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2018年11月 2日 (金)

車両運動力学(2)

6.1.タイヤの力学

 車両がまっすぐ前方や後方に動く場合,タイヤは進行方向に対して真正面を向く.この動きは,単純に考えれば,タイヤの回転運動だけである.一方,車両が曲がるときは,慣性の法則から前方へ進む力もはたらくため,タイヤの向きと車両の進行方向が完全には一致しない.本節では,旋回時のタイヤの動きを説明してからタイヤの力学について説明していこう.

(1)旋回時のタイヤの動き

 車両を旋回させるには,ステアリングを操作して前輪の向きを曲がりたい方向に向ける.遠心力を無視できるほどのゆっくりした速度では,前輪が回転する方向はほぼ車両の旋回方向と同じになる.ところが,遠心力が発生するほどの高速状態で旋回すると,前輪タイヤは回転方向に転がるだけでなく,車両の進行方向に押し出される.このときのタイヤにはつぎのことが起こっている.

① まずタイヤの接地面が路面との摩擦で捻じれて接地面にたわみが生じる.
② つぎに,弾力により,捻じれが元に戻る.

 連続してこれが繰り返され,その結果,タイヤの進行方向は,タイヤの回転方向に対して外側にずれていく.

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