空力とは?
またまた車のことですみません。
車の改造と言いますかチューンアップにはいろいろな方法があります。
パワーを上げる。足回りをよくする。などなど。
パワーを上げるのはそもそも難しいです。
一応フィットちゃんは
マフラー交換、エアクリーナー交換、T-revシステムの取り付け、マフラーアースの取り付けなどをおこなっています。パワーは上がらないですが・・・
パワーを上げるには、排気量アップまたはターボやスーパーチャージャーをつけるなど。大掛かりになります。最初から大きな排気量の車を買う方がいい。
足回りは、テクニックを要求されそうですし金をかけた割には効果は薄いと思います。
一応
サスペンション交換、スタビライザー交換、リジカラ取り付け、フロントタワーバー・フロントロワアームバー、リアタワーバーを着けました。タイヤとブレーキはノーマルです。
残るは空力。空気抵抗削減そして空気の流れを利用し車を安定させることです。しかしエアローパーツは高い。全ていじると簡単に20万をこえそうです。それにエアロパーツをつけているといかにもって感じがしますし。
でも、トヨタが進めているスタビライジングフィンとアルミテープ。これに注目してからは空力にも興味を持ちました。最初はアルミテープからでしたが、空力も小さなものをつけるだけで変わるので極力低価格でいけます。
スタビライジングフィンはボルテックスジェネレーターの理論に基づいています。ボルテックスジェネレーター(乱流翼)は航空機からきた理論で、揚力を得るには翼に沿って空気を流さないとだめなのですが、次第に沿わなくなり離れて(剥離)いきます。そこで最初に空気を乱し、剥離しにくくするという理屈です。
上の写真は飛行機の翼に着いているボルテックスジェネレーター。高速で飛ぶ現在に飛行機ではあまり大きなものは必要ないそうです。翼そのものもカーブが少なくなっているので。
車では車体の後部に着けてリアウイングに風を当てダウンフォースを得るためによく使われています。
ランサーエボリューションのボルッテクスジェネレーター。高いよ!
↓は、電気自動車のリーフ。ボンネットについています。
ボルテックスジェネレーターは、突起物になるので空気抵抗になります。それでもなお、使い方によって空気の流れを整えることによる効果の方が大きいということみたいです。
トヨタはその突起物の形を流線形にすることにより空気抵抗をあまり増やさないようにして、その効果を高めようとしています。カジキからヒントを得たそうです。
アクアのリアサイド。
曲線が多いので空気の剥離が少なそうなCH-Rにも小さなフィンが。
四角いハイエースにも。
ドアミラーの内側にあるのは、ドアミラーの風切り音の削減。ボディの側面の後方にあるのは、高速走行時の安定性を高めるためにあると言われています。
プリウスなんかは最初からボディの形が空力をかなり意識しているようです。燃費競争は激しいのだ。
空力は、ボディの形やウイング・エアロパーツなどでボディ全体で行いますが、調べていくと大切な部分がありました。それがタイヤ周囲。
タイヤが回転することによりタイヤの収まる部分(タイヤハウス)の中で空気がタイヤの回転する方向に流れ、それが前方からくる空気と当たりかなり強い流れとなります。タイヤ接地面付近で空気は大きく左右に押し出されます。不安定さ生みます。どの車も条件は同じですが。
でもレースの世界やスーパーカーなどではそれらの対策は施されています。タイヤハウスの後方にエアダクトを作り空気を逃がしたり、カナードと呼ばれるものをつけて乱流を発生させ空気の流れを整えることによりタイヤハウス内の空気を外に逃がすなど。
これは、ストレーキと呼ばれ最近の車ではほとんどついています。これで少しでもタイヤに空気を当てないようにしています。
レーシングカーの大型カナード。
このようにリアタイヤの前にもついているものもあります。
スバルSTI。カナードとアンダースポイラーがついています。これからはエアロパーツだけでなく車のデザインでこんな形のものが増えるはずです。
もっと、突き詰めている人はタイヤハウスの中も手を加えてます。ノーマルでもタイヤハウス内にくぼみがあったりしてメーカーもある程度意識しているようです。
タイヤハウス内をどうするのかというと、タイヤハウス内の空気の流れをタイヤの回転方向に沿って真っすぐ流すのではなく、内か外に逃がすという考え方です。そこで整流板をつけ空気の方向を変えるということをしています。↓
こんな感じで。
ほとんどの場合は内側に空気が流れるようにします。内側に流すということはボディの底面に空気を流すことになります。
なぜそうするのか?
それは、空気を底面に流すことによりダウンフォースを得るという考えがあるからです。
高級スポーツカーの下部はこんなのもあります。
アクアは、燃費をよくするためにボディの天井の中央をわざよへこませることで空気の流れを整え空気抵抗を減らしています。車体の下側でも中央に空気が通るようにして抵抗を減らそうとしているそうです。
ここまですごくなくても最近の車はアンダーパネルがついて凹凸が少ないです。電気自動車でマフラーがないリーフなんかもきれいみたいです。
そして中央に集まった空気は最後にこれで処理をします。
ランサーエボリューションのリアディフューザー。2枚羽です。
こちらは、リーフ。底面がきれいです。
ランボルギーニアヴェンタドール。かっこええ。リアバンパーのエアダクトもなんちゃってじゃありません。
ディフューザーは車体下の空気を一気に流すことにより車体下に負圧を作りダウンフォースを生み出す。ということらしいです。
空力は、空気の力を利用するだけにある程度の高速(時速60㎞以上)でないと効果はありません。今後もいろいろな理論に基づきボディの形も変化していくでしょう。
長文、失礼しました。