2007年12月30日日曜日

タイヤの摩擦係数と加速

急ブレーキのなどのサイトによると,乾いたアスファルトでのタイヤの摩擦係数は0.7と書いてある.
つまり1000kgの車体なら最大で700kgの制動力が得られることを意味している.つまり0.7Gの制動力といえる.

裏を返せば,どんなにエンジンのパワーを増しても,それ以上の加速力を得られないことを意味している.それ以上はタイヤが空転するばかり.

0.7Gの加速とは,毎秒9.8×0.7=6.86m/sec の加速である.
時速にすれば,毎秒24.696km/hずつ加速するから,この加速で,時速100kmに達するには4.04924秒かかる.
3秒程度で100km/hに達するモーターバイクは 0.94G.
ということはタイヤの摩擦係数も 0.94 以上でなければならぬ.

ギアチェンジしても0.7Gの加速が保てて,そのまま400mを走れば,
(1/2)×6.86×t^2=400
を解いて,t=10.799秒.
ゼロヨンが10.8秒ということになる.これが摩擦係数0.7の市販車の限界.
市販車の中にはゼロヨン10秒切るのもありそうだから,これの摩擦係数は大きいのだろう.

F1の摩擦係数は1.5とか言われている.

加速というと,エンジンパワーとか,ミッションとか駆動系とかいろいろ議論はあるが,いかに性能を増しても,タイヤの摩擦係数の限界を打破しなければ,それらは無駄な努力になる.

エンジン性能で加速を競うなら,アスファルトとゴムタイヤを使ってはいけない.
路面をラックギアにし,タイヤの代わりにピニオンギアを使ってラックギアに噛み合わせれば,摩擦係数はギアが壊れない限りいくらでも大きく.純粋にエンジンパワーの勝負になる.

2 件のコメント:

  1. はじめまして。

    文系ゆえか、チンプンカンプンでネットの記述を鵜呑み気味に読んでいます。
    やっぱり加速はタイヤのグリップ力頼みですか。

    タイヤを買い換える余裕が無いのでタイヤの摩擦力は一定だとすると、、
    タイヤのグリップ力を上げるには荷重を上げる他無い。
    これでは荷重(重量)が増えた分だけ、加速に当てるパワーを上げないといけない。
    パワーを上げると、グリップ力がまた追いつかなくなる。
    いたちごっこ。

    ロケットエンジンを積むか、6輪駆動800馬力仕様位にでもするしかありませんかな。

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  2. どうもかきこみありがとうございます.
    >グリップ力頼み
    いいえ,テクニックです.われわれ素人にとっては,パワーもグリップも性能を出し切れませんから.
    まずそれを出し切る技量.

    摩擦係数が同じなら,荷重を増しても減らしても,原理的には加速度は同じになるはずですが,そうならないところが,現実の難しいところです.

    単車が速いのは軽さゆえ.現実には軽いほうがよさそうです.

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