E36 325i cabriolet & M3 「バンプトゥとロールセンターアダプター(アジャスター)を考える」

先日、1G状態でのロアアームの角度を見ましたが
Mテクニック(Mスポーツ)での車高でほぼ水平からチョイ下反角でほぼ限界車高
「メーカー純正シャコタン仕様」って事がわかりました。

オマケで見えたのがロアアームと平行且つほぼ等しい長さに設定されたタイロッド

少し斜めから撮影したのでちょっと傾いでいますが
タイロッド
青い線がタイロッドで、赤い線がロアアーム
バンプトゥ変化を極力抑えた設計ですね
バンプトゥって基本的にはユーザーが弄れる場所じゃないので悩む必要はありませんが、
前に書いたロールセンターアダプター(アジャスター)のお話でイラストも無しでダラダラ書いたブログのアクセス数が伸びている
のでもう少し解りやすく、、、

BMWのステアリングラック&タイロッドとロアアームの関係は
写真の通りほぼ平行且つほぼ等しい長さなので、サスペンションストロークに対する動きはこんな感じ↓
イラストは車を正面から見た図です。

先ずは1Gだと
バンプトゥ0 
赤い棒がロアアーム
青い棒がタイロッド
ナックルの部分の青と赤の破線がボールジョイントの位置を表しています。

路面の凸を踏んでフルバンプ
バンプトゥ0 バンプ 
角度と長さが等しいので、ナックル部分のボールジョイントも平行移動するので
青の破線と赤の破線は位置関係を維持して重なったまま
ストロークに対するトゥ変化はありませんので車は直進します。

路面ので凹をこえてフルリバンプ
バンプトゥ0 リバンプ 
リバンプ側ももちろん同じく
角度と長さが等しいので、ナックル部分のボールジョイントも平行移動するので
青の破線と赤の破線は位置関係を維持して重なったまま
ストロークに対するトゥ変化はありませんので車は直進します。

路面不正を超えても車は直進します。

次に「ロールセンターアダプター」を取り付けるとこんな感じになります
同じく車を正面から見た図で、
車高を下げてロアアームがバンザイしちゃったので
バンプトゥ0 バンプ 

ロールセンターアダプターを取り付けてロアアームの角度をノーマル位置に戻します。
黄色い箱がロールセンターアダプター
ロールセンターアジャスター
もちろん取り付け後にはタイロッドで調整してトゥ”0″にアライメント調整
これでロールセンターも補正されたのでバッチリです♪(笑)
ロアアーム角度は良いけど「タイロッド角度補正」が無いのでロアアームとタイロッドの平行が崩れてます。

路面の凸を踏んでフルバンプ
ロールセンターアジャスター バンプ
1Gでの角度ズレの分だナックル部分のボールジョイント位置がずれて
タイロッドのボールジョイントはロアアームのボールジョイントより内側に引き込まれ
青の破線は赤の破線より車体中央に移動しています。
タイロッドが前引きの車なのでバンプストロークによりトゥINに変化し車は左に流れます。
(タイロッドが後ろ引きの車だと逆にバンプストロークでトゥOUTに変化し車は右に流れます。)

路面ので凹をこえてフルリバンプ
ロールセンターアジャスター リバンプ
1Gでの角度ズレの分だナックル部分のボールジョイント位置がずれて
タイロッドのボールジョイントはロアアームのボールジョイントより外側に押しださえれ
青の破線は赤の破線より車体外側に移動しています。
タイロッドが前引きの車なのでリバンプストロークによりトゥOUTに変化し車は右に流れます。
(タイロッドが後ろ引きの車だと逆にバンプストロークでトゥINに変化し車は左に流れます。)

このことから、ロールセンターアダプターによりバンプトゥ特性が悪くなり
路面不正によりサスペンションがストロークする度に左右に車が流れ、直進性が悪化します。
さらに、独立懸架サスペンションなので左右のサスペンションストロークは同調しないので、
ストロークによりトータルトゥが増減するのでタイヤの変磨耗の原因にもなります。

直進状態での動きはこんな感じでぇ、、、、
次は、旋回によるロール状態での動きを見てみると、、、
解りやすくするために「ステアリングを切っていないステアリング角度”0″で旋回している」状況をフロントから見ています。
「0カウンタードリフト」ってヤツです(笑)
最初にバンプトゥ”0″のノーマル状態がコンナ感じ
バンプトゥ0 ステアエフェクト0
ガッツリロールしていますが、バンプトゥ”0″なのでロールしてもバンプしてもステアリング角度に変化はありません
サスペンションが路面をトレースしてしなやかにストロークしながらもステアリング角度は一定で旋回していきます。

次に同じ条件でステアリング角度0でロールさせてみると、、、
ロールセンターアジャスター ステアエフェクト
バンプトゥの影響により、ステアリング舵角は一定でもフロントタイヤは舵を切っています。
タイロッドが前引きの車なので
OUT側のタイヤはバンプストロークによりトゥINに変化
IN側のタイヤはリバンプストロークによりトゥOUTに変化
車は勝手に右に旋回します
ロールが進むとステアリング一定でもINに勝手に切り込み
ロールが抜けるとステアリング一定でも舵角が戻りOUTに流れる

もちろんタイロッドが後ろ引きに車は同じ理屈で動きは逆になります。

この動きにより
「ロールセンターを補正したら車がグイグイ曲がる!! すごい部品だっ!!」
ってインプレになります(笑)
バンプトゥが狂って勝手に車が動いているだけだよ、、、
ロールでもバンプでもフロントタイヤの向きが変わっちゃうから車がフラフラしっぱなしになります
どー考えても改悪でしょ、、、

フロントはまだステアリングでチョロつくフロントに修正舵入れまくれば乗れなくは無いとは思いますが
(真っ直ぐ走らない車はかなりウザいけどねぇ)

リアにこんなもん組んだら危険な車になりますねぇ、、、
タイロッドの代わりにトゥコントロールアームが後ろ引きだったら、「パッシブ制御の逆相違4WD」ですよ
ロールが進むほどフォークリフトのようにリアが巻く、、、高速道路はこわいだろうなぁ(笑)

しかもこのイラストって「ロアアーム1本のストラット」ですからねぇ
ウィッシュボーン系のアーム角度を変に弄ると、トゥ、キャンバー、キャスターの変化特性がどうなっちゃうかわかりません。

このことから、
メーカーエンジニアの領域で素人が勝手に弄れる部分じゃないって事が理解できます。

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