F1グランプリを見ていて、ふと疑問に思うことありませんか？
なぜF1のタイヤはあんなにツルツルなの？
ですよね！
街中を走っている普通の車のタイヤは溝があります。
ママチャリも溝がなくなったら交換するように言われます。
F1レースのタイヤと普通の車のタイヤって一体何が違うんでしょうか？
本日はF1観戦初心者の方に向けて、F1レースのタイヤと街中を走っている普通の車のタイヤとの違いについてお話しますよ。
F1タイヤがツルツルな理由はこれ！
F1レースのタイヤがツルツルな理由はこれです。
グリップ力を最大限に引き出すため！
「グリップ力・・・、なにそれ？？？」
はい、はい、分かりましたよ。
ではグリップ力から説明しますね。
【 グリップ力とは何か？ 】
グリップ力とは、タイヤが地面に貼りつく力のことです。
タイヤと路面が接する部分には摩擦が発生します。
グリップ力の大きさはその摩擦係数と垂直荷重の積で決まります。
つまり車体が重い程グリップ力が上がります。
グリップ力が高いことのメリットは次の二つです。
・ブレーキをかけたときに短い距離で止まることが出来る。
・高速でコーナーを曲がっても横滑りしない。
F1マシンに求められる能力は、ライバルよりも1000分の1でも速くサーキット場を駆け抜けることです。
しかし、コースは直線だけでなく急カーブもたくさんあります。
ということは急発進と急ブレーキを頻繁に使っているんです。
グリップ力が高いと加速時にアクセルを全開にしてもタイヤがスリップしません。。
また減速時にも、カーブに差し掛かるギリギリまでブレーキを遅らせることが出来るんです。
そして高速でカーブに入ってもタイヤが横滑りしないで速いスピードのままカーブを切り抜けることが出来ます。
そのために、F1マシンには大きなグリップ力が不可欠なんです。
しかし、グリップ力を大きくすることにはデメリットもあります。
グリップ力が高いと転がり抵抗や摩耗が高くなり、スピードが遅くなるからです。
その結果次のようなデメリットが発生します。
・燃費が悪くなる。
・摩耗が早くなる。
F1のマシンはスピードが命です。
グリップ力を上げることは、反面その命であるスピードを犠牲にすることでもあるんです。
F1のレースはその相反する二つの要素が複雑に絡み合ったものなんです。
ドライバーもピットの技術者もそのせめぎ合いの中で最適と思える解を見出そうと知恵を絞っているんですよ。
でもこれだけではF1のマシンのタイヤがツルツルなのを上手く説明出来ません。
F1マシンのタイヤでは使って、普通の車では使わないものがあります。
次にその説明をします。
F1タイヤの特徴は何？
F1のマシンはこのグリップ力を最大にする為に、ある裏ワザを使っています。
それはタイヤの表面がベトベトしているんです。
まるでガムテープの接着面のようです。
街中を走る普通の車のタイヤは表面が硬いですよね。
ベトベトしていません。
しかしF1などのレーシングマシンのタイヤはベトベトしているんです。
先ほど「グリップ力の大きさはその摩擦係数と垂直荷重の積で決まる」と説明しましたね。
普通の車も路面とタイヤとの間に摩擦力が働いて前進しているんですが、F1マシンの場合はこの摩擦力だけでは力が足りません。
そこでタイヤをベトベトな状態にして「粘着力」をも利用しているんです。
言ってみればタイヤの外側にガムテープを裏返しにして貼り付けて走っているようなものです。
これが、一般の車との一番大きな違いです。
【 温度も利用している 】
その粘着力を増すために、温度も利用しています。
F1マシンのタイヤは表面のゴムが高温で溶けるように設計されています。
この溶けたゴムの粘着力によって駆動力を増しているんです。
ゴムが溶けるとゴムの寿命はどんどん短くなって行きます。
表面がボロボロになって、少しずつはがれていくわけですから。
そのために、レースではタイヤの寿命の尽きる前にピットに入ってタイヤを交換しなければなりません。
逆にゴムが低温な状態では十分な粘着力を発揮できず、スピードも出せません。
ピットを出るときにタイヤがスピン（空回り）して白煙を上げているマシンを見ることがありますが、あれはタイヤの温度が十分に上がっていないために起る現象です。
その時ドライバーはアクセルを緩めてスピンしないようにします。
ピットを出たときのスピードが遅いと感じるのは、温まっていないタイヤを気遣ってドライバーがスピードを抑えているからなんですよ。
よってレースではタイヤの温度管理が非常に重要になってきます。
「いかに適切な温度を保てるか？寿命はいつ来るか？」
これがレースの勝敗を分ける鍵です。
ドライバーもメカニックもタイヤにとても神経をとがらせています。
言ってみればF1レースは温度との戦いでもあるんです。
F1マシンのタイヤはベトベトしている
F1タイヤと市販車の違いは何？
では街中を走っている普通の車のタイヤはなぜベトベトしていないのでしょうか？
普通の車はそれほど大きなグリップ力を必要としていないからです。
【 グリップ力の違い 】
一般の車で交差点のカーブを曲がるときにカーブの外側に身体が飛んでいくような感覚がありますよね。
あれは慣性の法則で遠心力が掛かっているからです。
その時の力は最大でも0.5G（ジー）程度です。
Gと言うのは重力の何倍かを表し、1Gが体重と同じと言う意味です。
つまり体重60kgの人が普通乗用車で交差点を曲がるときには最大でも体重の半分の30kgの横向きの力です。
これでも結構キツイものがありますが、F1マシンがカーブを曲がるときの遠心力はなんと5Gにもなるんです。
5Gって、一体どれくらいでしょうか？
例えばスペースシャトルの乗組員に掛かる最大のGは3Gです。
これは飛行機の離陸時に座席に押し付けられる力のおよそ10倍です。
いかに大きな力がドライバーやマシンに掛かっているかが分かりますね。
それでもF1マシンはほとんど横滑りしません。
それはベトベトタイヤによる強力なグリップ力のお陰なんです。
【 雨対策 】
もう一つの問題が雨です。
F1マシンのベトベトタイヤは雨が降ると途端にグリップ力が落ちます。
寒い朝に氷った水溜り上を普通の靴で歩くとツルっと滑って転んでしまいますよね。
あれと同じです。
ツルツルタイヤのままだと、タイヤと路面の間に雨水の層が出来てグリップが効かなくなります。
なのでF1レースでは雨が降ればすぐに雨用のタイヤに履き替えます。
雨用のレインタイヤには溝があります。
レインタイヤの溝の役割は雨水を溝に流してグリップ力の減少を抑えることです。
しかし、一般の車は雨だからと言ってタイヤを交換しなければならないとなると大変な手間が掛かります。
なので常時溝のあるタイヤを使っているんですよ。
市販の車の溝も雨水を逃がしてタイヤが水でスリップしてしまうのを防いでいます。
晴れていれば一般の車でも使い込んで溝のなくなったツルツルタイヤは摩擦力がアップして推進力、制動力ともにアップします。
ところが雨が降ってしまうと、たちまちスリップしてブレーキが全然効かなくなるので大変危険です。
そういった理由で一般公道をはしる車にはF1マシンのようなツルツルタイヤは禁止されているんですよ。
一般車のタイヤの溝は雨水を逃がすため！
ところで、F1レースのマシンってどのチームも同じタイヤを付けていると思いませんか？
そう、全チーム同じメーカーのタイヤを使っているんです。
それには理由があるんです。
詳しくはこちらの記事をご覧になってください。
F1のタイヤメーカーが1社なのはなぜ？その理由と歴史や効果について。
まとめ
本日はF1レースのマシンのタイヤがなぜツルツルなのかについてお話ししました。
グリップ力を最大限に引き出すため！
でしたね。
そして一般の車のタイヤに溝があるのは雨が降ったときに雨水を逃がす働きがあるんでしたね。
そのお陰で私達の車は雨のときにタイヤを交換しなくても走っていられるんです。
F1を見ているとこんなことも分かってきて面白いですね！
その他、鈴鹿サーキットやF1に関する情報はこちらにまとめています。
