市販用とレース用、よく弾むのはどっち？

ブリヂストンがメディア向けに開催した、『ゴムの技術と走る実験室としてのモータースポーツ』という勉強会。前編では、ゴムの技術の話を細かくお伝えしました。

さて、後編ではもうひとつのテーマである、『走る実験室としてのモータースポーツ』についてレポートします。

こちらもまずは、ゴムの特性の話から。

例えば、スーパーハイパフォーマンスカー（純正タイヤ）で富士スピードウェイを1分50秒で走ったとします。

そのクルマのレース仕様車両にスリックタイヤを履かせると、ラップタイムが8秒程度短縮します。

さらにスーパーGT仕様の車両にレースタイヤを装着すると、ラップタイムはそこからさらに5秒短縮するのです。

タイヤにフォーカスした時、グリップの違いはどこにあるのでしょうか。

実験材料として用意していただいたのは、ふたつのゴムボールです。

触ってみると、片方はゴムらしい弾力感があり、もうひとつは硬質な触感です。これを同じ高さから落としてみると、弾力感のあるほうは良く弾み、もう一方はほとんど弾みません。

じつはこれ、良く弾むほうが市販タイヤ用ゴムで、弾まないほうがレースタイヤ用ゴムとなります。

なぜこのような違いがあるのかというと、これはヒステリシス摩擦（ロス）の違いによるものなのです。

ポイントはヒステリシス摩擦

タイヤのゴムのグリップ力には、大別すると『凝着（粘着）摩擦力』と『ヒステリシス摩擦』があります。

タイヤのヒステリシス摩擦というのは、タイヤが地面に接地して、ゴムが変形して戻るときに、ゴムが内部で熱に変わってエネルギーが失われる現象のことです。

市販タイヤ用ゴムは、エネルギーがあまり熱に変換されず弾むのです。つまりヒステリシス摩擦が少ないということです。

一方、レースタイヤ用ゴムは、ヒステリシス摩擦が大きいので、ほとんど弾まないのです。

じつは、もう1セット同じゴムボールが用意されていました。こちらには使い捨てカイロが入っていて、ゴムボールが温められていました。

温められたふたつのボールは、同じ高さから落としても結果は前と同じで、市販タイヤ用がよく弾み、レースタイヤ用はほとんど弾みませんでした。

変化したのは手触りです。

市販タイヤ用の手触りは変わりませんでしたが、レースタイヤ用はべたつく感触が増していました。

試しにテーブルに軽く擦り付けてみると、温まる前のレースタイヤ用のゴムボールはまったく抵抗感がなく滑る感覚でしたが、温まるとグッと抵抗感が強くなり、滑りにくくなりました。

これは、タイヤが温められたことによって、凝着摩擦が強く発揮された結果なのです。

画像　ブリヂストン『ゴムの技術と走る実験室としてのモータースポーツ』　全19枚