【タイヤの接地面積】

質問

『タイヤの接地面積が大きくなるとグリップがよくなる』と言うのは正しいですよね？
例えばサーキットでレース用の車がスリックの幅広タイヤを履くのは、溝をなくして、その分の接地面積を稼ぎ、
そして幅広タイヤでよりいっそう接地面積を稼いでいるのだと思うのですが…。
この大前提の元に疑問点がいくつかあるので教えてください。

（１）一般的なラジアルタイヤの山がなくなった坊主の状態は設置面積が大きくなった状態とも言えるのに、なぜスリップするのか。

（２）上記（１）の坊主状態ではスリップしやすいにもかかわらず、なぜハンドルを据え切りする場合にはハンドルが重くなるのか。

タイヤの溝は雨水やゴミを排出する為にあるのは解るのですが、ドライの比較的ゴミの浮いていない道路でも坊主ではスリップしますよね？
スリックタイヤは柔らかく、ラジアルタイヤが固いと言うことはもちろん知っているのですが、
物理的に『接地面積が大きければグリップがよくなる』と言う理屈は共通して言える前提だと思うのですが…。
どなたか素人にわかりやすく説明していただけませんか？

回答No.7

EleMech · ベストアンサー

（１）
タイヤの機能向上の一つに設置面積を増やす事がありますが、ただ増やしただけでは意味がありません。
設置面積分の摩擦を、いかに有効に使用できるのかが大事なのです。
その為には、トレッドゴムが適度に変形してアスファルトとの密着面積を増やし、そしてその状態を保ったまま、車の駆動力に対しては負けない反発力を持っている必要があります。
そういった事から、変形する厚みの無い、反発力を生み出す厚みの無い磨り減ったタイヤは、アスファルトとの密着性に欠け、駆動力を路面に伝えられなくなります。

（２）
走行中は、上記のように大きい駆動力なら路面に伝えられませんが、溝の無いタイヤは設置面積が大きく、カーサスの剛性を路面に伝える事ができる為、停止状態からの小さい駆動力に対しては摩擦が大きくなります。

まとめると、質問者様が仰るとおり、磨り減ったタイヤは設置面積は増えるので、小さい駆動力に対しては摩擦力を発生しますが、大きい駆動力には追従し反発する部分がない為、負けてしまいスリップしてしまうという事です。

お礼

回答ありがとうございます。

なるほど「大きな駆動力」と「小さな駆動力」と言う概念があるわけですか！！
（２）に関しても少しイメージがわいてきました（笑

タイヤ一つとっても大変奥の深いものなのですね。
道理で、価格にもピンからキリまであるはずですね（笑

どうもありがとうございました。

回答No.8

aihappa

接地面圧の方が重要です。
氷雪路を運転するとよくわかります。
接地面積が大きすぎると滑りやすくなりますので適度な接地面圧になる様なサイズ範囲ならグリップが高くなります。
サーキットのスポーツ走行用のハイグリップタイヤは発熱でタイヤ表面を融かし粘着力でグリップしますので同じに考えてはいけません。
冷間時はアイスバーンのように滑ります。

お礼

回答ありがとうございます。

接地面圧ですか・・・うーん・・・。
この原理だけでは、（２）の状況の説明がつきませんよね？（汗

回答No.6

poteti800

（２）についてですが
溝が残っているタイヤをはいたノンパワステ車で
走行時と停止時にハンドルを切ってみてください。
どちらが重く感じますか？
この実験は溝の残ってないタイヤで行ってもらってもいいです。
走行時と据え切り時のどちらが重く感じますか？

他の回答者が貼られたＵＲＬ先の考察も参考にすれば
答えは見えて来るのではないでしょうか。

一般道用タイヤとレース用タイヤは単純に比較すべきではないですよ。

お礼

回答ありがとうございました。

＞走行時と停止時にハンドルを切ってみてください。

当然、走行中の方が軽く感じますよね？

私が（２）で聞きたかったのは
「据え切りの状態で坊主と溝ありではどうして据え切りの方が重くなるのか」
＝「坊主は接地面積が大きい」
＝「グリップが良くなっていると言う事？」

という意味の事でした。

文章が稚拙で分かりにくかったようですね。申し訳ございません<m(__)m>

回答No.5

Sasakik

＃４です。

レーシングカート（遊園地のゴーカートではない　念の為）のサーキットに行ってみるのも一興か　と。

公認レースが開催されるコースを直に触ってみれば、サーキットの特殊舗装の荒さが判ります。
また、一見同じように見えるスリックタイヤ同士でも、路面に喰い付く新しいハイグリップタイヤとカチカチになった”年代物の”コントロールタイヤでは、全くグリップが違い、走行ライン（コーナーのアプローチ）も違ったりします。

「百聞は一見にしかず」ということで、ご検討あれ。

お礼

回答ありがとうございました。

レース用のスリックと、公道用のラジアルでは、そもそも考え方や原理からして違う、という事ですね。

ただ、私の知りたかった事は、「ラジアルタイヤの坊主状態でなぜスリップするのか？」と言う事で、
スリックの件はわかりやすい例として挙げたつもりでした。
質問文が稚拙で申し訳ございません<m(__)m>

回答No.4

Sasakik

レース用スリックタイヤのトレッド・コンパウンド（接地面のゴム）は、爪で容易に傷が付くほど柔らかく、また、温度が上がると直ぐに溶けてベタベタになって”粘り着く”特性を持っています。
市販のハイグリップタイヤでもレーシング・スリックと比べたら”カチカチ”の固いタイヤになってしまします。
なお、レーシング・スリックもコンパウンドの”美味しいところを食べ尽くし”たら、グリップしなくなります（当然、スリックが摩耗しても、一見しただけではスリックのママ）。

タイヤの仕事場である路面も、サーキットの舗装は、タイヤに引っかかるような荒い紙やすりのような特殊舗装がなされていて、サーキットと比べたら公道の舗装は、”鏡のように”と言ったら大げさだけど、極めて滑らかな状態で、サーキットのようなグリップは期待できません。

更に、空力的にも、スリックタイヤを履くレーシングマシンの多くは桁違いのダウンフォースを持つようデザインされたり、ウィングなどの空力的付加物が追加されたりしているので、単純な比較は出来ません。

ということで、重要なところに見落としがあり、タイヤの表面だけに注目しても意味はありません。

お礼

回答ありがとうございました。

レース用のスリックと、公道用のラジアルでは、そもそも考え方や原理からして違う、という事ですね。

ただ、私の知りたかった事は、「ラジアルタイヤの坊主状態でなぜスリップするのか？」と言う事で、
スリックの件はわかりやすい例として挙げたつもりでした。
質問文が稚拙で申し訳ございません<m(__)m>

回答No.3

toraayuyur

タイヤの溝が無くなったところは元々タイヤとしての性能はありません。
レース用のスリックタイヤでも消耗してくればグリップは無くなり、交換をしなければいけません。
消耗したタイヤの車がよたよた走って次々に抜かれていく事はよくあることです。（レースの事です）

お礼

回答、ありがとうございます。

坊主のタイヤを無理やり履き続けよう・・・と言う事を思っているのではないんです。
ただ、単純に接地面積とグリップの関係に疑問を持っただけで・・・（汗
質問文が稚拙でしたので多少誤解を与えてしまったようです。

回答No.2

chiha2525

こちらが参考になると思います。
http://www.taiyaya.info/inchup/05/7.htm

他にも色々為になることが書かれていますので、ご一読を。

お礼

回答ありがとうございます。

添付のＨＰ見ました！
自分の中の霧が一気に晴れた気分です（笑）
また、同じような疑問を持っていた人がいる事にも少々驚きました。

いや・・・そうなんですが、（２）の疑問に関しては、まだ多少納得できない様な・・・（汗）

ひとまずは、一つ目の疑問は解決できました！ありがとうございました。

回答No.1

noname#211894

ゴムは経年劣化で硬くなります。
硬いと所望の変形が出来ないので、所望の摩擦抵抗が得られません。
因ってスリップします。
ゴムに見えるプラスチックの硬いタイヤを思えばいいと思います。

重いと感じたことがない。そこまで使ったことがないので分かりません。

＞『接地面積が大きければグリップがよくなる』と言う理屈
ただし、同じコンパウンドで同じ製造年である場合は。ですが。

お礼

早速の回答ありがとうございます。

ご回答の内容から考えると…
新品の溝ありタイヤと、
新品をわざわざ意図的に磨耗させて坊主状態にしたタイヤとを比べた場合、
後者の方がスリップしにくい…との理屈でしょうか？
ちょっとイメージしにくいですけど（涙）

それとハンドルの重さの件ですが、
当方、昔、パワステのない軽トラに仕事で乗ることがあったのですが、坊主状態では間違いなく重くなっていました。
タイヤを履き替えた時に、ハンドルの軽さに感動するほどでしたから（笑）