タイヤ空気圧のマジック~空気圧を変えると走りはこんなに変わる

 タイヤの空気圧を変えると、同じタイヤとは思えないほど走りの感覚が変わる。これは空気圧によって「ばね」や「ころがり抵抗」が変わる為。

 今回は、ころがり抵抗が、走り(加速)にどの程度影響するのか、調べてみた。

 

 ころがり抵抗力Rは、良く知られているように

R=9.8μ・m (N)   μ:ころがり抵抗係数、m:車重(kgf)

である。ここで、一般舗装路のμを0.015、m=1400kgf、タイヤ径を640mmとすると、R=205.8N、損失トルクは、65.9Nmとなる。

 タイヤ交換の際、タイヤの空気圧を高めにして!というと、規定値より+20kPa(約1割り増し)となる場合が多い。空気圧が規定値から1割増すと、μが最大1割低減する。このときの損失トルクの差分は、65.9×0.1=6.59Nm(max)となる。この値は、ホイールを10kg軽減した場合の損失トルクにほぼ等しい[1]

※:実際にいくつになるかは、タイヤや他の条件により異なるが、ここでは大き目に仮定する。

 

空気圧を高くすると出足が良くなる

 ホイールの10kgの軽減効果は加速したときしか関係しないが、ころがり抵抗力は、加速度や速度に関係なくつねに効いてくる。

 すなわち、ホイールを軽量化してもレースで激しい加減速をしなければ関係ないが、空気圧の効果は体感しやすく、ゆっくり発進したときでも、出足の違いを感じることができる。

 つまり、空気圧を1割増しにすると、ころがり抵抗力が1割減って、出足がその分良くなる。

 

ホイールを軽量化したら加速が良くなった!の勘違い

 すると、「ホイールを軽量化したら加速が良くなった」というリポートのほとんどは、空気圧の違いを体験しただけの可能性が高い。

 以前、タイヤガーデンで軽量ホイールを付けたら空気圧を1割高めに入れて納車されたことがあった。これは大枚はたいて軽量ホイールを買ったお客さんをガッカリさせないための配慮かもしれないが、私からすれば余計なお世話。

 エコタイヤや軽量ホイールを買ったお客さんに対して、こういうサービスをすることは十分考えられる。

 いずれにせよ、ホイール交換前後で空気圧がどうなったのか、押さえていないリポートは参考にならない。

 

空気圧を上げると乗り心地が悪くなる

 空気圧を上げれば簡単に加速が良くなるが、弊害もある。空気圧を1割あげると、タイヤのばね定数が上昇して乗り心地が悪くなったり、ロードノイズが増えてしまう。当方の測定結果によると、205/55タイヤの場合、空気圧を1割上げると、45タイヤに近い値になった[2]

 空気圧を変えたくない人は、ころがり抵抗の少ないタイヤを選択するといい。最近のエコタイヤは、ころがり抵抗を1割以上減らしたという物があるので、タイヤ交換の機会にエコタイヤに替えるのも一つの手かもしれない。

 

 

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