FF車が持つアンダーステア/トラクション不足を解消するサスペンションチューニング

レーシングショック

FF車の構造による、フロントタイヤのグリップ不足に対し、有効な改善方法がサスペンションチューニングです。FFスポーツカーは前輪駆動とフロントヘビーなボディバランスによってアンダーステア特性やトラクション不足というネガティブ要素を持ちます。このネガティブ要素は、「車高調整/スプリング/ダンパー調整」というサスペンションセッティング行うことで緩和させることが可能です。

車高調
出典:オーリンズより

この記事では、FFスポーツカー(前輪駆動車)の運動性能高めるサスペンションチューニングについて皆様にシェアさせて頂きます。

 

 

 

1.FFスポーツカーに求められる足回りチューニング

アンダーステア特性やトラクションの不足は、FF車の構造によってフロントタイヤのグリップ力が不足することで起こる現象です。つまり、フロントタイヤのグリップ力を最大限に発揮させることがFFスポーツカーにとって求められるサスペンションチューニングになります。

FFスポーツカーコーナリング出典:pixabayより

 

 

FFレイアウトが持つネガティブ要素を理解する

FFスポーツカーの運動性能にとってネックとなるのが、フロントヘビーレイアウトと前輪駆動方式からくるアンダーステア特性とトラクション性能の低下です。

FFスポーツカーのサスペンションチューニングは、FF車が持つネガティブ要素を改善することに意義があります。その他にもFF車特有の特徴はありますが、更に詳しく知りたい方は下の記事をご参照ください。

「FF:フロントエンジンフロントドライブ」前輪駆動車の特徴

 

 

 

FF車が持つアンダーステア/トラクション不足を補う

FFレイアウトを持つ前輪駆動車のアンダーステア特性とトラクション不足は、駆動方式とボディバランスによって出現する症状で、根本的な原因の改善は不可能です。

しかし、レイアウトと駆動方式のマイナス要素を調整式のサスペンションを用いてセッティングすることで、現在の状態よりも、より良い状態へ改善することが可能です。

つまり、FF車故のフロントタイヤのグリップ不足を、サスペンションセッティングを行うことでフロントタイヤのグリップを最大限に発揮させ、アンダーステア特性やトラクション不足を改善することにチューニングの意義があります。

 

 

 

 

 

2.車高調正式サスペンションに求められるスペック

FFスポーツカーのサスペンションセッティングを行うにあたり、サスペンションキットに求められるスペックは「全長調整機構」と「減衰力調節機構」を備えていることです。これらのスペックを備えていればサスペンションセッティングにおいて不満なく調節が可能です。

レーシングショック
出典:NITRONより

 

 

コイルオーバー形式を持つサスペンションが理想

サスペンションチューニングを行う上で、理想的なサスペンション構造は、ショックアブソーバーとスプリングが一体式となった「コイルオーバー形式」です。

コイルオーバーはダンパーとスプリングが分かれていない為、ストローク時のダンパー/スプリングの軌道が均一であり、真っ直ぐに伸縮します。

しかし、スプリングとダンパーが分かれているセパレートタイプのサスペンションだと、ストローク時にスプリングが「弧を描くように伸縮する」ため、スプリング本来の反発力を100%発揮できません。

サスペンション構造において、トラクションを生み出す役割を果たすスプリングの適正な仕事環境は、コイルオーバー方式なのです。

 

 

 

全長調整が可能な車高調正式サスペンション

チューニングカーやレーシングカーのサスペンションセッティングにおいて重要な項目の一つに「車高調整」があります。基本的に車の車高はサスペンションに備えられている車高調整機構を活用して調節します。

これを可能とするデバイスが、車高調正式サスペンション、通称「車高調」と呼ばれるもので、車高調整の方法はスプリングのプリロードで調整する「ネジ式」とサスペンション自体の長さを調整する「全長調整式」の2つがあります。

セッティングを行う上では、プリロードを調整する機構も、全長を調整する機構も備わっている全長調整式のサスペンションがお勧めです。

 

 

 

ダンパー減衰力調整機構をもつショックアブソーバー

チューニングを目的とする多くのサスペンションキットには、ダンパーのストロークスピードをコントロールする減衰力調節機構が備わっています。

このダンパー内部をストロークするピストンバルブによって減衰力は発生しますが、ダンパーは伸縮するので、減衰力も伸び側、縮み側それぞれで発生します。

この減衰力調整の方式には「伸縮同時調整の1WAYタイプ」「伸び縮み別調整の2WAYタイプ」「伸び低速側/高速側・縮み側別調整の3WAYタイプ」などがあり、ショックアブソーバーの金額に応じて調整機構も複雑になります。

FFスポーツカーのセッティングにおいて理想的なダンパーは「伸び側・縮み側」の減衰力が個別に調節できるモデルが、FF車の特性にもドライバーの特性にも合わせられるので有利です。

 

 

 

 

 

3.FF車の特性に合わせたサスペンションセッティング

FF車の特性とは駆動方式とレイアウトから来るフロントタイヤのグリップ不足です。FF車のサスペンションセッティングでは、FFレイアウトが持つをネガを潰し、いかにフロントタイヤのグリップを発揮させられるかが重要なポイントとなります。

優れたFFスポーツカー出典:pixabayより

 

 

FF車のボディバランスを車高調整で適正化

車の車高調整とは、車体の前後バランスや重心点を調整する時に行うセッティング方法の一つです。

車高調整を行う場合「サスペンションアームの適正可動範囲内/最低地上高9cm以上」の範囲で狙いの車高まで下げ、前後水平の状態をしっかりと設定します。

車高調整「フェンダートップもしくはジャッキアップポイントで車高を計測」

この水平状態で走らせてみて、現在のハンドリングバランスを確認します。

この時、狙いのハンドリング特性が得られない場合には「フロント車高を下げる/リア車高を下げる」など、やや大きめの数値で車高を変更することで、どちらの方向性が理想のバランスなのかを探ります。

良い方向性が見つかれば、そのまま、小さめの数値で車高変更を行い狙いのセットバランスを出します。FF車ではアクセル全開時に荷重がリアに移行し過ぎない「ややフロント下がり」の車高バランスがセオリーです。

 

 

車高調整の方法

車高調正式サスペンションで車高を調整する場合には、フロント左右のサスペンション全長をメーカーの推奨値にに設定し、スプリングにかけるプリロード(デフォルトではゼロ)も左右同じに設定します。

リアサスペンションの全長も推奨値に設定し、プリロードもフロントと同様に左右を揃えます。この状態で、1G負荷をかけて前後左右の車高に差がないかを確認します。

左右に差がある場合には、車高が低い方のスプリングプリロードを調節し左右の車高を揃えます。

 

  • スプリングレートのプリロードで調整する
    推奨値にセットして車高に左右差が生じた場合に、安易にサスペンションの全長を調節して長さを整える方法は推奨しません。車高の左右差が生じる原因は、左右前後対角におけるボディバランス(重量配分)が微妙に異なるからです。

    つまり、重たい箇所の車高が下がってしまう=ダンパーピストンの位置が下がっているので、プリロードでテンションをかけて各アッパーマウントに対するスプリングレートの適正化を行うと、全体のバランスが良好になります。

 

  • サスペンションの全長で調整する
    上記の方法で、前後左右のサスペンションに適切なスプリングのプリロード設定が出たところで、サスペンションの全長調節を行い、目標の車高を実現します。全長調節とは単純にサスペンション自体の長さを「短くする/長くする」というだけのことで、車高を下げたければ全長を短く調節し、車高を上げたければ全長を長くするだけです。

    この全長調節機構を活用して、FF車の弱点が少なくなる前後車高バランスを見つける為に、トライ&エラーを繰り返す事で車高セッティングは理想へ近づきます。

 

 

 

FF車に有利な姿勢を作るスプリングの選定

左右のロール量、前後のピッチング量を決めるパーツがスプリングです。スプリングの役割は前後左右の荷重移動の量を調節し、タイヤに最適な荷重を掛ける為に必要なスプリングレートを選定します。

アイバッハスプリング
出典:アイバッハより

FFスポーツカーに限って考えると、FFレイアウトの前輪駆動車が持つアンダーステア/トラクション不足を減少させる為に必要な車の姿勢を決めることが、スプリングレートを選定する意味合いになります。

 

 

FF車のフロントスプリングの役割

フロントヘビーのFF車にとってフロントのスプリングは、ドライブトレインの重さを活かして、フロントタイヤへ高い面圧をかけ、グリップを生み出すデバイスと言えます。

このフロントスプリングが、走行シーンにおいて実際に働く環境は「ブレーキング時のピッチング・コーナリング時のロール量」の制御となります。

トラクションが不足しやすい前輪駆動車では、コーナリングのミドルから立ち上がりにかけて、アクセルを踏んで行くシチュエーションにおいて、ロール量が多いと内側のフロントタイヤの荷重が低下し、トラクションが不足します。

このトラクション不足に陥ってしまう姿勢を、スプリングレートを高め、ロール量を適正化することで改善することが可能なのです。

 

 

FF車のリアスプリングの役割

FF車にとってリアのスプリングは、旋回時に表れるアンダーステア特性と立ち上がりでのトラクション不足を、緩和する為に活用できるセッティングツールです。

まず、FF車のコーナリング時に発生するアンダーステアは、アクセルを踏むことでフロントの荷重がリアに移行した時に表れやすい症状です。

このリアへの荷重の移行は、車の前後姿勢の変化なので、アクセルオンでアンダーステアが発生する場合はリアのスプリングレートを高めると改善されやすいです。

このリアスプリングレートアップによるステア特性の変化は、リアの沈み込む(スコート)量が減る=リアへの荷重移動の量が減ることで起こり、同時にフロントに残る荷重量が増え、アンダーステア特性とトラクション不足を改善します。

 

 

 

FF車の特性に合わせたダンパーセッティング

左右のロールスピード、前後のピッチングスピードを調節するデバイスがダンパーの減衰力です。ダンパーは上下に伸縮するため、伸び側(バンプ)の減衰力と縮み側(リバンプ)のどちらにも減衰力が発生します。

shock-absorber
出典:株式会社プロトより

ロールスピードが遅い=荷重移動が遅い、ロールスピードが速い荷重移動が速い」という特性があり「ブレーキング・コーナリング・アクセルオン/オフ」時の荷重移動(スコート/アンチスコート)のスピード、即ち姿勢変化にかかる時間の調節に減衰力を使います。

前輪駆動やフロントヘビーがもたらす最終的なアンダーステア特性やトラクション不足の影響を完全に消すことはできませんが、荷重移動のスピードをコントロールすることで緩和することは可能です。

 

 

トラクション不足を緩和するダンパーセッティング

スプリングのセッティングによってFFレイアウトを持つ前輪駆動車の弱点補正を、ある程度行った後に最終的なハンドリングのテイストを微調整するデバイスが、ダンパーの減衰力調節です。

スプリングによる姿勢=荷重移動の量を補正したとしても、その姿勢に移り変わるまでの時間をコントロールする、すなわち荷重移動の時間を微調整することで、さらに良いハンドリング特性が得られます。

特にフロントのダンパーでは、バンプ/リバンプの減衰力を調整することで、ロールスピードをコントロールすることができ、内側のタイヤに荷重が残る時間を増やせますのでグリップさせられる時間が増え、その分トラクション性能を高めることが可能になります。

 

 

 

アンダーステア特性を緩和するダンパーセッティング

フロントのダンパーセッティングと同様に、リアのダンパーセッティングもスプリングによって、決められた姿勢に移り変わる時間をコントロールするデバイスです。

特にFF車のリアダンパーの減衰力調節では、フロントからリアへ荷重が移動するスピードをバンプ/リバンプの減衰力をコントロールすることで、フロントのグリップをより長く保つ特性にもセッティングが可能です。

セオリーとしてリアの伸び側の減衰力を弱めて、縮み側の減衰力を高めることでフロントのグリップ時間を長く保つことが可能です。

 

以上の「スプリング・車高調整・ダンパー」をそれぞれにセッティングし、バランスを取ることでFF車が持つ構造上のネガを補正し、アンダーステアやトラクション不足を解消することができます。

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