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力の円、トラクション円、摩擦円[1]、または摩擦楕円[2] [3] [4]は、車両のタイヤと路面の動的相互作用を考えるのに役立つ方法です。下の図はタイヤを上から見たもので、路面はxy平面にあります。タイヤが取り付けられている車両は、正のy方向に移動しています。
この例では、車両は右にコーナリングします (つまり、正のx方向がコーナーの中心を指します)。タイヤの回転面は、タイヤが実際に動いている方向 (正のy方向) に対して角度をなしていることに注意してください。言い換えると、タイヤは、単に「指している」方向 (この場合は、正のy方向から右方向) に「転がる」のではなく、正のy方向への「前進」を維持するために、指している方向とは異なる方向に「滑る」必要があります。タイヤが「指している」方向 (回転面) とタイヤの実際の移動方向との差が、スリップ角です。
タイヤは、スリップのメカニズムによって、路面と接する部分に水平方向の力を発生させることができます。この力は、図ではベクトルFで表されます。この例では、F がタイヤの平面に対して垂直であることに注意してください。これは、タイヤが車両のブレーキやドライブトレインによってトルクが加えられず、自由に回転しているためです。ただし、常にそうであるとは限りません。
Fの大きさは破線円によって制限されますが、破線円を超えない範囲でF xとF yの任意の組み合わせにすることができます。 [3]（実際のタイヤの場合、円は楕円に近くなり、y軸がx軸よりわずかに長くなります。）
この例では、タイヤはx方向の力の成分 ( F x ) を生成しており、この成分がサスペンションシステムを介して車両のシャーシに伝達され、他のタイヤからの同様の力と組み合わされると、車両は右に曲がります。負のy方向の力の成分( F y ) もあることに注意してください。これは抗力を表し、他の力によって対抗されなければ、車両は減速します。この種の抗力は、タイヤが横方向の力を生成するスリップのメカニズムの避けられない結果です。
力の円の直径、つまりタイヤが生成できる最大の水平力は、タイヤの設計や状態（年数や温度など）、路面の状態、タイヤにかかる垂直荷重など、多くの要因によって決まります。
参照
参考文献
- ^ Pacejka, Hans B. (2006).タイヤと車両ダイナミクス(第 2 版). Society of Automotive Engineers, Inc. pp. 5. ISBN 0-7680-1702-5
水平方向の摩擦力の合計
F は
、最大値 (「摩擦円」の半径) を超えることはできません
。 - ^ Cossalter, Vittore (2006). Motorcycle Dynamics (第2版). Lulu.com. p. 64. ISBN 978-1-4303-0861-4。
- ^ ab フォール、トニー (2006)。オートバイのハンドリングとシャーシ設計 (第 2 版)。トニー フォール デザイン。pp. 2–29。ISBN 978-84-933286-3-4コーナリング力とトラクション力（ブレーキ力と駆動力）がどのように組み合わされるかを理解するためによく使用されるグラフィック補助として、
いわゆる「摩擦楕円」があります。
- ^ ウォン、ジョー・ユン (2008)。地上車両の理論（第2版）。ワイリー。pp.52-53。ISBN 978-0-470-17038-0。