バネ上とバネ下の動きのイメージを掴もう!

バネ上とバネ下の動きのイメージを掴もう!

バネ上とバネ下の動きのイメージを作る事は
脚周りをイジるには大切です。
動きのイメージが無いと現状からどう改善すれば
良くなるのかの対策が掴み難いです。

シャシー&ボディはバネ上固有振動数で動いて
タイヤ&ホイール、サスペンションアームはバネ下固有振動数に支配される
動画は乗り心地至上のベントレーだからバネ上固有振動数は低く抑えられて
1.0〜1.3Hzでゆっくり動くから
バネ下の速い動き(バネ上固有振動数の3倍位から)には免震状態になり追従せずにボディは限りなくフラットになる

通過速度が速まると、
同じギャップでも通過時間が短く(≒振動数が速く)なり
バネ下固有振動数を越えると伸びが追いつかなくなり路面追従出来ずに路面から離れる。

ギャップ通過時は
バネ上固有振動数を超えた入力だからバネ下の動きはダンパー減衰力の高速域でストロークスピードがコントロールされていて、ギャップの大小の免震性はホイールストローク量の勝負になります。

「こんなにデカいギャップ勢い良く超えないよ〜」って思うだろうけど
小さめのギャップでも変位量と時間の関係なので
バネ下固有振動数以下じゃないと絶対に路面追従出来ないからタイヤは空中に放り出される

この状態からスプリングを高レート化すると、
重量が一定なので、バネ上、バネ下固有振動数が高くなる

バネ上固有振動数が高くなると姿勢変化量が減り姿勢変化スピードが速くなり

バネ下固有振動数が高くなるとバネ下の動きが速くなり路面追従率が改善される
つまりトラクション性能が向上し、ダンパー減衰力の設定次第で乗り心地が改善されます。

似た理屈でバネ下重量の軽量化は
スプリングレート一定でバネ下重量が軽くなる事で路面追従性は向上しますが、
同時にバネ下重量が軽くなる事はタイヤの空気圧で作るタイヤの縦バネ定数が高まるので、タイヤの撓みが少なくなり振動が増える事で乗り心地と質感は低下します。

このバネ上とバネ下の動きの関係がイメージ出来ないと
ストローク量と高速域減衰力の関係が見えてこないし
スプリングレート設定がダンパーストローク量とは全く関係が無い事が理解出来ません

サスペンションって面白い振る舞いを見せていて
速度が高まるほど路面からの入力振動数が高まるので免震率が高まりボディは一定の高さで動かなくなり
バネ下のタイヤ&ホイールだけが忙しなくストロークして路面追従する
まるで飛行機のようにボディ(バネ上)は空を飛んでいます。

脚の硬いドイツ車やスポーツモデルが
高速になるとゴツゴツ感が消えてフラットな乗り心地になるのは、ボディ(バネ上)を飛ばしてサスペンション(バネ下)だけを動かすのに必要な速度(≒入力振動数)を超えたからなんです~

ダメダメな車高調だと、
前後のバネ上固有振動数が離れ過ぎていて前後軸のバウンス周期とストローク量が異なりピッチングが大きくなるので
ヒョコヒョコした落ち着かない動きが表れ、
高速になるほどピッチングスピードが速くなるので跳ねまくりの乗ってられない車になります。

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