フェアレディＺはロードスターに比べてどのくらい重鈍なのか

　新しいスポーツカーが発売されて「何キロ軽量化しました」「ホイールベースを何mm縮めました」という話を聞く。これらはスポーツカーに重要な「応答性」を良くするが、具体的にどのくらい良くなるのかイメージできない。そこで応答性を見える形にした。

応答性を計算で求める

　ハンドルを切ったり、加速したときの応答性は、ニュートンの運動方程式と、その解（固有値）から判断できる。すなわち、ハンドルを切ったときのクルマの応答性Rθ、直進加速した刹那の応答性Rsは、それぞれ次式で概略わかる。

Rθ ∝ SQRT(Kt／I）　　　　　(1)
Rs ∝ SQRT(Kf／M）　　　　　(2)

Iはヨー慣性モーメント、Kt , Kfはタイヤのばね定数、Mは車体質量である。これらはいずれも、動力性能とは無関係に、メカ系が持つ純粋な応答を示している。

　Iについては、最大の重量物であるエンジン質量me　およびホイールベースLhを使って次ように表した。

I ∝ me・Lh²　　　　　(3)

あとはタイヤの横剛性と、エンジン質量を求めればよい。エンジン質量はデータがないので、文献を元に近似式を作成した。実際は、気筒数、方式の違い（直列、Ｖ型）によって多少ブレるが、概ねグラフ１になると考えられる。

　タイヤばね定数は実測データを元に近似式を作成した（グラフ２）。タイヤのねじり剛性は、このばね定数に比例すると考えられる。

参考文献：トヨタ自動車「サスティナブル・モビリティの実現に向けて」

　以上の式を使って、実際にダルさの度合い（応答）を計算した結果を次に示す。なお縦軸はロードスターの応答性を１としたときの相対比で示した。ダルいクルマの代表として「クラウン　ロイヤルサルーン3L)を参考にプロットした。グラフの縦軸は、いずれも小さいほど鋭い応答が期待できることを示す。

注：Kfを求めるのは難しいのでひとまず一定として計算しました。右のグラフは参考程度です。

左のグラフから、新型Ｚはロードスターより２０％応答がダルいと予測できる。ちなみに応答計算にはエンジン質量しか入れていない。段数が多いトランスミッションを積んでいたり、ターボが付いているとその分重くなるから、この格差はさらに開く。

注：応答性はステアリングジオメトリ（足回りのセッティング）によって変わり、BMWのように重たいクルマでも応答を鋭く「見せかける」ことが可能。コンパクトカーではスタビリティを高めて応答を殺すこともできる。このグラフで示される応答は、慣性と質量だけで決まる本質的な性能である。

　逆算すると、ホイールベースを45cm短くするか、タイヤを30サイズの超扁平にすればよいようだ。

　ホイールベースを45cmも縮めることは不可能だと思う。タイヤサイズを30にすることはできそうだ。しかし、同時にバネレートもあげる必要があり、乗り心地やステアリングフィールが著しく犠牲になるだろう。

　すると結局、重量級のスポーツカーは「スポーツ風のラグジュアリーカー」にしかなれないことがわかる。

　右のグラフはメカ、それも純粋に質量だけの影響を示している。GT-Rがクラウンよりダルいのは、クラウンより140kgも重いせい。クラウンより重たいスポーツカーを計画するとは、日産は何を考えているのだろう。

　直進応答は、メカ系のほかエンジンやパワートレイン系の過渡応答も関係してこの通りにならない。これについては以前考察した^[1]。

　ステアリングを切ったときの応答がいくら良くても、ステアリングフィールが悪いとそれが生かせない。ロードスターではこれがいつまで経っても改善されない。

　ステアリングの応答が良くて、動力性能が十分でも、シフト操作にひっかかりがあると、操る楽しみは半減してしまう。最近増えた６ＭＴのほとんどにその傾向が見られる。これは、シフトは多段であるほど、スポーティで高級（上位のシステム）だと多くの消費者が勘違いしている為だと思っている。

　スポーツカーにとって大切なことの一つに、応答性と、それを生かせる操作系を備えていることがある。しかしこの点で満足いく商品は、ほとんど見当たらない。

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