
車両の加速性能やハンドリングレスポンスを向上させるには、出力やシャシーコンディションの改善に加え、車両重量を適切に軽減することで、車両バランスの改善による同等、あるいはそれ以上の効果が得られる場合があります。では、車両の軽量化はどのように行うべきでしょうか?Q&A形式で皆様の疑問にお答えします。
質問 1: 軽量化を始めるのに最も簡単かつ効果的な場所はどこですか?
バネ下荷重を大幅に軽減
車の軽量化を目指す場合、最も顕著な効果を得るにはどこから始めるべきでしょうか?その答えは「バネ下重量」の軽減です。バネ下重量とは、サスペンションからタイヤまでの可動部品、つまりホイール、ブレーキ、ショックアブソーバー、サスペンション構造などの部品を指します。サスペンションシステムに焦点を当てれば、バネ下重量が軽いほど良い理由は容易に理解できます。

多くのスーパーカーは、極限の軽量化と強度の要件を満たすために、シャーシの構造支柱に鍛造アルミニウム合金を使用していますが、ストリートカーでも部品を交換することで同じ結果を得ることができます。まず、サスペンションの荷重が軽くなると、構成部品の慣性作用が最小限に抑えられるため、路面追従性が向上します。タイヤは路面の凹凸をより正確に追従し、ショックアブソーバーとスプリングは路面の凹凸による振動を的確に吸収するため、車体への路面の凹凸の影響を軽減します。逆に、バネ下重量が重すぎると、サスペンションシステムはサスペンション構成部品から過大な荷重を受け、スムーズな動作が阻害されます。その結果、路面状況によって車体が揺れ、乗り心地が悪化します。そのため、ホイール周りの軽量化によるバネ下重量の軽減は、全体的な乗り心地の改善に大きな効果をもたらします。

鍛造シングルピースホイールの超軽量は、鋳造ホイールやマルチピースホイールでは実現できないものです。軽量ホイールをお求めなら、これが最適です。さらに、20インチ以上の大径ホイールを装着しているオーナーの方は、鍛造ワンピースホイールへの交換をご検討いただくことをお勧めします。これはスプリング負荷を軽減する究極のソリューションであり、その効果は顕著です。ホイールとタイヤはサスペンションの最下部で作動するため、軽量設計はサスペンション負荷を軽減する最も効果的な方法と言えるでしょう。タイヤの重量選択肢は限られており、多くのホイールモデルが軽量化を念頭に置いて設計されているため、このタイプの製品を選択することを強くお勧めします。
軽量ホイールは、スプリングへの負荷を軽減することでハンドリング性能を向上させるだけでなく、慣性による旋回時の不利な挙動を抑制する上でも大きな意義を持つと言えます。この原理は、フライホイールを軽量ホイールに交換することでエンジンレスポンスが向上するのと似ています。軽量ホイールは重いホイールよりも加速性能と減速性能に優れているため、ブレーキ性能もそれに応じて向上します。ブレーキシステムにも同様の原理が当てはまります。レースの世界では、カーボンファイバー製ディスクと鍛造軽量キャリパーに超軽量マグネシウム合金ホイールを組み合わせた例をよく見かけます。

ますます多くのスーパーカーが、カーボンファイバーやセラミック素材のブレーキディスクを採用しています。ブレーキシステムの耐熱性が向上するだけでなく、バネ下重量も効果的に軽減され、ハンドリングレスポンスも向上します。質問2:車重を軽くするために内装を外す人が多いですが、どのような点に注意すべきでしょうか?
車内の騒音が非常に大きくなります。
多くの人にとって、車の軽量化を図る最も簡単で費用対効果の高い方法は、ドアパネル、オーディオシステム、エアコン、シート、カーペット、スペアタイヤ、車内遮音材など、内装を完全に取り外すことです。これにより、約20~30kgの軽量化が可能です。助手席が電動マルチウェイ調整シートであれば、さらに大きな軽量化効果が得られます。この部分の軽量化はご自身でも可能ですが、毎日の通勤に車を運転される場合は、この作業は絶対にお勧めしません。路面の振動、タイヤの騒音、エンジン音など、車内の騒音が大幅に増加し、これらが車内に伝わってしまうからです。ほとんどの人はこのような騒音に耐えられないでしょうから、慎重に検討してから作業を進めてください。
多方向電動調整式運転席が装備されている場合、純正シートを軽量バケットシートに交換するだけで、車両重量を20kg以上も軽減できることをご承知おきください。純正の電動シートは約20kg以上あるのに対し、バケットシートはフットレストとスライドレールを含めても約5~6kgの軽量化を実現しています。この軽量化は、ほとんどの車で顕著に表れます。

工場出荷時に取り付けられた電動シートをレーシングシートに交換する場合でも、カーボンファイバー製のルーフを使用する場合でも、どちらの方法でも車両の重心を下げるという目標を達成できます。
内装を取り外すのはレーシングカーでよく使われる軽量化テクニックですが、車内の騒音が耐え難いものになる可能性があるため、一般の車で同じことをするのはお勧めできません。さらに、車体上部の部品を軽量化することで、車両の重心は自然と下がり、ハンドリングレスポンスやコーナリング性能に大きな変化をもたらします。重心を下げる最も簡単な方法は、シートのフットレストを下げて運転席の位置を下げることです。あるいは、ルーフパネルをカーボンファイバーに交換することも可能ですが、その場合はAピラー、Bピラー、Cピラーの補強や、横転時の乗員保護のためのロールケージの設置が必要になります。
重い車の窓をアクリル素材に交換すると、驚くほど車の性能が向上することがあります。しかし、安全性の観点から、ポリエチレンなどのプラスチック素材は強度、耐久性、耐破損性に問題があるため、フロントガラスに使用するのは避けた方が良いでしょう。そのため、日常の通勤に使う車には、このような改造はお勧めできません。
バケット レーシング シートは、特にカーボン ファイバーの背もたれが付いたものは非常に軽量であるという利点があります。
重い車の窓をアクリル素材に交換すると、驚くほど車の性能が向上する可能性があります。しかし、安全性の観点から、ポリエチレンなどのプラスチック素材は強度、耐久性、耐破損性に問題があるため、フロントガラスに使用するのは避けた方が良いでしょう。質問3:車両のボディパネルも軽量化できますか?
金属板を交換するのが現実的な解決策です。
市販車で高速性能を実現するには、エンジンの馬力にこだわるよりも「軽量化」に重点を置く方が効果的です。そのため、不要なものを積まないだけでなく、純正の金属製ボディパネルをグラスファイバー、カーボンファイバー、カンフードラゴンなどの軽量素材に交換することで、車体の軽量化を図ることも可能です。例えば、ボンネット、トランクリッド、フロントフェンダー、前後バンパー、左右サイドスカートなどです。一般的に、人気の改造車にはカーボンファイバー製のエアロキットが用意されており、一部のモデルではカーボンファイバー製のドアも装備されています。


カーボンファイバー製のエアロキットやボディパネルは、車両の重量を軽減すると同時に、スポーティな外観も向上させます。優れた加速性能とコーナリング性能を実現するために、徹底的な軽量化を優先するレーシングカーでは、窓ガラスをポリエチレンやプロピレン系などのアクリル系素材に置き換えるケースが多く見られます。より繊細な内部構造の変更としては、ネジやナットをアルミニウムやチタン合金製の部品に置き換えるといった工夫が見られます。シャシーの軽量化では、溶接接合部から金属塊を取り除き、剛性が一定の範囲内であれば板厚を薄くしたり、不要な支持梁を撤去したりすることで、総重量を少なくとも200kg削減しています。このように、レーシングカーはあらゆる細かな部品の軽量化によって、車体全体の軽量化を実現しています。
さらに、純正エキゾーストパイプをステンレス製、あるいはチタン合金製のエキゾーストパイプに交換することで、大幅な軽量化を実現しながら、スポーティな走りを演出できます。まずはこれらの基本から始めて、レスポンスの良いハンドリングを体感してみてはいかがでしょうか。
フルチタン合金製エキゾーストパイプは、軽量化だけでなく、パフォーマンス重視のドライビングの存在感と雰囲気も提供します。質問4: 車両を過度に軽量化した場合のデメリットは何ですか?
タイヤのグリップが不十分で、高速走行時に浮いた感じになる場合があります。
車両の軽量化は性能向上につながる可能性がありますが、同時にデメリットも存在します。車体が軽くなったことでタイヤの接地圧が低下し、グリップ力不足に陥るのです。ゴミ収集車や大型トラックは、トレッドの少ないタイヤを使用していますが、雨天時でも滑ることなく高速走行できます。これは、車体の軽量化によってタイヤが路面をしっかりとグリップする一方で、軽量化によってタイヤが路面をしっかりとグリップできなくなるためです。
一方、軽量レーシングカーは、空力特性によって発生するダウンフォースを利用して、車体を地面にしっかりと押し付けながら前後バランスを確保します。そのため、過度に軽量化された車両は、雨天時や高速走行時に異常な滑りを起こすことがよくあります。また、後輪周りだけを軽量化すると、フロントが重くなりすぎてバランスが崩れる場合があります。そのため、軽量化を追求する一方で、前後の車軸間の重量配分にも配慮することが非常に重要です。


極限の軽量設計を追求する多くのレーシングカーは、ボディに大量のカーボンファイバーを使用し、可能な限り軽量化を図っています。高速走行時にスリップしたりコントロールを失ったりしない主な理由は、空力設計にあります。そのため、ストリートカーは雨天時の走行安全性を確保するために、一般的に一定の重量を維持する必要があります。 【100の質問】車両軽量化に関するQ&A(第2回):過度な軽量化はグリップ性能の低下を招く