荷重指数が異なるタイヤについて

いつもお世話になっております。

標記の件については、質問します。

車で、前と後ろで、荷重指数が異なるタイヤをはいた場合、何か、不都合はあるのでしょうか？

また、このような組み合わせは、元々やら無い方が良いのでしょうか？

それから、何か、このようなことは不具合等まずいことがあったらご教授願います。

No.6 ベストアンサー 回答者： loftybridge 回答日時： 2021/04/25 01:01

>車で、前と後ろで、荷重指数が異なるタイヤをはいた場合、何か、不都合はあるのでしょうか？

　標準タイヤよりもロードインデックス（許容荷重）が大きい分には、前後で違っても構いません。強いていうなら、

①ロードインデックスが大きいタイヤは、乗心地が悪い。
　許容荷重が大きいタイヤは、縦ばね定数が大きくなり、その分硬くなります。『タテ方向に硬いタイヤ』は、当然乗心地が悪くなります。

②路面との摩擦が小さくなる
　同じサイズで同じゴムなら、縦ばね定数が大きいタイヤの方が路面との摩擦が減ります。（この話は後述します。）

>また、このような組み合わせは、元々やら無い方が良いのでしょうか？

　タイヤローテーションのうち、いわゆるクロスチェンジがやりにくくなるので、出来ればやらない方がよいですが・・・・クロスでチェンジせず前後でチェンジするだけなら、問題ありません。ポイントは、左右で同じロードインデックスのタイヤを使うことです。

・・・以上で回答は終わりですが、さて最後に全くの余談として・・・・タイヤの摩擦力に関して。
　ゴムタイヤは、3つの働きによって路面との間に摩擦力を発生しています。

①F=μW
　高校辺りで習う、摩擦力の式です。
　この式では、摩擦力Fは摩擦係数μ（実験的に求まる数値です）と荷重Wの掛け算で決まる、ということを示しています。
　おや？この式では、タイヤの接地面積は関係ありませんね？
　つまり単位面積当たり（例えば、1㎤当たり)の荷重が大きければ大きいほど、摩擦力が増えるということを意味します。この式で言うと、接地面積を極限まで小さくすれば、相対的に単位面積当たりの荷重が増え、摩擦力が増える事になります。
　故にタイヤの幅は、摩擦力に関係ありません・・・とはなりません。
　こういう場合、極論で考えてみると概念的に判り易いです。
　この式の摩擦力がタイヤの摩擦力の全てなら、タイヤはカミソリの様に薄ければ接地面はほぼ線になるので（＝面積を持たないので）、荷重は無限大に大きくなり、結果、摩擦力も無限大に大きくなるはずです。
　当然ですが、現実はそうなっていません。細いタイヤは加速時にホイールスピンするしブレーキでもすぐにロックし（すぐにABSが働き）、カーブでもより低い速度で滑り出します。（細いタイヤと太いタイヤが同じ速度で旋回出来るということは、物理学的にあり得ません。滑り出す限界は、常に太いタイヤの方が高くなります。）

②路面の凹凸との噛みあい
　タイヤの接地面は路面の凹凸に食い込み、路面をつかみます。
　歯車効果、或いはギヤ効果などと言いますが、この『路面をつかむ』効果でタイヤは摩擦力を出しています。現在のタイヤは、この歯車効果で発生する摩擦力がかなり大きくなっています。
　路面をつかむことによる摩擦力は『どれほど沢山の凹凸をつかむか？』にかかっているので、当然接地面積が広いワイドタイヤの方が、細いタイヤよりも摩擦力が増えます。
　タイヤの接地面は路面の凹凸によく馴染まなければならないので、接地面のゴムは柔らかくなければなりません。その為にタイヤの接地面には細かい切れ込み（グルーブと言います）が入っていて（グルーブは、雨天時の排水性の為だけではありません）、またハイグリップタイヤはより深く路面の凹凸をつかむ為に柔らかいゴムを使っており、その分すぐにすり減ってしまうワケです。

③ゴムの粘着力
　ゴムにはそれ自体に粘着力があります。
　上記②の摩擦力は、凹凸が全く無いツルツルの盤上だったら働かないことになりますが、しかしガラス面でゴム板と硬いプラスチック板を滑らせることを想像してみてください。
　当然、ゴムの方が滑りは悪く（＝摩擦力が大きく）なります。これは、ゴム自体が持つ『粘着力』によるものです。
　この能力を極端に向上させたのが、ミゾの無いレース用の『スリックタイヤ』です。
　スリックタイヤは、路面との摩擦力で表面温度を上げ（90℃を超えます）、表面のゴムを溶かして、接地面をベタベタにして路面に貼りつきます。
　上記②の摩擦力を考えると、接地面には細かいミゾを掘りたいところですが、レーシングスリックはいわゆる『両面テープ』の様に路面に張り付いているので、路面の凹凸との馴染み易さよりも『接着面積』自体を増やさなければならず、ミゾを切る余地はありません。

・・・実際に使われているタイヤの摩擦力で、上記①②③がどのくらいの割合で寄与しているか？は、そのタイヤがどういう性能を狙っているか？と、そのタイヤが装着される車両の仕様によります。

※自転車や小排気量のバイクでは、細いタイヤを使います。
　これは車両本体が軽すぎ、F=μWのWが十分に得られないので、とにかく細くしてWを増やす為です。

※車重はソコソコ、馬力もソコソコのフツーのクルマのタイヤは、ソコソコの太さになります。
　クルマや大排気量のバイクでは、現代の構造のタイヤには十分な荷重Wが得られているので、W＝μWで得られる摩擦力は、とりあえず置いておきます。
　一方、上記②③の摩擦力発生メカニズムだと、走行抵抗（転がり抵抗）が大きくなり、騒音も増えます。（タイヤが回転して、柔らかいゴムが接地面から剥がれる時に、低周波の騒音が出ます。）
　上記②③の摩擦力は特に制動力に影響し、あまりタイヤ幅を細くは出来ませんが、一方燃費や騒音も勘案すると走行抵抗をヤミクモに増やす事も出来ず、結果、太くもなく／細くもなし、という幅に落ち着きます。

※エンジンの馬力が大きく、操縦性を重視するスポーツカーは、なるべく大きい摩擦力が必要なので、タイヤは太くなります。
　上記②③の摩擦力は、加速（駆動力の伝達）やカーブで遠心力に耐える摩擦力に影響します。
　路面との摩擦力を増やそうとした場合、Wを増やすという選択肢は無いので、自ずと②③の摩擦力に頼ることになり、結果、タイヤはワイド化の方向に進んで行きます。

※しかしスポーツカーで、タイヤが際限なく太くならないのは何故か？
　非常にザックリした話ですが、タイヤの荷重は断面積に概ね比例します。ワイドタイヤは断面積も大きく、その分荷重に耐えられることになりますが、逆に言うと、あまりにワイドなタイヤを軽量級スポーツカーに装着すると、接地面が十分変形せず、接地面積が減ります。（荷重が足りず全く変形しなかったら、接地面は線になります。)
　これは、②③の摩擦力が得られなくなることを意味します。
　どれほどハイグリップタイヤを装着したくても、クルマの重量によって使用出来るタイヤ幅がある程度決まってしまう、ということです。

この回答へのお礼

詳細な内容ありがとうございます。
自分の気持ちが、決まりました。

これからも何かありましたら、よろしくお願いします。

お礼日時：2021/04/25 20:04

No.5 回答者： chiha2525 回答日時： 2021/04/24 20:56

あと前提条件的な話を書いておきます。

普通の人は太いタイヤを見ると、グリップが高そうと思うものですが、それは間違いです。タイヤが太いと接地面積は確かに増えるのですが、単位面積あたりの荷重は減ってしまうのです。グリップはこの掛け算になるので、タイヤが太くても細くても、グリップは同じ（ほぼ同じ）となってしまうのですね。これが１ｔもない軽自動車も１０ｔ以上のトラックも、同じようにカーブを曲がれる理由です。
ではなぜ太いタイヤを履くのかというと、単にゴムの量が多いから寿命が長いということです。耐久レースなどではタイヤ交換の回数が１回でも少ないほうが、かなり有利ですからね。

「グリップが高そう」というイメージだけで、太いタイヤにしようと考えているのなら、それは全くの見当違いなのです。

No.4 回答者： chiha2525 回答日時： 2021/04/24 20:43

スポーツカーなどで前後のタイヤが違う車種もあることはあります。

しかしそれは、それでちゃんと調整されているのです。

多くの人は、前輪が向いたほうにクルマが向かい、それだけで走っていると思い込んでいますが、実は前後の両方の（全部の）タイヤからコーナリングフォースといって内側に向かう力が発生して、それで人工衛星が地球のまわりをまわるように、クルマもカーブを曲がっているのです。
前後のタイヤが違うと、このコーナリングフォースも前後で違ってきます。前輪のコーナリングフォースが強いとオーバーステア、後輪が強いとアンダーステアと呼びます。この単語はよく使われますが、この意味をちゃんと理解している人は多くはありませんねｗ　それはともかく、どちらにせよバランスが崩れると走りにくいクルマになってしまいます。

ちなみにオーバーステアの場合は、速度が低いと”隠れる”ことがあるので、高速道路などある一定の速度以上になったときに突然オーバーステアが顔を出して、そのまま壁につきささる、などということも良くあるようです。

No.3 回答者： quantum 回答日時： 2021/04/24 18:44

スポーツカーなどで前後違うサイズにする場合はままあります。

普通の車も、前後の重量はたいてい違います。同じにするためには最低でもミッドシップエンジンぐらいにしないと無理ですから。
荷重係数は、高い分には問題ないでしょう。
何かあった場合、4輪均等に荷重がかかるという事は有り得ず、普通は特定の1輪へ最も負荷がかかります。そこが耐えられれば良いので、基本の指数を超えていれば良いと思います。

No.2 回答者： 高雄の王子 回答日時： 2021/04/24 18:30

何か異変があった時は加重指数の低い方へ負荷がかかります。

事故の原因にもなります。タイヤは命を預けている最も大事な部品です。メーカー推奨のタイヤにしてください。

No.1 回答者： trajaa 回答日時： 2021/04/24 18:21

普段意識してないね

基本的には4本セットでタイヤを入れ替えるから
異なる数字でというケースは滅多に無い

数字は文字通り荷重に対する数値なので
その車両の重量を支えきれない様な低性能なタイヤなら車検に通りませんが

大きい方にズレているなら車検的には適合するでしょう