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レッドブルRB18は本当に面白いマシンです。

2022シーズンは現時点で7戦中5勝している事からも、予選で速い事とレースでの安定性において疑う余地のないマシンでしょう。

 

フロントサスペンションはプルロッドを採用した事とアッパーアームの後ろが異様に下がった位置にある事が、マニアの間で話題になっています。

今回はそのアッパーアームについて考察していきます。

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レッドブルRB18のフロントサスペンションモデル

フロントサスペンションの動きを理解する為にモデルを作りました。

 

 

家にあった金具とホームセンターで買った金具、そしてRCパーツのサスペンションアームを組み合わせて作っています。

 

 

これを稼働させた動画です。

上下のアームがハブ(アップライト)に繋がるピボットポイントを結んだ線がキャスター角となります。

サスペンションアームが上に動くとキャスター角が増加する事がわかると思います。

キャスター角が増加すると起こる事

キャスター角が増加すると何が起こるのか?主なものを箇条書きにします。

  • 直進安定性の増加
  • 路面から伝わる上下方向の力が減少
  • ステアリング操作時にキャンバー角が増加(アウト側)

主に高速走行時にメリットがある事ばかりです。

 

F1の場合、車高が下がるのは速度域によって変わります。

ダウンフォースの荷重増加によってピッチング(ヒーブ)サスペンションが縮む事によって下がります。

 

ブレーキングによる荷重移動でフロントサスペンションが縮むのは、ほんの少しであってほとんど動きません。

 

また、レッドブルRB18は低速走行時と高速走行時のフロント車高変化が一番少ないマシンです。

レッドブルRB18のフロントの姿勢

レッドブルはフロントを常に下げた位置で走行しています。

静止状態になるピットイン時やダウンフォースが減少する低速走行時で、他のマシンよりもフロントフロアと路面との距離が圧倒的に少ないです。

高速域ではフロントフロアを擦る事が多くなります。

 

マイアミやモナコでの走行を見るとバンプ(両輪)を越えた後、フェラーリよりもフロントが跳ねるような動きが多かったです。

全体的な印象は硬いのですが、縁石はしっかりと使えて安定していました。

 

なぜなんだ?

ここからは思いっきり仮説です。

 

縁石を使うイン側はサスペンションアームが上がりキャスター角が増加、アウト側はロール制御によってサスペンションアームが下がりキャスター角が減少します。

 

キャスター角が増加するイン側は上下方向の力が減少するので、縁石からの衝撃を緩和する事が出来ます。

加えて、斜めに動くアッパーアームに付いているプルロッドによって、その衝撃緩和性は高まると考えられます。

アウト側はキャスター角の減少によって、路面への力の伝わり方が増加する。

 

モナコのシケインで縁石を使う時、左右のフロントタイヤが交互に上下動している様子が一際大きく見えました。

目を疑うようなバタつき感なのですが、マシン自体はブレないんですよね。

フェラーリは片方づつのフロントタイヤが縁石を吸収するような動きなので、レッドブルの動きはとても奇妙な感覚に陥りました。

 

まぁでも、昨年もそんな感じの動きだったなぁ。

アッパーアーム後ろの下方取付のメリットは?

ダウンフォースが増加する高速走行時は、左右のフロントサスペンションアームが上がりキャスター角が増加する。

直進安定性の増加、路面のバンプの影響を減少させる。

高速コーナーでステアリングを切った時は、キャスター角の増加によってアウト側キャンバー角が増加、これによってコーナリングの安定性が高まる。

 

バンプや縁石を乗り越える時の衝撃緩和性が高い、斜め上に動くアッパーアームに取り付けられたプルロッドによって、その緩和性は高まると思われる。

これによりサスペンション全体の稼働を最小限に留める事で、フロント車高を下げるセッティングを他チームより攻める事が出来る。(結果的には硬くて跳ねるような動き)

他チームよりフロントの上下動が少なく出来ると考えられる。

 

 

実際のところ、このサスペンションのせいなのか?フロントダウンフォースが足りないのか?

ターンイン時のアンダーステア傾向が強めなマシンです。

 

 

もしかして、単純に空力を優先した可能性も否定できません。

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今年のマシンは如何にしてフロントウィングで跳ね上がる空気を減らし、尚且つ綺麗に下げるのかがポイントです。

この位置にあるサスペンションアームは、空気の流れをサイドポッド下側へ大きく下げる事が出来ます。

 

ニューウェイ先生の事ですから、空力が本命なのかもしれないし、そんな中でもデメリットを最小限に抑えるアッパーアームの稼働なのかもしれない。

番外編:アルファロメオC42のフロントサスペンションアーム

アームの配置だけはレッドブルにそっくりなアルファロメオです。

全然違う2チームが、フロントもリアもアームの配置が似ている。

フロントに関しては空力優先の可能性が高まるかな~?!

まとめ

F1チームが使うサスペンションは、マシンの心臓ともいえる究極のパーツです。

 

どんなに素晴らしい空力とパワーがあっても路面に伝える事が出来なければ意味はありません。

また、門外不出のものであり完全に動きを理解する事は不可能なものです。

 

考察すればするほどわからなくなっていく、そんなレッドブルRB18なのです。

 

 

追記:私のF1サスペンションの考え方を書いておきます。

路面側から受ける力と車体側から受ける力を分けて考えます。

  • 路面側:路面の凹凸、バンプ、縁石、起伏(縦G)
  • 車体側:ダウンフォース(縦G)、荷重移動(縦G)、遠心力(横G)

 

F1のサスペンションはこれら一つ一つに対応する機構が存在します。

  • 路面の凹凸⇒トーションバー+ダンパー
  • バンプ(片輪)、縁石⇒トーションバー+ダンパー+ヒーブサス(片方からもう片方へ力を逃がす)+ロールダンパー
  • 起伏⇒ヒーブサス(左右の力の合計で縮む)+ヒーブダンパー
  • ダウンフォース、荷重移動⇒ヒーブサス(左右の力の合計で縮む)+ヒーブダンパー
  • 遠心力⇒アンチロールバー+ロールダンパー

主な役割はこんな感じです。

トーションバーは先端と後端がフリー回転するようになっています。

基本的に路面側からの力に対してのみトーションバーに捻りが発生するように出来ています。

 

今年はロッカーを経由してこれらの回転運動をすべてトーションバーに繋げなければなりません。

(昨年のリアの油圧ヒーブサスペンションはトーションバーを捻る事が一切ありませんでした。)

 

ロッカーを付ける位置によって、それぞれのトーションバーに対する力の伝達度合いが変わります。