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ホイールの金属疲労の問題。

意外と知られてはいないようですが高い負荷がかかったホイールには金属疲労による割れ(クラック)がみられる場合があります。つまり規定以上の重さ(荷重)や、トルクがかかると割れてしまうということです。こうなると危険ですので交換となります。

スポーク部(デザイン面)が割れたアルミホイール。もちろんホイールもタイヤ同様に重要な部品ですので注意が必要です。

<ホイールの経年変化による金属疲労及び腐食の問題。>

ここでホイールの経年変化による金属疲労及び腐食の問題についてお話しいたします。

スーパースポーツカー及びスーパーカーのホイールも15年以上経ちますと必ずと言っていいほどこれらの問題が深刻になると思います。ましてや過酷な条件で使われたホイールは金属疲労により本来の性能が発揮できない場合があります。又、腐食のためにチューブレス効果が期待できないものもあると思います。

以前にお客様のオーダーで、本国イタリアより LANCIA STRATOS の純正ホイールを取り寄せたことがあります。旧カンパニョーロのテクノマグネシオの日本代理店に問い合わせたところ、何とオーダーすれば作ってくれるという話でしたが、納期が余りにもかかるという事で直接探す事になりました。結局、メーカーにあったオリジナルホイール最後の4枚(当時もの)をLANCIA社から直接分けてもらうことになりました。現物が到着し箱を開けてみるとそこには赤茶色(ブロンズ)のワークスホイールが鎮座していました。30年前のホイール。持ってみると紙のように軽い!(マグネシウムの保有量が多いため)これには驚きました。しかし喜ぶのもつかの間、よく見ると大変な事に気付ました。ホイールの側面には細かい穴が。やはり未使用新品でもこうなのかと落胆しました。さらに塗装を剥離してみるとさらに2、3ヶ所腐食がみられました。 結局、それらの部分を全て取り除いて修正及び塗装し出来上がりましたが、さすがに実車に装着まではできませんでした。
アルミホイール及びマグネシウムホイールの場合保存状態にもよりますが、良い状態を保つには特に湿気等に気を使うのが重要です。

これは Ferrari F40のホイール。色々な所で話題になりますが、このSpeedline製のホイールは全くといっていいほどのレーシング用ホイール。肉厚はかなり薄く、クローズドのサーキットコースならいざ知らず、一般公道用としては疑問に残る程のものです。実車の車体重量が軽いとはいえ、478psというハイパワーをやはり高性能なタイヤとの組み合わせで路面に炸裂されるF40。走行時にかかるストレスは想像以上に大きいのです。

弊社の今までのF40の経験によりますと、一番多いトラブルはまずピアスボルトからのエアー漏れ。これは普通に起こります。 新車の状態で漏れているのも何台か確認しております。この原因はホイールが3ピース構造にあるのですが、サンドイッチされているはずのガスケットの厚みが極端に薄く、この部分に過度の負担がかかるものと思われます。 又、ブレーキの熱による劣化。これが一番の問題となります。スポーツ走行中のブレーキローターの表面温度は一般に700℃以上といわれており、特にハードなスポーツ走行をされた個体にこのエアー漏れが多いというのは、まずこれらが原因かと思われます。

これらを防ぐ為に私共ではある特殊なコーキング剤にて処理をしております。これは劣化したガスケット剤を除去した後に真空引きをしながら新たなガスケット剤を注入する方法です。これによりタイヤ交換後のエアー漏れは止めることができます。 又、補強の面からも確かな効果が証明されております。

次に金属疲労及びホイールの歪みについての問題ですが、Ferrari F40に限らず大口径ホイールは路面に対する負荷が大きく、走行中はいつも歪みという危険にさらされております。つまり路面の衝撃を吸収しきれない場合が多いということです。 ご自分で路面の凹凸などに気を使っている方はまだしも、一般にタイヤ交換前に検品してみると以外に歪みがでている場合が多いと思います。頻度はさまざまですが、外見では分らなくてもバランサーで点検してみるとはじめてわかります。 上下、横方向を回転させながらチェックすると新品時には止まって見えるものが、歪があると振れてみえるのです。 0.5mmの振れでも滑らかな乗り味は期待できないわけで、いくらバランスウェイトのみのバランス調整を済ませたところでハンドル振れ等が直らないという事はよくある話です。この場合、新品に交換するかもしくはある程度は修正が可能ですので、どちらかの選択が望ましいと思われます。

タイヤに窒素ガスは有効ですか?

最近、こういう質問が多いのでお答えしますが、結果的に私は有効かと思います。
ですが私共はあえてお勧めはしておりません。

一般に聞かれる話では
(1).一度充填すれば、抜けないので安心できる。(調整の心配がいらない)
(2).乗り心地が良くなった。
(3).タイヤの騒音が静かになった。(ロードノイズがなくなった。)
(4).パンクしても抜けにくいので安心できる。
(5).燃費が向上した。
といわれておりますが、事実、大気中(空気)の75%以上が窒素ガスなのにそれを100%にしたところで実際のところ本当にメリットがあるのでしょうか。
実際はどうなのかということで、私なりに見解を述べてみることにします。

まず、(1)ですが、抜けない。ということはありません。抜けにくくなるというのが正解です。
これらは、タイヤの種類又はサイズによって様々になりますが、いずれにしても最低3ヶ月〜6ヶ月に1度は点検しなければなりません。(つまり補充が必要になります。)

注意しなければならないのが、18インチ以上の扁平タイヤの場合です。まず装着するホイールの形状にもよりますが、平均すると3〜4ヶ月に0.1キロずつ抜けることが多いようです。 純正ならまだしも、社外品の一部のホイールですとビード部の密着が悪いためか抜けやすいようです。 後でお答えしますが、タイヤの種類(メーカー)によってかなり違うことがわかりました。 いずれにしても、そのつど又、同じ窒素ガス充填(補充)をしなければならないのです。

次に(2)ですが、実を言いますと私には分りません。「乗り心地が良くなった。」とおっしゃる方がいれば逆に「硬いような気がする。」と言う方もいらっしゃいます。そして圧倒的に多いのが「分らない。」こう言われる方が一番多いのです。私もあらゆる車でデータをとっていますがあまり感じられない。というのが本音であります。

次に(3)ですが、タイヤの騒音が静かになった。(ロードノイズが減少した。)これは体感できます。
しかし、明らかにわかるほどのものではありません。一般に言えば、タイヤ交換した後で窒素ガス充填をすることが多いようですから、新品タイヤ交換することによるロードノイズの低減があるわけで、それを錯覚していらっしゃる方が多いわけであります。これは乗り心地にもいえると思います。 もちろんどんなタイヤでも新品タイヤに交換すれば明らかに静かになるわけですから。

(4)のパンクしても抜けにくいので安心できる。これはパンクの種類にもよりますが明らかに大きな傷及び釘穴に関しては期待はできません。ただし、ごく微量なパンク(スローパンクチャー)に関しては効果はあるかもしれません。でもパンクがしなくなる。又は釘がささっても抜けないというのは間違いです。

(5)の燃費が向上した。これはある意味正解だと思います。適正な空気圧を保つことは燃費の向上につながります。 通常、車に乗る前の点検、又は1ヶ月に1回の点検が必要なのですが実際は空気圧の調整などまったくされていない方が大勢いらっしゃると思います。それが問題なのです。ですからそのような方には効果はあると思います。 
逆にお客様で、以前は窒素ガスを充填されていたのに効果がみられないということで、通常の空気に戻されている方もいらっしゃいます。すなわち、ご自分でこまめに調整している(又は走りにあわせて調整したい)から必要ないというわけです。
又、最近の話ですが、窒素ガス(ボンベ)の出荷量が以前より少なくなった。と聞かれるようになりました。
取引先のスタンドの店長が、「初めのころは出たんだけれど、最近は少なくなったね。」 というのです。つまりリピーターが増えないと言っておりました。

何よりも大切なのは、タイヤの内部に水分をを入れないということが1番重要です。空気でも窒素ガスでも両方に言えることです。 水分の影響で走行中のタイヤの空気圧はかなり変化してしまいますし、腐食という面でホイールにも良くありません。 F1などのモータースポーツ、航空機のタイヤには昔から純度の高い窒素ガスが使われているそうですが、これらが理由といわれております。(現在はドライエアーを使用するそうです。)
あるメーカーの方の話によりますと、窒素ガス発生装置(ジェネレーター方式)はボンベ式に比べると窒素ガス純度がどうしても低くなってしまう、という事です。又、大気中からガスを取り込むのですがこまめにメンテナンスをしていないと、どうしても水分が入りやすいというのです。

そういうわけで私共は安全確実と言う観点で、窒素ガス充填の場合、純度の高いボンベのみを使用しております。(工場で生成された純度99.99%のものを使用。)
又、通常の作業に関しましてはドライエアーを使用しております。これはコンプレッサーに水分を抜き取る装置をつけることにより、理想な状態を実現しております。

弊社のドライエアーシステム

そして私共が特に窒素ガスをお勧めしていない理由は以下になります。
今現在、タイヤメーカーは窒素ガスを標準指定していないということです。つまり窒素ガス専用タイヤがないということ。 自動車メーカー等も同じと言えるでしょう。タイヤメーカーは内部構造(インナーライナー、ビード部)等を専用設計しなければ窒素ガスを生かすことができない訳で、コストの面でも問題があるのだと思います。

BMW、BENZ(メルセデス・ベンツ)、AUDI(アウディ)等のタイヤローテーション(位置交換)について

「偏磨耗」を防ぐためのタイヤローテーションについてのお話

各タイヤメーカーは、タイヤを長持ちさせるためにタイヤローテーション(位置交換)を推奨しております。
以下、 タイヤローテーション = 位置交換 とします。

今回は前後同サイズのお車の場合の説明をいたします。
(前後サイズの異なる車両の場合は割愛させていただきます。)

その場合 通常 以下のように行います。
(図)

(但し、車種により異なる場合があります。)

これは一般に偏磨耗を予防する為に走行3000キロ〜5000キロに行うのが良いということです。
又、自動車メーカー(国産)の一部の車両の説明書にもそう書いてあると思います。

位置交換は偏磨耗を防ぐために有効な手段で、タイヤの肩減りの予防、耐摩耗性、燃費の向上、タイヤ騒音の減少、等色々な面で優位性が認められております。 実際に普通の自家用車の場合は、位置交換をするとしないとでは耐摩耗性は全く違いますし、経済性を考えると手間をかけても行ったほうがメリットがあるということです。

では、全てにおいてタイヤローテーション(位置交換)はメリットがあるのでしょうか?
☆ハンドリング(操縦性)重視の方の場合は位置交換はしないほうがいい

<ドライブする悦びを考えると位置交換はしないほうがいい> という話があります。

ところで、位置交換をした後の操縦性についてはどうでしょうか。
ここで大変重要な話ですが、私なりの見解を申し上げたいと思います。 

位置交換の後に試乗してみると、ハンドリング(操縦性)が明らかに変わってしまう場合があります。
これを具体的に説明しますと、以前に比べて直進性、コーナーリング性、ブレーキの安定性、等が変わってくるのです。
少し大げさな言い方ですが、

☆車が以前より真っ直ぐに走らない。(フラフラする。)
☆車が曲がり始めたときに不安定になる。
☆オーバースピードでコーナーに入った場合にリアが不安定になる。
☆ブレーキを踏んでも車が真っ直ぐに止まれない。

という現象が起こりやすく、以上のように車の挙動が変わる事が実証されております。(特に限界特性が変わります。) 
ゆっくりのスピードでは判りにくいかもしれませんが、この挙動というのはスピードを出すにつれてより大きく変わります。
特にスポーツカーの場合は操縦性(ハンドリング)重視なので比較的出やすい傾向にあります。
 私は、以前に専門誌にてこの問題について投稿したことがありますが、テストドライバーを含め全く同意見でした。
(テスト車両はBMW M3、ポルシェ911等です。)
 
では、スポーツカーの場合だけなのでしょうか?

最近の乗用車は性能重視のため扁平タイヤが標準装着されており、足回りも一昔に比べ高性能になりました。 
なにもスポーツカーでなくても一般の車両においても変わるという事が確認されております。

<原因は位置交換によりタイヤの接地面が変わるからです。>
通常、タイヤの接地面というのは排気量2000ccの車でハガキ4枚分位といわれております。
そして一般に車というのは前後共に足回りのジオメトリーが違いますので、前と後ろのタイヤの磨耗が全く異なります。
それが位置交換により接地面が減少し、操縦性に現れることになります。 

厳密に言いますと、接地面積に対する車体重量(及び荷重)を主に接地圧と呼んでおりますが、この接地圧が、減少(又は変化)することにより操縦性に変化が現れるのです。

乾燥路面ではなく雨に濡れた路面の場合(位置交換後)にいつも通りに飛ばしていて冷や汗をかいた方も大勢いらっしゃると思います。 即ちこれは路面に対するスピードが、限界に近いほど顕著に現われます。又、とっさの急ブレーキが危険になることもあるのです。 
現に私は数々のテストでこの事を経験しております。(高速、パイロン、円周回、パニックブレーキテストです。)
一部の輸入車、BENZ(メルセデス・ベンツ)、BMW等にタイヤローテーションが不必要というのがうなずけます。

つまり、タイヤローテーションはこれらのメーカーでは推奨していないのです。
これは従来の性能および安全性を考えての手段だと思います。

但し、タイヤローテーションを行った場合でもしばらく走行をするにしたがって(タイヤが馴染んできますので.. )徐々に以前の感覚に戻ってきます.. でも喜んではいられません、この間、戻るまでに通常の走行で3000キロ〜5000キロ。 すると、もうローテーション時期?

もうお分かりの方もいらっしゃると思いますが、つまりこの場合ですと、いつまでたっても車(タイヤ)本来の性能を味わえずにタイヤ交換の時期を迎えるという事になるのです。せっかく買った高価な車(タイヤ)も?

<経済性をとるか安全性・ハンドリング(操縦性)をとるか>
タイヤの耐摩耗性を考えないとするならば、ハンドリング(操縦性)重視のため位置交換をしないほうが良い。
特にスポーツ車の場合は <ドライブする悦びを考えると位置交換はしないほうがいい> という事です。

以上、長々とした説明になりましたが、日本国内において制限速度を守り、経済性を考慮しますと位置交換は大変重要と思います。
又、タイヤの耐摩耗性を考えるとやむを得ないという方が大多数かと思います。 ですが、理想では車本来の走りを追求する為にはタイヤの位置はそのままので.. ということを少しでも皆様にお判りいただければと思います。

エアーを考える。

最新型コンプレッサー導入しました。

タイヤにもおいしい空気を。   
ドライエアーを徹底させるため、今回コンプレッサーにもこだわりました。
これは、最新型のもので外部に冷却専用のサブタンクを追加し、エアー内の水分を取り除くための装置を付けました。

納入です。(思ったよりデカイ!)

 

リフトを使い慎重におろします。

 

取り付け作業です。 左側は冷却専用のサブタンク。

本体内部です。

  

これを使うと全く違います。タイヤ内に充填する場合、問題である水分を限りなくおさえることによりタイヤを理想的な状態でお使いいただけます。 ドライエアーを使うことにより、空気圧の安定化、燃費の向上、ホイールの腐食等に効果が実証されております。(これらはレーシングカーから一般車両までお使いいただけます。)

(独)ポルシェ社指定 ダイナミックホイルバランサー(カールシェンク製)

(独)ポルシェ社指定 ダイナミックホイルバランサー(カールシェンク製)
弊社が使用するカールシェンク社製のバランサーは世界特許にて横回りにてバランスを測定します。(ポルシェ社指定)
横置き横回りの方法は取り付け誤差の発生が少なく世界最高の精度を可能にしています。

(伊)フェラーリ社指定 エンツォ専用タイヤチェンジャー

(伊)フェラーリ社指定 エンツォ専用タイヤチェンジャー