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E36 M3 ボディ剛性バランス修正

サスペンションを前後レートバランス&ダンパーの減衰率をツメて
「ノーマルの延長線」を狙って作っていますが
「どうしてもフィーリングがノーマルとは違う、、、」って違和感を感じていました。

「レートも減衰率も違うから当たり前だろっ!!」って聞こえてきますが
バネ上固有振動数の前後バランスをノーマルに近い状態で増やしているだけなので
「動きの早さ」はもちろん上がっていますが根本的なバランスは大崩ししていないはずですが、、、
どうしてもフロントに固さを感じていました。

で、、、、ずーっと考えていて、ふと思い出したのが「ボディ剛性バランス」

そもそも乗り物の構造は基本的に捻じれる事が前提で作られているので、
安易に補強するとボディ全体で見た剛性はバランスが変わってしまい
ステアリング特性はもちろん、ボディ剛性感まで変わってしまいます。
これは前後のタワーバーの有り無しで体感できたので

改めてボディ補強を見てみると、、、

フロントメンバー補強(全周溶接+ガゼット追加)
カブリオレロアクロスメンバー+ノーマルメンバー(ハードポイント追加で2本掛け)
フロア追加メンバー(他車流用でフロア前後方向)
リアメンバー(全周溶接+ガゼット追加)

ボディ補強とは考え方が違いますが
YAMAHA ボディダンパーを前後に追加

前回のタワーバーのデメリット考察から悪さをしていそうな部品を考えると、、、

「カブリオレ ロアクロスメンバー]

こいつが非常にアヤシイ、、、
非常に補強体感効果が大きい流用部品で且つグループN&Aの部品カタログに掲載されていたので
そのまま使っていましたが、

「ノーマルに無い部分の追加補強」って視点で見ると、残るはこの部品
今までの経験上「体感効果が大きい=良い部品」ではなく
「体感効果が大きい=売りやすい部品」ってパターンが多かったのが気になります(笑)

で、、、、「なんでこんなに剛性に効く部品が正規採用されてないか?」って思いを巡らせると、、、

「コストダウンの為に使わない」、、、ってのは無いでしょうね
たかが鉄パイプの構造部品なんて原価数百円だろうし、組み付けコストもほとんど変わりませ、
M3なんて車なら「多少高くても買ってもらえる車」なのでケチる必要が無い

じゃあ、、、「車両的に必要ない」って判断されたのが自然な考え方

そもそもこの部品が採用されているのはE36系のカブリオレとZ3ロードスター
屋根なしのどうやってもボディ剛性が低い車の
フロントサスペンションメンバーとバルクヘッド間を追加補強する部品
これってねじり剛性が不足する車両のステアリングレスポンスを向上させる事と
ボディ剛性感を高める事が目的の部品ですよね

この部分を補強する事で、フロントクロスメンバーからバルクヘッド付近の剛性が上がる
カブリオレ&ロードスターボディはフロントバルクヘッドからリアセクションにかけての剛性はヘロヘロなので、
ドライバーシートとステアリングポスト間の剛性を高めれば
ボディが捩じれる中心位置がドライバーシートより後方に移動する

ステアリングポストとシート間の捻じれによる位置変化が少なくなりスカットルシェイクが減少するので
ドライバーは「ボディ剛性感」を感じる
より弱いリアセクションに捻じれポイントが移動するので
「オープンボディにしては、がっちりしている」って感覚を受けます。
この辺りがメーカーの狙いドコロだと思います。

S2000のセンタートンネル付近のハイXボーンフレームはオープンボディの弱さを
カバーするために非常に良く出来ていますよね。
あの部分の補強は前後方向の曲げにテキメンに効いていると思います。

捻り剛性を上げるより前後方向の曲げを補強したほうが乗りやすいまま補強効果を感じます。

で、、、クーペ&セダンボディはどうなのか?って考えると
元からモノコックとして設計されているのでキャビンセクション剛性は作られているので、
ステアリングポストからシート間での剛性は十分確保されている
「ボディ剛性感」の演出は設計者の思惑通り

硬めたキャビンセクションでボディ剛性感を作って、
バルクヘッドから先のフロントセクションをシナらせる事で「必要な緩さ」を作っています。
これはタワーバーを入れただけで「ボディ剛性感変化」が体感できますよね
(良くも悪くもですが)

「追加補強でフロントセクションの捻じれを少なくすれば正確でシャープなフィーリングになるじゃないか」
って考えて補強をすると、、、
路面が平滑で滑らかならその通りですし、自分もその方向で作ってきました。
取り付けてスグは動きがシャープになり「乗り味の変化」を感じるので「当り部品」感がありますが、
剛性バランスを崩しているので乗り味は相当変化します。

で、、、もちろん取り外してノーマルのパイプ1本に戻してみると
今までの妙な神経質な動きが無くなって安心感あります。
高速でGを掛けて旋回している状態で路面不正を通過した時の緊張感が下がります。
フロントのロール剛性が下がるので、大舵角時のアンダーステアが減少(フロントが粘ります)

絶対的なボディ剛性は下がっていますが「ボディ剛性感は向上」
ステアリングレスポンスは、、、下がっているはずですが殆ど気になりません

カブリオレロアクロスメンバーのデメリットは
路面不正に対して動きがシビアになって直進安定性が悪くなる
ボディの捩じれるポイントが明らかにドライバー側に寄ってボディ剛性感が低くなる
特に高速道路でナナメ段差を通過したり、左右に揺さぶられる状況で、「剛性の無さ」を感じます。
これはフロントセクションを補強する事で次に弱い部分が捩じられる事が原因で
クーペボディだとドア開口部付近に捻じれるポイントが移動しています。

「グループN&Aは?」って、、、
ロールゲージ組んじゃってキャビンセクションをガチガチに固めたボディなので、
逆にクロスメンバーでの補強が必要になっているだけ
ロールケージを組んでキャビンセクションの剛性を大幅に高めればデメリットは少なくなりますが、

ボルト止めのロールケージなんて所詮は「乗員保護」程度

剛性的には「ロールケージを積んで運んでいる」程度です。
停止状態でロールケージとAピラーの隙間に指を当ててステアリングをフルロックまで切ると隙間が変化します(笑)
(指を挟まれないようにね、、、)
補強効果を求めるならA&Bピラー止めは必要です。

少なくとも僕の車の「フロア追加メンバー」程度じゃの勝負になりませんでした(笑)
って事で、カブリオレロアクロスメンバーは取り外して保管が決定!!

固め過ぎはダメですね、、、
適度な緩さを持っている方が安心感が高いので気持ちよく走れます
乗り心地と妙なフロントのツッパリ感を感じている場合は一度取り外してみろことをオススメします。
ボルト6本外してノーマルに戻せば体感できますから♪


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