります。

＊主催者も容認しているようで、滅多にペナルティーの対象にならないことと、
　ドライバーが逆手にとって無茶している様にも見えません。

国内のそれはというと接触するとあっという間にスピンして一巻の終わり。

あまりにも"粘り気のない"挙動で、同じカテゴリーのレースカーに見えません。

タイヤは垂直荷重でグリップを得るので、グリップを失うということは
その時にタイヤ荷重がかかっていないということ。

荷重が抜ける理由は、フルハードのダンパーのせいでタイヤが車体側に拘束され、
バネ下の振動数では動かず、横から体当たりされるとタイヤ荷重が戻るまでの
わずかな間合いでスピンに至ります。

しゃがみこんでいる人が肩を押されると、足を伸ばす前にゴロンと転がるのに似ています。

LSDが左右輪の自由な回転を拘束して、デファレンシャルギヤの働きを消すように、
フルハード、つまり過減衰のダンパーはサスペンションの可動ストロークを
封じ込めてタイヤの接地性を失わせます。

減衰力の適値を探すのがサスペンションチューニング、減衰力調整式ダンパーはそのためのものです。

減衰力調整式ダンパー あれこれ

鈴鹿サーキットで2024のスーパーフォーミュラ公式テストが行われた日。
知人から電話。

内容は今年からスーパーフォーミュラに採用されるダンパーについて。

資料送るからさ。見といてよ⋯ということで内部構造をチェック。

減衰力の調整機構がダンパーの外部についていて、ピストン部をオイルが通過しないタイプ。

カチカチダイアルを回して減衰力を変えられる部分が、
単三電池半分ほどのカートリッジになっていて、
テーブルの上でダンパーを水平に寝かせて作業すれば、
オイルをこぼさずカートリッジに内蔵されたスプリングを入れ替えることができます。

組み立てる時は数滴オイルを足して、エアーを噛み込まないように
そっとカートリッジを組み込めばよく、現地作業ができるところが利点。

なんですが、このタイプそのものは以前からありました。

新しいところは低速域を強くしても、高速域の減衰が立ち上がり過ぎるのをコントロールできる様にしたこと。

昔、酒屋さんでは日本酒の量り売りをしていました。
一斗樽の下に刺さっている栓を慎重にひねって隙間を調整すると、トクトクお酒が流れ出てきます。
それをこぼさない様に漏斗で一升徳利に入れて持ち帰る⋯という話は置いといて。

先端に向かって細くなっているテーパー状の栓が、プランジャー(ポペットバルブ)の先端形状と考えて、
テーパー形状を変化させれば、ブローオフの量を変えられます。
構造は至ってシンプル。

＊YouTube オーリンズTTR4ウエイダンパーの仕組み

先端形状の違うプランジャーが、何種類かラインナップされているようなのですが、
スーパーフォーミュラの規定ではチームは勝手に触っちゃいかん(ダンパーの分解不可)

ピットロードでは固そうに見えるのに、ストレートではビタッと路面に張り付いてヒョコつかない⋯
もしそうなっていれば、酒飲みが一斗樽の栓からヒントを得たそれが功を奏していることになります。

一昨年F1マシンが健康を損ねそうなほど跳ね回っていた対策の一環と考えればブローオフさせる意味もわかります。

そんなダンパーがスーパーフォーミュラに採用されたというお話し。

スプリングシートが緩んで外れた

トラックエンジニアをやっていた時のこと。

1日のテスト走行を終え、ガレージの片づけを行う時間帯で、
チームのもう一台のマシンのスタッフがなんとなくワサワサしています。

様子を尋ねると、走行後のチェックで左リヤダンパーのスプリングシートが緩んで外れていることに気がついた⋯

単純にスプリングシートのロックが甘かっただけで、他の部分は正常。

問題はどの走行時間帯でこうなったのかです。

1日分のテストデーターがゴミ箱行きか、ここまではちゃんと走れていたと遡れるのか、
その判断ができず、ドライバーもトラックエンジニアもチームスタッフも頭を抱えている様子。

左後ろの車高が見た目でも分かるほど下がったままです。

ポールポジション獲得も、優勝経験もあるドライバーなので、ドライバーの技量を疑う必要はありません。

レーシングカーはまずコーナーウエイトを合わせないと⋯云々の話からすると、
卒倒しそうな程の狂いが生じたまま走っていたのに、テスト走行終了のチェッカーを受けるまで
ドライバーはコース上にとどまり、自分でピットに戻ってくるほどの異常を感じ取れなかったことになります。

この時の経験以来、サスペンションセッティングの要素とまとめについて、
気楽に考えればいいことと、外してはいけないことの整理がしやすくなりました。

肩を揉みほぐされた気分と言えばいいんでしょうか。

最近預かったストローク100mmのダンパーに、バネストローク59mmが組み合わせされていても、
この状態でサーキットアタックのタイムが出る(良いタイム)ことに、今更驚きません。

えっ！こんなんで平気なんだ状態のサスペンションチューニングのサンプルは数知れず⋯

結局のところクルマを乗りこなす"人"の能力に改めて驚く日々が続きます。

プリロードでサスペンションセッティング？

バイクのサスペンションセッティングと言えば"プリロード"がいの一番に出てきます。

メインスプリングが少し縮められてダンパーに組み込まれている状態のことですが、
この時のバネの反発力=セット荷重のことをプリロード。

ジャッキから降ろして走行姿勢になれば、プリロード値は車体重量で押し潰されて、バネたわみの中に吸収されてしまいます。

プリロード値を変更するにはスプリングシート高さを調整します。

しかしスプリングシートは車高を調整するためのもので車高が変わります。

車高が変わるとキャスター角もスイングアームの角度も変わります。

そうなると当然走りに違いが生じます。

リヤだけ触っても車体のピッチ角が変わるのでフロントにも影響が及びます。

フロントも同じでリヤにも影響します。

これらことを踏まえてプリロードという言葉に集約してバイクファンの方々は話しているのでしょうか・・・。

もしもプリロードを「直訳」してその違いが出るのは、ダンパーが伸び切る瞬間です。

この時、減衰値が並列でついてくるので判断は簡単ではありませんが、
もし違いが分かったとしても伸び切りのコツンの大小です。

サーキット走行でリヤタイヤが地面から離れるほどブレーキを掛けられる人なら、
この伸び切りの印象をどうにかしようとするかもしれませんが⋯

つまりダンパーが伸び切らないことにはプリロード違いを体感するチャンスはないのです。

なので仮に乗車状態から伸び切りまでのストロークが10mm程度といった、極端に偏ったストロークバランス(セッティング)の場合、
路面の凸凹でダンパーが伸び切る瞬間がたくさんあるので、コツンの大小をお尻で感じられるかもしれません。

でもこれはあくまで乗り心地の話です。

操作性とかコーナリングの話ではありません。

プリロードでサスペンションセッティング？・・・これがスタンディングハイト(車高)という言葉なら
サスペンションセッティングの基本となる項目なので筋が通ります。

プリロード値の大小の話に限ればサスペンションに魔法は掛かりません。

それでもプリロードを変えたら走りに違いが出たと言われたら、それは車高が変わったからに他ならず、
プリロード値の違いが走りに出たわけではありません。

プリロード⋯紛らわしいですよね。

クルマのサスペンション その２

ハンドル操作をすると"関連縣架"はどう動くか、どう動くのがいいのか。

クルマをロールさせてみます。

例えば左コーナーに入っていけば左前輪のサスペンションが伸び上がり、右前輪のサスペンションが縮みます。

この時の内輪側の伸び上がり量と外輪側の縮み量は同量です。
内輪側が10mm伸び上がれば外輪側は10mm縮むと言った具合。

・リヤサスペンションの話はひとまず置いておきます。

止まっているクルマの中で左側の席に座っていた人が右側の席に移っても、荷重移動の影響を確かめられます。
(車高を測定してくれるお手伝いが必要ですが)

横Gが掛かっていなくても同じです。

荷重移動が起きても、その荷重がどこかにいってしまったり、新たに加わったりする訳ではなく、
四輪の荷重の合計値は常に同じです。

たとえば一輪の接地荷重がゼロになったとしたら三輪で荷重を受け持ち、三輪の合計荷重は元の荷重と同じです。

左右輪が同量伸び縮みするのは、サスペンションが伸び切るとかバンプラバーが
強く押しつぶされ始める前までの動きです。

伸び縮みが同じ量なので、シーソーの動きに置き換えれば支点が車体の真ん中(トレッドの中央)あたりにあって
ロール運動を"開始"していると想定できます。

但し、ここまでの話はダンパーの減衰値を考慮しない、バネのみでロールさせた時の動きです。

つづく⋯

クルマのサスペンション

独立縣架方式も車軸式も、路面の起伏に追従している時は四つのタイヤがバラバラに上下します。

四輪それぞれが動いて地面を捉えてこそのサスペンションなのでこの通りなのですが。

これは地面側から見たときのサスペンションの動き。

サスペンションは車体に吊り下げられているので、車体を動かした時には
四輪が連動して動くと考えることができます。

例えばハンドルを動かして車体をロールさせると、フロント外輪は縮み、対角線の後輪内側は伸び上がります。

後輪外側は縮み、前輪内側は伸び上がります。

それぞれのサスペンションの動き量は違うものの、動き始めのタイミングは必ず一斉のせいなので、
これはある種の関連縣架と言えます。

この時、伸び縮みするサスペンションのバネストロークは「荷重変動量」を示し、
バネの撓み量をタイヤの垂直荷重に置き換えることができます。

バネが縮んでいればそれだけ荷重が増えていることになり、
バネを下側で支えているタイヤにその荷重が載っているわけです。

その逆にバネが伸び上がっているなら荷重が減って、
タイヤを押さえつける荷重が小さくなっているということです。

タイヤの垂直荷重はコーナリングフォース(タイヤグリップ)の大きさを決める大切な要素なので、
限界特性を考える時には、車体重量が四輪にどのように移動しているかを考えるところから始めます。

このドライバー操作(ハンドル、アクセル、ブレーキ)によって荷重移動が起きることがイメージできたら、
次の段階は荷重が変動する「時間」⋯⋯ダンパーの減衰値を絡めて考えていきます。

⋯⋯つづく

サスペンションチューニングの極意

依頼は「乗り心地を良くしてほしい」

持ち込まれたクルマは国産のスポーツモデル、足回りは純正。

依頼主は、うちと古い付き合いの同業者(エンジン系)の中学生時代の同級生。

普段このクルマを使っているのはその同級生の奥さん。

乗り心地に不満を持っているのは奥さんのようです。

FIAT X1／9 →ロードスター→ボクスター→今回のクルマ

筋金入りのオープンカー道を歩んでいる女性です。

なんとかせねばと旦那さんが同級生に相談⋯そしてクルマとともに来社。

乗り心地の印象を聞いていくうちに、現状だと犬も不安げで落ち着きがないとのこと。

つまり同乗の"愛犬"が落ち着いていられる乗り心地にしないといけないわけです。

何日かかけてサスペンションチューニングを行なったあと、まずは知り合いに試乗してもらったのですが、
あまり変わっていない？が一言目。

日が変わって次に旦那さん試乗⋯良くなった？と思います。

で引き取っていかれました。

二人のコメントよりも、気になるのは奥さんのコメント。

⋯何日かのち連絡をいただきました。納得してもらえたようです。

肝心の愛犬も落ち着いていられる乗り心地になったと。

ということでOKがもらえました。

犬をも黙らせるチューニング。

喋らず態度で示されるだけに真剣勝負です。

車高を下げすぎると・・・

見た目で車高を下げるのと、根拠のある車高変更とでは起きることが違ってきます。

かと言って見た目で車高を下げたからといっても、フツーに走らせる分には問題になるようなことは起きません。

タイヤの偏摩耗とか、乗り心地が良くない、真っ直ぐ走らない、
地下駐車場の出入りでスポイラーを擦る……他愛無いことです。

サーキットに持ち込めば簡単にスピンしたり、剣先乗り程度です。

タイヤなりのタイムを出すのに油汗と数十ラップが必要で、ベストの1ラップ以外は捨てラップ！

峠ではU字溝にはまるかガードレールに張り付くか土手に登るか谷底か「クルマ」が進路を選択してくれます。

バネ、減衰を固めて舗装ラリーに出れば、スピン、クラッシュ、横転に前転・・・名演技ができます。

全て安易に決めた車高のお・か・げ。YouTube動画で確かめられます。

市販車改造のレーシングカーが地面スレスレまで車高を下げているのをみて、
ああしてみたい、といいことばかりを思い浮かべて実行に移すんでしょうか。

そして今度は、これがそうなんだと、食べたこともない不味さでも口に入れたら吐き出さない⋯
なんせ自分にとっては次のステップがこれを乗りこなすことだと、
課題を手にしたつもりで意気揚々と走らせ始めます。

モゴモゴと口の中でいつまで反芻しても不味いものは不味く、
顎が疲れるまで噛んでもその味に慣れることはあっても美味しくなることはおそらく⋯⋯
無いと思います。

世界一乗り心地のいいロードスター その２

世界一乗り心地のいいロードスターで遠出しました。

普段新幹線か空飛ぶ乗り物で移動する距離。

往路だけで一泊二日かけて移動なのと、新型肺炎のことを考えたら一人旅が気楽。

オープンボディーゆえの剛性の低さは致し方ないとして、
それならそのボディーを相手にして足回りを合わせ込んだらどうなるかやってみよう
というのが、今回の世界一乗り心地のいいロードスターチャレンジ。

そのチューニング途上でのお試しドライブというわけです。

直四エンジンの振動を緩和(吸収)するために柔らかいエンジンマウントが採用されています。

重いエンジンミッションがエンジンマウントを介して車体に載せられている状態なので、
タイヤに入力があると、まず車体が揺れてそのあとにエンジンミッションが揺れます。
同じバネ上に属しているのに、エンジンマウントのせいで同時に揺れてくれません。

それならばと試しにゴムマウント(エンジンマウント)を外して「リジットマウント」を試したことがあります。

車体とエンジンミッションが「バネ上重量」としてひとまとめになり、
タイミング遅れで揺れていたマスがなくなることから、ブルブルガタガタしていた忙しい揺れは
一気に解消してこんなにも穏やかな揺れ方になるのかとビックリした記憶があります。

反面ダッシュボードのネジが全て緩みそうな程のエンジンの振動と、それに伴ううるささとで試乗は10分が限界。

ヘルメットを被って乗る競技車としてなら我慢できるかもしれませんが、街乗りには向きません。

柔らかいエンジンマウントの恩恵を受けていることが再認識できたのと、
ロードスターのダンパーセッティングは
正攻法が通用しない(何度やってもしっくりこなかった)ことが分かりました。

ある意味チャレンジしがいがあるのですが、高得点の仕上がりはハナから望めない⋯

どこで終わりにするかです。

世界一快適なロードスター その１

NA8Cロードスターを手に入れた後、年月と共に痛んでくる仕方ない箇所の修理が一段落して快調に走っています。
幌が破けていることを除いて。

せっかく大好きなロードスターを再々再度手に入れたことだし、飲み屋噺程度の目標ではあるものの、
世界一快適なロードスターの足を仕立ててみよう計画が進行中。

まあ世界中のロードスターと比較するわけではないので⋯

ロードスターの車体はそれなりにしっかりしているとはいえオープンボディーでは限界があります。

ポイントとなるのは、ガタブルの軽減と、サスペンションストロークをフルに生かした足の長〜い乗り心地です。

実のところロードスターの純正ストロークは乗用車並みに長いので、これを生かさない手はありません。

履いているタイヤ、メインスプリング、マウントブッシュ類の組み合わせから来る様々な振動を
どれだけなだめることができるか、ダンパーチューナーの見せどころです。
このくらいの減衰値でどうだ。

すると、ほらここの振動がうまく吸収できてないだろうとクルマが語りかけてきます。

じゃあもう少し減衰値を振ってみよう。これを繰り返していきます。

乗り心地だけを考えたクルマに仕立てたら、果たして操縦性安定性はどうなるのだろうか、を見届けてみたい気持ちもあります。

自動車関係の教科書に出てくる「乗り心地」と「操縦性安定性」は両立しない。

と疑いもなく語られている都市伝説の検証です。

さてこの乗り心地世界一ロードスターのチューニングをスタートさせたのは少し前で、
すでに快適ゾーンまで来ています(自己評価)。

代車で貸し出したり来社の折に何人か試乗してもらっても、誰一人操縦性のことで文句を言う人は⋯今のところいません。

のほほんと快適系の乗り心地です。