スーパーフォーミュラレースをもっと楽しむための基礎知識。【第7戦 モビリティリゾートもてぎ】の「レース・フォーマット」

■真夏のもてぎ、熱い路面のブレーキング〜ダッシュの繰り返しと接近戦を制するのは、誰?

今年の夏はとりわけ暑い…という日々を送っていたら、今度は台風。それも、通り過ぎた後にはまた酷暑が戻ってきています。

そんな「真夏」の週末を迎えたモビリティリゾートもてぎ。COVID-19禍まっただ中だった2020年は、シリーズ全体が順延になって8月末に開幕戦として開催。2021年は8月、10月に各1戦を、そして2022年はこの時期でしたが、「週末2連戦」、午前・予選、午後・決勝を土・日それぞれ実施、というフォーマットだったので、長年日本のトップフォーミュラを追いかけている私などにとっては、やっと“いつもの夏”に戻った感じ。

しかも今回は、2輪ロードレースの国内最高峰「JSB1000」クラスと併催の「2&4レース」。1回の観戦で2度美味しい、というイベントになっています。私自身、「自分で操る」ことは4輪車に集中しましたが、2輪車のライディング+車両運動の“観察”はずっと続けてきているので、今週も何か発見があるかも…と楽しみです。

さて本題は「真夏+もてぎ+SF(スーパーフォーミュラ)」。タイヤが触れて摩擦する路面温度も、エンジン吸気としてターボチャージャーが吸入・圧縮する一方で、車体底面のベンチュリートンネルと前後ウイングでは、ダウンフォースを発生する空気(大気)の温度も高い、という真夏に、スーパーフォーミュラはどう走るのか。

今のレーシングタイヤは、変形と摩擦による発熱によってトレッド表面のゴム(コンパウンド)が溶け出し、粘着テープのように路面の微細な凹凸に入り込んで“貼り付く”ようにグリップします。路面温度が高ければ、冷えた状態から走り出した直後の温度上昇〜グリップの“発動”は早い。でもその一方で、発熱しすぎるとゴムがちぎれるようにして消耗が一気に進む。ここをどうコントロールするか。

エンジンにとって吸気温度が高ければ(SF23のターボチャージャー吸気取入口は、右側サイドポンツーンの上面に開口しているので、路面からの高さ50cmほど。「気温」よりもアスファルト路面に熱せられて温度が高い空気を吸います)、その空気をまず排気タービン駆動コンプレッサー(これがターボチャージャー)で圧縮すると、断熱圧縮というやつで70度以上かもっと、温度が上がります。

これをインタークーラーで冷やしてからエンジン吸気に送り込むのですが、冷却のために流れる路上空気の温度も高いので、なかなか冷えません。

その圧縮された空気をシリンダーに吸い込んで、今度はピストンの上昇で圧縮する。するとまた断熱圧縮で温度上昇。SFのエンジン、NRE(Nippon Racing Engine)はガソリンをシリンダー内に直接噴射するので、その気化熱で混合気の温度は少し下がりますが、それでもピストンが上死点に近づいた「圧縮端」では高温になって、スパークプラグ(今はホンダ、トヨタともにその点火部分に濃いめの混合気を集めて着火しやすくする「プレチャンバー」を採用しています)に火花を飛ばす前のところで混合気が自己着火する、いわゆる「(高速)ノッキング」が発生するギリギリの燃焼になります。ここをエンジン制御でどう「適合」させるか。

2022年の晩秋にもてぎで行われたSF23のウェット走行試験にて。今日のフォーミュラカーは現実の走行で空気を切り裂くように押しのけ走る中で、こんな強烈な“渦”を発生させている。「エアロダイナミクス」=空気の振る舞いが“可視化”された瞬間。後方に巻き上がる渦の高さが、その前方の車体に発生したダウンフォースの強さ=流れのエネルギーを示している。同時にSF23では後ろに向かって渦の広がりが絞られている、つまりここを外して左右に出れば、後続車両が空気の乱れが少ないところを走れることも見て取れる。(写真:筆者)
2022年の晩秋にもてぎで行われたSF23のウェット走行試験にて。今日のフォーミュラカーは現実の走行で空気を切り裂くように押しのけ走る中で、こんな強烈な“渦”を発生させている。「エアロダイナミクス」=空気の振る舞いが“可視化”された瞬間。後方に巻き上がる渦の高さが、その前方の車体に発生したダウンフォースの強さ=流れのエネルギーを示している。同時にSF23では後ろに向かって渦の広がりが絞られている、つまりここを外して左右に出れば、後続車両が空気の乱れが少ないところを走れることも見て取れる。(写真:筆者)

空気の温度が高い、ということは密度も下がります。10度上がれば3.7%“薄い”空気になる計算。ここで車体底のベンチュリートンネルやウイングが空気の流れを受けて発生する「空気力」は、その密度との掛け算になるので、当然、大気温度上昇・気圧低下によって密度が下がれば、それに比例してダウンフォースは減少します。

つまり真夏のレースでは、車体からタイヤを路面に向かって押しつけるダウンフォースも減る、という傾向が現れます。

ここもてぎは、高速で旋回するコーナーがほぼないので、全車HDF(ハイ・ダウンフォース)仕様で、しかもリアウイングはいっぱいまで立てるセッティングが基本ではありますが。

こんな「真夏のもてぎ」を、22名のドライバーたちはどう戦うのか。ヨーロッパからこのシリーズに飛び込んできていきなり初戦で優勝、その後もオートポリス、そして前戦・富士では3勝目を挙げたL.ローソン。一方、グリップの“エッジ”を使い切る1周の速さは誰もが認めていた宮田莉朋が、ついに鈴鹿で初優勝、そしてSUGOで2勝目。

“若手”の台頭が話題の中心になりつつあるSFの今シーズンですが、一方、2年連続チャンピオンの野尻智紀は、第2戦で優勝の後、鈴鹿で珍しくアクシデント、続くオートポリスは肺気胸を発症して出走回避。その入院の後、トレーニングもままならないまま迎えたSUGOでは、ブレーキングや旋回で体重の4倍以上の力が加わるSFのドライビングはさすがにつらそうでしたが2位。マシンのファイン・チューニングも含めて、そろそろ復活の気配があります。

また、前戦・富士ではスターティンググリッドは後方に沈んだものの、タイヤ交換戦略も他とは変えて最終盤にフレッシュなタイヤで次々にオーバーテイクを演じた平川亮も、そういえば昨年、ここでの2戦目にも同じような切れ味を見せて、最終ラップにはチームメイトの関口雄飛と、フォーミュラカー・レースの醍醐味とも言える“鍔迫り合い”を演じてくれました。野尻、平川の復調も、今回の戦いの注目ポイントです。

前戦(今季第6戦)富士スピードウェイの戦い序盤、ポールポジションからスタートした牧野任祐をL.ローソンが追う。この後、タイヤ交換直後のペースアップでローソンが逆転。(写真:JRP)
前戦(今季第6戦)富士スピードウェイの戦い序盤、ポールポジションからスタートした牧野任祐をL.ローソンが追う。この後、タイヤ交換直後のペースアップでローソンが逆転。(写真:JRP)

何はともあれ、この第3戦はどんな段取り・競技内容で進められるのか、を紹介しておきましょう。

●全日本スーパーフォーミュラ選手権・第6戦「レース・フォーマット」

●レース距離:177.651km (モビリティリゾートもてぎ 4.801379km×37周)
(最大レース時間:1時間15分/中断時間を含む最大総レース時間:1時間35分)

モビリティリゾートもてぎ・ロードコースの平面形と各ポイントの呼び名、上のグラフ上の線図は高低変化。長短の直線を一見シンプルなカーブでつないだレイアウトなのが一目瞭然。ドライビング+車両挙動としては、直線ブレーキングからターンイン(この時の安定性が鍵のひとつ)、回り込んでパワーオン〜ダッシュ加速(ここで旋回姿勢と軌跡のバランスを保ちたい)の繰り返しになる。「ストップ&ゴー」的コースと言われる所以だが、実際にここを走るとそんなに単純ではない。高低差が最もはっきり現れるのはヘアピン先のダウンヒルストレート後半部。90度コーナーの最小曲率点までその下り勾配が続き、減速〜回り込みが難しい。(図版:モビリティリゾートもてぎ)
モビリティリゾートもてぎ・ロードコースの平面形と各ポイントの呼び名、上のグラフ上の線図は高低変化。長短の直線を一見シンプルなカーブでつないだレイアウトなのが一目瞭然。ドライビング+車両挙動としては、直線ブレーキングからターンイン(この時の安定性が鍵のひとつ)、回り込んでパワーオン〜ダッシュ加速(ここで旋回姿勢と軌跡のバランスを保ちたい)の繰り返しになる。「ストップ&ゴー」的コースと言われる所以だが、実際にここを走るとそんなに単純ではない。高低差が最もはっきり現れるのはヘアピン先のダウンヒルストレート後半部。90度コーナーの最小曲率点までその下り勾配が続き、減速〜回り込みが難しい。(図版:モビリティリゾートもてぎ)
モビリティリゾートもてぎ・ロードコースの計時区間(セクター)の分割とそれぞれの区間距離。SFのレースラップではS1が24秒前後、S2とS3が25秒半ば、S4が21秒ほどと、同じようなセクタータイムになる分割がされている。(図版:モビリティリゾートもてぎ)
モビリティリゾートもてぎ・ロードコースの計時区間(セクター)の分割とそれぞれの区間距離。SFのレースラップではS1が24秒前後、S2とS3が25秒半ば、S4が21秒ほどと、同じようなセクタータイムになる分割がされている。(図版:モビリティリゾートもてぎ)

●タイムスケジュール:8月19日(土) 午後2時50分~公式予選/8月20日(日) 午後3時00分~決勝レース
●動画実況:スーパーフォーミュラ公式HP「インフォメーション・レース中継」ページご参照

●予選:ノックアウト予選方式/Q1はA、B各組11車→各組上位6車・合計12車がQ2に進出
・公式予選Q1はA組10分間、5分間のインターバルを挟んでB組10分間。その終了から10分間のインターバルを挟んでQ2は7分間の走行
・公式予選Q1のグループ分けは…

スーパーフォーミュラ第6戦もてぎ・予選Q1の組分け(公式通知より)
スーパーフォーミュラ第6戦もてぎ・予選Q1の組分け(公式通知より)

・Q2進出を逸した車両は、Q1最速タイムを記録した組の7位が予選13位、もう一方の組の7位が予選14位、以降交互に予選順位が決定される
・Q2の結果順に予選1~12位が決定する。

●タイヤ:横浜ゴム製ワンメイク ドライ1スペック:今季の仕様は骨格を形作るゴム層に天然素材を配合。ウェット(現状品は昨年までと同じ)1スペック

●決勝中のタイヤ交換義務:あり~ただしドライ路面でのレースの場合・スタート時に装着していた1セット(4本)から、異なる1セットに交換することが義務付けられる。
・先頭車両が10周目の第1セーフティカーラインに到達した時点から、先頭車両が最終周回に入る前までに実施すること(もてぎロードコースの第1SCラインは、セカンド・アンダーブリッジを抜け、左コーナー直前でピットロードが分岐する所・コース路側に引かれた白線で示されている)。
・タイヤ交換義務を完了せずにレース終了まで走行した車両は、失格。
・レースが赤旗で中断している中で行ったタイヤ交換は、タイヤ交換義務を消化したものとは見なされない。ただし、中断合図提示の前に第1SCラインを越えてピットロードに進入し、そこでタイヤ交換作業を行った場合はOK。
・レースが(37周を完了して)終了する前に赤旗中断、そのまま終了となった場合、タイヤ交換義務を実施していなかったドライバーには競技結果に40秒加算
・決勝レースでウェットタイヤを装着した場合、タイヤ交換義務規定は適用されないが、決勝レース中にウェットタイヤが使用できるのは競技長が「WET宣言」を行った時に限られる。

●タイヤ交換義務を消化するためのピットストップについて
・ピットレーン速度制限:60km/h
・レース中ピットレーン走行+停止発進によるロスタイム:およそ20秒(近年のもてぎでのレース状況から概算した目安程度の値。ピットロードが比較的低速で切り返すビクトリーコーナー手前で分岐し、1コーナー手前で合流するレイアウトのため、国内サーキットの中ではかなり短い)。ピットストップによって“消費”される時間は、これに作業の静止時間が加わり、コースインしてから履き替えたタイヤが作動温度域に達するまでのロスタイム(1秒程度と考えておけばよさそう)が加算される。これにピット作業のための静止時間、現状のタイヤ4輪交換だけであれば7〜8秒を加え、さらにコールド状態で装着、走り出したタイヤが温まって粘着状態になるまで、路面温度にもよるが半周、セクター3にかかるあたりまでのペースで失うタイム、おおよそ1秒ほどを加えた最小で30秒、若干のマージンを見て32〜33秒ほどが、ピットストップに“消費”される時間となるわけです。

今のスーパーフォーミュラのレースフォーマットでは全車が一度、4輪のタイヤを交換することが義務付けられている。(写真:JRP)
今のスーパーフォーミュラのレースフォーマットでは全車が一度、4輪のタイヤを交換することが義務付けられている。(写真:JRP)

●タイヤ使用制限
●ドライ(スリック)タイヤ
・新品・3セット、持ち越し(ここまで6戦とシーズン前・中の2回のテストに際して供給されたセットの中から)・3セット
定石としてはまず金曜日のフリー走行で、開始時の路面状況にもよるけれど、ある程度コンディションの良いタイヤを履いて走り始め、まず“持ち込み”状態のセッティング確認、10周以上の走行でロングランの状態を確認、走行時間の最後に新品を投入して予選アタック・シミュレーション。予選にはQ1、Q2にそれぞれ新品投入。決勝スタートは新品。という使い方が基本になるはず。
●ウェットタイヤ:最大6セット
●走行前のタイヤ加熱:禁止
●決勝レース中の燃料補給:禁止

●燃料最大流量(燃料リストリクター):90kg/h(120.9L/h)
燃料リストリクター、すなわちあるエンジン回転速度から上になると燃料の流量上限が一定に保持される仕組みを使うと、その効果が発生する回転数から上では「出力一定」となる。出力は「トルク(回転力、すなわち燃焼圧力でクランクを回す力)×回転速度」なので、燃料リストリクター領域では回転上昇に反比例してトルクは低下していきます。一瞬一瞬にクルマを前に押す力は減少しつつ、それを積み重ねた「仕事量」、つまり一定の距離をフル加速するのにかかる時間、到達速度(最高速)が各車同じレベルにコントロールされる、ということになります。

●オーバーテイク・システム(OTS)
・最大燃料流量10kg/h増量(90kg/h→100kg/h)
・作動合計時間上限:決勝レース中に「200秒間」
・一度作動→オフにした瞬間からの作動不能時間(インターバルタイム)は、もてぎでは今季は「120秒間」、次の発動まで待たなければならなくなりました。これはレースペースで1周(2022年実績では1分34〜36秒)+25秒ほど。つまりその前の周回にOTS作動を止めた地点からさらに次のセクター(計時区間)を越えた先まで行かないと再発動できない、ということになります。
●OTS作動時は、エンジン回転7200rpmあたりで頭打ちになっていた「出力」、ドライバーの体感としてはトルク上昇による加速感が、まず8000rpmまで伸び、そこからエンジンの「力」が11%上乗せされたまま加速が続く。ドライバーが体感するこの「力」はすなわちエンジントルク(回転力)であって、上(燃料リストリクター作動=流量が一定にコントロールされる領域)は、トルクが10%強増え、そのまま回転上限までの「出力一定」状態が燃料増量分=11%だけ維持されますので、概算で出力が60ps近く増える状態になリます。すなわち、その回転域から落ちない速度・ギアポジションでは、コーナーでの脱出加速から最終到達速度まで、この出力増分が加速のための「駆動力」に上乗せされるわけです。
⚫︎ステアリングホイール上のボタンを押して作動開始、もう一度押して作動停止。
⚫︎ロールバー前面の作動表示LEDは当初、緑色。残り作動時間20秒からは赤色。残り時間がなくなると消灯。
⚫︎一度作動させたらその後100秒間は作動しない。この状態にある時は、ロールバー前面のLED表示は「遅い点滅」。なお、エンジンが止まっていると緑赤交互点滅。また予選中に「アタックしている」ことをドライバーが周囲に知らせたい場合、このLEDを点滅させる「Qライト」が使えます。
●今季、OTS作動時にロールバー前面と、車両後端のレインライトとリアウィング翼端板後縁のLEDを点滅させていたのが廃止されたのですが、第4戦オートポリスからリアライトの点滅を復活させたとのこと。つまり、後続のドライバーからは作動8秒後からオフにするまでは、車両後端の赤LEDの点滅で前車のOTS作動がそれとわかるようになりました。ただ、この赤灯の本来の役目は「レインライト」、つまりウエット路面走行でタイヤが巻き上げた水滴が霧のようになる中で、前を走る車両の存在を確認するためのもの。ドライバーがコクピットの中でオン/オフできるので、OTSを作動させていなくても「フェイク」点灯は可能です。
全車のオンボード映像と車両走行状態をほぼリアルタイムで視聴することができるアプリ、「SFgo」なら、観客もチームスタッフも各車のOTS作動状況を”見る”ことができます。運転操作などと合わせて、OTSの作動、残り時間、インターバルタイムの経過が表示されるので。さらに、今季からはドライバーとチームの無線交信も聞けます。ここまで踏み込んでの観戦には「必須」のツールと言えるでしょう。チームもこのアプリを駆使するようになっていますので、「○○、OTS撃ってるよ」(チーム)「(前後の競争相手の)残り秒数は?」(ドライバー)といった無線交信が増えています。

2022年第7戦のスターティンググリッドにて(写真:筆者)
2022年第7戦のスターティンググリッドにて(写真:筆者)

これらを踏まえつつ、このレースを戦い終えたら、残りは10月末の鈴鹿、週末2連戦を残すのみとなる、つまり年間シリーズの行方を大きく左右するであろう「真夏のハードな戦い」を、SF23×22台が繰り広げる2日間の濃密な自動車競争を、リアルでも、オンラインでも楽しんで下さい!

(文:両角 岳彦/写真:JRP、筆者)

この記事の著者

両角岳彦 近影

両角岳彦

自動車・科学技術評論家。1951年長野県松本市生まれ。日本大学大学院・理工学研究科・機械工学専攻・修士課程修了。研究室時代から『モーターファン』誌ロードテストの実験を担当し、同誌編・・・