タイヤは漠然とグリップするゴムとしか捉えられてないことが多いですが、どうすればグリップが上がるのか考察してみた記事のリライトです。
まずタイヤの機能とはなんでしょうか？
「走る、曲がる、止まる」が一般的な解答でしょうか。
「走る、止まる」はまっすぐ進む分においては単純に荷重とタイヤの摩擦係数によってその性能を左右されます。
しかし「速く走る」上で重要なのは、もちろんまっすぐが速い＝パワーがあることも重要ですが、「曲がる」性能も大事です。
一般的にハンドルを切れば曲がると思います。この時車の進行方向とタイヤに横滑り角（スリップアングル、θ）が付きます。
この時タイヤの回転面に直角な力を横力と呼び、車輪進行方向に直角な力をコーナリングフォース(CF)と呼びます。
楕円がタイヤです。
まずCFは荷重をかけて行けばかけて行くほど上がっていきます。皆さんコーナー曲がるときにブレーキで前荷重作ると曲がるはずなのでイメージしやすいと思います。
ここで注目したいのが、横滑り角8度ぐらいまでは直線的にあがりますが、そこからだんだん飽和していってしまってます。ちなみに400kgの荷重だと、立ち上がり6度ぐらいまでは300kgより低いと言うのもミソです。
更にスリップアングルが増加するにつれて増えてくるCFの割合を示す、つまりスリップアングル1度あたりのCFをあらわした値をコーナリングパワー(CP)と呼び、データ化したのが下図です。
以上から、荷重を一輪にかけるのは400kg以内（サイズによって変動）に収めると良さそうですね。
（そしたら荷重移動を減らして四輪に分散させれば良いのですが、そちらは少し以前に触れてみたりしました。しかしタイヤの話からはみ出してしまうのでまたの機会に。）
また一部のFFやAWDを除き普通の車のタイヤ切れ角は30～40度ぐらいですから、ハンドル操作が半回転以内であれば効率良くCFが得られることになります。そして16度（ハンドル操作約1回転）ぐらいで飽和してしまい。それ以上切ってもCFを得るにはあまり意味が無いことになります。
またよくサーキットなどで空気圧を調整したりしますが、理論的に空気圧があがれば耐荷重も増え（ロードインデックス）、コーナリングフォースも上昇します。
ただ実際には無限に増大するわけは無く、空気圧が上昇しすぎるとトレッドの接地長が減少するため限界が訪れます。
こちらもタイヤの構造によって左右するので、サーキットでそのタイヤを使っている方のアドバイスを受けるのが一番だと思います。
その他にキャンバーをつける事でCFを得ることも可能です。
上図より切れ角4度ぐらいまではキャンバー０、むしろポジキャンの方がCFが得られているのでレスポンスが良いことになります。
しかしピークCF値を獲得できているのは、ネガティブ側に4度です。
実際キャンバーをつけるとコーナーの奥で踏ん張ってくれるようになりますが、逆に付けすぎると縦方向の踏ん張りがなくなってしまい、自分の車で実験してみると同じコーナー、同じ踏力でフロントロックするようになりました。
と言うことで付けないよりは付けた方が良さそうですが、4度以上付けるのはたとえFFであってもやめた方が良さそうです。
ちなみにドリフトだとカウンターを切ったときに外側のタイヤがキャスターのせいでポジキャンになってしまうので、6度とかつけてもカウンターステア中の実キャンバーは起きてくるのでナックルによりますが寝かせ気味ですね。
今回速いコーナリングをするためCF、CPがどのように得られるかまとめてみましたがまだまだ要素はあるようです。
タイヤを太くしたり、外径を大きくしたり･･･。
でもそれらは本当に意味があることなのか？全日本ジムカーナやGTカーで逆にサイズダウンして早くなったという話を聞いた事もあります。
長くなりそうなのでまた次回に。
（荷重移動とステアバランスについて記事を書きました。）
(図は自動車の運動と制御第二版より引用）
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