ホイールの重量でこんな違いが!軽量ホイールの効果とは?デメリットもある?

2019年01月01日

ホイールの重量でこんな違いが!軽量ホイールの効果とは?デメリットもある?

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ホイールは軽いほどよいといわれますが、果たして本当にそうでしょうか? 車自体は軽いほうが加速もよくなるし、コーナリング限界も上がりますが、ホイールに関してはそうとは断定できない部分があります。軽量ホイールのメリットとデメリットについて解説します。

軽量ホイールとは?

軽量ホイールに一番大切な要素は強度です。走行に耐える強度を確保した上で軽量化を図るのが、軽量ホイール製作の正当なプロセスです。そのうえで、軽いホイールをつくるには、材質と作り方を変える必要があります。

軽量ホイールの材質

ホイールに使われる金属には、鉄(スチール)、アルミ合金(アロイ)、マグネシウムなどがあります。比重の軽い物質ほど軽量ホイールに向いた素材ですが、そのぶん強度が落ちるという傾向があります。

そのため、強度:比重の比率が優れた材質ほど軽量ホイールの材料として最適である代わりに、現原料費や加工費が高くなる傾向にあります。鉄がもっとも強度が高く、重い代わりに安価。続いてアルミ。マグネシウムがもっとも軽量で高価になります。

マグネシウムホイールは、レーシングカーなどで使用される高性能ホイールですが、腐食しやすく長期使用には向かない性質から、レースなどの限定条件下で使用されるのが一般的です。アルミ合金は、ある程度軽量で、強度が出しやすく、加工しやすい点からホイールの材質として多く用いられます。

軽量ホイールの製造方法

ホイールの製造方法には、「鍛造製法」と「鋳造製法」があります。溶かした金属を鋳型に流し込んで冷やして固めたものを「鋳造ホイール」。さらに大きな圧力をかけて成形したものが「鍛造ホイール」と呼ばれます。金属には圧力をかけるほど強度が増す性質があり、この作用を利用したのが鍛造製法で製造した鍛造ホイールです。

鍛造アルミホイールは、サーキットの縁石に乗っても歪まない強度を備えながらも軽量なため、コンマ1秒を争うレーシングカーやサーキットマシンに好んで用いられます。

一方の鋳造アルミホイールは、強度こそ鍛造に比べれば弱いものの、一般走行には十分な強度を備えます。加工がしやすく安価なため、デザイン性に優れたホイールに広く用いられます。

「バネ下重量」ってなに?

ホイール重量と合わせてよくきかれる言葉が「バネ下重量」。「バネ」とは車のサスペンションのことで、サスペンションの下側に取りつけられた、サスペンションアーム・ブレーキキャリパー/ローター・ホイール・タイヤの総重量を指します。

実際に走行では、サスペンションに加わる力はサスペンションアームのテコを介して伝わるため、サスペンションの支点からもっとも外側にあるホイールの重量が、バネ下重量に大きく影響することになります。

「バネ下重量」を軽くすることの効果・メリットとは

車のサスペンションに見立てた2本の引きバネの先に、それぞれ重量の違う、ふたつのオモリを吊るして揺らした場合、軽いオモリの方が重いオモリの振幅よりも小さく、早く収まります。

それと同じように軽量ホイールを装着した車は、サスペンション伸縮のおさまりがよく、路面追従性が向上します。それにより荒れた路面でのグリップ限界が高くなります。また、回転するホイールの重量が軽ければ加減速に必要なエネルギーが少なくなるので、加速がよくなる、ブレーキのききがよくなるといった副次効果もあります。

軽量ホイールにもデメリットがある

よいことずくめに思える軽量ホイールにもデメリットがあります。

価格が高い

鍛造ホイールは製造工程に大掛かりな設備が必要なためどうしても価格が上がってしまいます。安価な鋳造ホイールで軽量化されたものは、鍛造に比べ強度が弱く、縁石や落石を踏んだ際に、破損しやすいリスクがあります。

乗り心地が悪化する

重いホイールではタイヤで吸収されていた路面の小さな凹凸でも、軽量ホイールに交換するとサスペンションが敏感に動くようになってしまい、車内には振動となって伝わります。また、サスペンションを縮める力が減少するため、相対的にサスペンションが固くなったように感じられるのも乗り心地が悪化する要因です。

ロードノイズが増える

乗り心地が悪化する仕組みと同じように、重いホイールではタイヤのゴムで吸収されていた路面の小さな凸凹が、軽量ホイールではタイヤで吸収されづらくなるため、路面の凹凸がタイヤを叩き、ロードノイズも増えてしまいます。

まとめ

軽量ホイールのメリットとデメリットを解説しました。メーカーの想定よりも、極端に軽いホイールを装着した場合は乗り心地が悪化します。しかし、車の運動性能は、わずかとはいえ確実に向上する、優れたチューニングパーツといえます。用途に応じて適切なホイールを選びましょう。