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FFとFR、旋回性能の違い

どの車もハンドルを回せば、回しただけ曲がる・・・と思っていませんか?
車のスピードが遅い場合は、その通りなのですが、ある程度スピードが出てくると、車によってカーブでの挙動が変ってきます。
車がカーブを曲がる時・・・これをコーナリングと言います。
コーナリング中の車の動きは、エンジンと駆動輪のレイアウトによって変ります。
もちろん、サスペンション、トーション、キャスター・・などなど、車の性能で変る部分もありますが、
そうではない、車の基本的な動きを理解しておくと、正しい車選びを助けてくれますし、
運転も楽になってきます。

重心とトラクション

コーナリング時の車の特性は、重心とトラクションで決まります。
それぞれを説明しましょう。

自動車の重心の影響

重心とは、車の重さの中心です。
これまでも述べてきたように、車を構成するパーツの中でも最も重いのはエンジンですから、エンジンのある位置にほぼ車の重心があると考えて良いわけです。
コーナリング中は、この重心に遠心力がかかってきます。

という事は、エンジンは普通 車のボンネット(前の方)に付いていますから、コーナリング中は、遠心力の影響は車の前方、すなわち前輪に受けることになります。

一部のスポーツカーなどに見られる、エンジンを後方に置くタイプのレイアウトだと、コーナリング中は、車の後方に遠心力が働く事になります。

トラクションの影響

いくら遠心力が働いていても、タイヤがスリップしなければ、なんの影響も無いはずですね。
ところが現実的にはカーブではスリップしやすいのが車ってものです。

スリップのし難さ、タイヤと路面との摩擦力と言える力があります。
これをタイヤの”グリップ”とか”トラクション”とか言います。
”グリップ”だと、「タイヤの性能」の事を言っているようなので、一般的なタイヤと路面との摩擦力は
”トラクション”と表現します。
これも、前のページで説明したとおりです。

さて、ここで大事なのは、前輪と後輪のどちらがトラクションが大きいか?ですね。
トラクションが大きいほどスリップし難いので、速く安全に曲がれます。

結論から書きますと、動くことによってトラクションが失われるのは駆動輪になります。
ただ転がっているだけのタイヤは滑りにくいのです。
FFですと、駆動輪は前輪ですから、滑りやすいのは前輪、FRだと、滑りやすいのは後輪ということですね。

ちょっと難しいのですが、「ただ転がっているだけのタイヤのトラクションは大きい」というのは重要です。
要するに駆動輪でも、転がってる状態、アクセルを離した状態だと、トラクションは大きいのです。
もちろん、ブレーキを踏んで、速度を落としてもトラクションは大きくなります。
後々の説明のために、この辺りも頭に入れて置いてください。

コーナリング中、車に働く力とは??

それでは、ここからは図を使って、FF,FRなど、エンジン・駆動輪のレイアウトによって、コーナリング特性にどう影響が出るのかを説明しましょう。

FFレイアウト まずは、FFの場合です。
FFとは、エンジンも前、駆動輪も前輪というレイアウトです。

左の図のように、コーナリング中は、エンジンのある位置、すなわち車の前方が遠心力によって引っ張られます。

しかも、駆動輪が前輪なので、トラクションが低い(スリップしやすい)状況になっています。

この事を総合して考えると、車は「外へ、外へ・・」と力が働いていることになるのです。

したがって、低速の時は、思い通りに曲がっていても、ある程度スピードが出ていたり、雨や雪などで、路面がスリップしやすい場合は、カーブの外側に飛び出してしましいます。

カーブで起こるFFの事故はほとんど「曲がりきれない」という状態になります。

これは、FFならではの特性なのです。
左はFRレイアウトの場合を示しています。

「あれ?
エンジンの位置に重心があるから、遠心力はそこに働くんじゃないの?」

その通り、本来ならFFと同じように前の方がカーブの外側に引っ張られます。
事実、低速の場合はそうなのです。

しかし、車とはある程度のスピードが出てるもの。
前に進んでいるのです。

ここで重要になってくるのが”トラクション”です。

コーナリング中、車は曲がることでエネルギーを失いますから、そのままでは減速してしまいます。
ですから、コーナリング中は、ほとんどアクセルを踏むのが正解ですよね。

となると、駆動輪である後輪のトラクションが低くなり、スリップしやすい状況になるわけです。

それで、車の後方がカーブの外に引っ張られる(尻を振る)ということになり、どんどんカーブの内側に向かう事になります。

アンダー・ステアとオーバーステア

FFとFRは、駆動輪が違うというだけで、これだけ運動特性が変ります。
ここでは、この運動特性が運転にどういう影響を与えるか考えます。

FFレイアウトのように、スピードが出てくると、どんどんカーブの外の方に力が働く、特性、これをアンダー・ステアと言います。
スピードを出しすぎると、前輪が踏ん張れなくなり、カーブの外側にコースアウトしてしまいます。
こういう事故を「アンダーが出た」なんて言い方をします。

逆に、スピードが出れば出るほど、車が内側に向かう特性をオーバー・ステアと言います。
オーバー・ステアの場合、スピードが出すぎると車は尻を振って、スピンしてしまいます。

アンダーとオーバー・・・どっちが良いの?

アンダー・ステアとオーバー・ステア、どっちが良いのでしょうね?
実は、これを言い出すと、車好きの間では激論になってしまいます。
どっちも一長一短で、車の乗り方、運転技術などに大きく影響するので、なんとも言いがたいのです。

この辺りのニュアンスは、また別に書くとして、あまり車に詳しくない、運転技術もそれなり・・・という方に絞ってお話を進めましょう。

まずは、結論です。
初心者又は、運転技術がそれなりの方は、FFの方が安全
・・・と言われています。
何故か?

一般的な話で、申し訳ないのですが、普通、カーブを走行中とか、雪や雨でスリップして曲がりきれない!!
なんて状況になると、曲がりたい方向にハンドルを切ってしまうものです。
要するに、左に行き過ぎれば右に、右に行き過ぎれば、左にハンドルを回しますよね。
・・普通はそうだと思うのです。
こういう場合はFFの方が安全です。
「曲がりきれない」と思ったら、さらにハンドルを回せば良いのですから。

ところがオーバーステアの場合は、違います。
スピード・オーバーで曲がりきれないってなると、車はカーブの内側に行こうとしますから、
今曲がっている方向とは逆の方向にハンドルを回さなければなりません。
右に曲がるのに左にハンドルを回す、左に行くのに右にハンドルを回す・・・
こんな事が初心者にできるでしょうか?
少なくとも、筆者は無理だと思っています。
ですから、初心者や運転技術がそれなりという方にはFFをオススメしています。

ちなみに、車が曲がっている方向と逆の方向にハンドルを回すことを「カウンター・ステア」と言って、
立派な運転技術です。
このような特殊な運転技術についても、後で説明したいと思います。

ちなみにカウンター・ステアとは↓このような状態(ドリフトとも言います)です。

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FRは欠陥車ではない!!

さて、話は最初に戻って、FFの場合エンジンが前の方に付いていますから、低速の場合とか、
アクセルを踏んでいないときとか、単にタイヤが転がっているだけの時は、トラクションが低下しません。
したがって、やはり重いエンジンのある前の方が外側に引っ張られることになります。

前述のようにオーバーステアの状態になるには、ある程度の速度、アクセルの踏み込みが必要なのです。
FRが敢えて危険とは言わない理由は、「普通に運転している限りオーバー・ステアにはならない」からです。
ですから、無謀な運転をしない限りは、前述のような逆にハンドルを切るなどという事態は発生しません。
そういう意味では、安全なので、欠陥ではないのです。

危険なのは、速度を出しすぎた場合です。
低速の時は、エンジンのある前の方が外に引っ張られるので、カーブの外に飛び出ようとします。
普通ならここでハンドルをもう少し回せば済むのですが、問題はアクセルを踏み込んだ場合です。
こうなると、後輪のトラクションが急速に失われ、急に尻を振ることになります。

FRでやっかいなのは、コーナリングの最中、突然 アンダー・ステア⇒オーバー・ステアに変身することです。
このような変身をリバース・ステアと言います。

通常の運転では、このようなリバース・ステアは発生しませんが、無理な運転をして、このような状態になると、
ちょっとやっかいです。
後輪のスリップして、車がカーブの内側を向いたときというのは、アクセルを踏んでますよね。
急に車が尻を振って、内側を向き始めたら、どうでしょう?
普通の人ならアクセルを緩めませんか?

するとですね、スリップしている後ろのタイヤは”ただ転がっているだけ”の状態になりますから、
失われたトラクションが復活します。
急にスリップが止まるのです。

それで事故が防げるか?
答えはNo!です。
内側を向いた状態で、急にトラクションが回復するんですよ。
車はそのままカーブの内側に突っ込んでしまいます。

実は、カーブでFRの事故と言うと、ほとんどが、カーブの内側に突っ込んでいます。
それは、リバース・ステアが原因なのです。

多くの場合、カーブの外側よりも、内側の方が危険があります。
まず恐いのは、対向車です。
相手もスピードがありますから、ぶつかったら大変な事になるのは、容易に理解できるでしょう。

その他のレイアウトの場合

さて、車のレイアウトは、FFとFRだけではありません。
他にも、4WDやMR(ミッドシップ) レイアウトがあります。

これについては、4WDとミッドシップのコーナリングで説明しますので、お楽しみに!!


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