F1マシンを“本気の状態”にしたいなら、タイヤを100℃まで上げないといけない

テクノロジー

F1ではレース前に専用のタイヤウォーマーでコンディションを整える

クルマと路面が唯一接しているのはタイヤだ。乗用車用タイヤは1本あたりの接地面積が「はがき1枚程度」と表現してその重要性をアピールしているメーカーもある。たったはがき1枚の面積で何百kgもの荷重を支えなければいけないのだから、役割は重要だ。


タイヤが重要なのはF1も同じ。だから、タイヤが100%の性能を発揮できるよう神経質なまでに管理する。レースがスタートする前、出走する全車は隊列を組んで1周する。これをフォーメーションラップと呼ぶ。文字どおり隊列を整えるための周回で、マシンの状態が正常かどうか確認しながら走る。


このとき、コース幅をいっぱいに使ってマシンを右に左に激しく振りながら走るシーンを見かける。ジグザグ走行だ。実はこれ、前の車両にプレッシャーを掛けているのではなく、タイヤを温めているのだ。なぜなら、路面と接するトレッドコンパウンド(天然および合成ゴムに、カーボンや硫黄、オイル、その他薬品を混ぜ合わせたもの)は、温まった状態で最大の性能を発揮するように設計されているからである。


その温度、100℃前後だ。触ればやけどする温度だが、なぜ100℃にまで温めないと性能を発揮しないようになっているのか。低い温度で性能を発揮できるようにしておけば、フォーメーションラップで派手な動きをする必要もないではないか……。

 

F1が本気で走ると、タイヤの温度は100℃にもなる。この状態で最高のパフォーマンスを発揮するようにタイヤは設計されている

100℃にまで温めないと狙いどおりの性能を発揮しないのは、本気で走っているときの状態に合わせて設計しているからだ。エンジンとモーターの出力を合わせた際の総合出力が800馬力を超えるとも言われるF1マシンが本気で加速し、減速し、コーナーを限界で攻めると、トレッドコンパウンドが激しく動いて分子同士がこすれ、発熱してしまうのだ。ミクロに観察すると、路面とタイヤがスリップしながらグリップ力を発生しているのも、発熱する要因である。


本気で走ると100℃になってしまうので、100℃の状態で最高の性能を発揮するよう設計しているのが真相だ。ゆっくり走っていたのでは発熱しないから、フォーメーションラップでは左右に激しく切り返してタイヤに負荷を与え、温度を高めているのである。スタートした瞬間から最高の性能を発揮できるように準備しているのだ。


常温で保管されたタイヤを装着したのでは、所定の温度に上昇するのに時間が掛かるので、ピットやグリッドで保管する際は電熱線を利用したタイヤウォーマーで温めておくのが基本。タイヤウォーマーでは表面しか温めることができないので、かつてはホイールの内側から温めるリムウォーマーもあり、内と外、両側から温めた。そのリムウォーマー、現在は禁止されている。

 

 

■適正温度を外すとパフォーマンスはがた落ち

 


ちなみに、WEC(世界耐久選手権)でもタイヤウォーマーの使用は認められているが、実際には使っていない。温め方が異なり、タイヤを専用の保管庫に入れ、庫内全体を温かくするのだ。ウォーマーの場合はトレッド面にしか熱が伝わらず部分的にしか温まらないが、庫内全体を温めると、タイヤはホイールも含めて芯から温まる。

 

WECはタイヤ保管庫全体を温めて、タイヤ&ホイールを芯から温める

ピット作業の手順が異なるため、温め方も異なるのだ。F1はピットに入って即座にタイヤ交換を行うので、直前までウォーマーで温めていられる。一方、WECの場合は給油がある。給油とタイヤ交換は同時に行うことができない。給油終了後即座に交換作業を行えるよう、タイヤは給油の間車両の近くに放置されるため、冷えてしまう。それでも温度を失ってしまわないよう、芯から温めておくのだ。


温度の話でいくと、ホイールにはタイヤに充填している空気の圧力と温度を計測するセンサーが取り付けられている。また、車両側には赤外線温度センサーが取り付けられており、走行中のタイヤ表面温度をモニターしている。路面の温度も逐次測る。


これらのセンサーで得た情報から、タイヤの健康状態を把握し、「(所定の性能を発揮するには)温度が足りないから熱を入れるような走りをしろ」とか、「オーバーヒート気味だから抑えろ」というような指示をドライバーに与えたりする。また、得られた情報を、次のピットストップで装着するタイヤの内圧設定に生かしたりする。


適正温度を少しでも外すとパフォーマンスはガタ落ちするのは、カテゴリーを通じて共通。温度が低すぎれば所期の性能を発揮しないし、高すぎると、傷めて寿命を縮めてしまう。レーシングカーにとって、タイヤの温度管理はとても重要なのだ。


タイヤが持つ能力を余さず引き出して走るうち、トレッド面と路面がこすれることでタイヤかすが路面に散らばる。消しゴムのかすのようなものだ。その形状からマーブル(小石)と呼ばれるが、走行中にこのマーブルに乗ると、路面に散らばったパチンコ玉に乗るようなもので、途端にグリップを失ってしまう。だから、避けて走るのが基本。


ところが、レースが終わってピットに戻る際は、積極的に踏みつけて戻るのがセオリーだ。粘着テープの粘着面のようにネバネバになったトレッド面に、マーブルを張り付けて戻るのである。車両の重量を増やすのが目的だ。レース後の車検で最低重量規定違反に問われないようにする、保険のような行動である。
 

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世良耕太

世良耕太

モータリングライター&エディター。出版社勤務後、独立。F1世界選手権やWEC(世界耐久選手権)を中心としたモータースポーツ、および量産車の技術面を中心に取材・編集・執筆活動を行う。近編著に『F1機械工学大全...

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