フィン付きタイヤで車両の空気抵抗が低減 49
ストーリー by hylom
ちょっとワイルド 部門より
ちょっとワイルド 部門より
あるAnonymous Cowardのタレコミによると、横浜ゴムがフィン状の突起を付けた「フィンタイヤ」を開発、その効果を確認したそうだ（@IT）。
空力シミュレーションと風洞試験でCD値（空気抵抗係数）を測定したところ、0.005～0.01程度の抵抗低減が確認できたという。これはスポイラーやウィングなどのエアロパーツと同等以上だそうだ。フィンを装着する事でタイヤ自体の空気抵抗は増えるが、フィンによって生まれる空気の流れによってタイヤハウス（タイヤ周辺部分）の空気抵抗を低減できるという。
スポイラーやウィングは空気抵抗増大パーツ (スコア:3)
スポイラー，ウィングなどの空力パーツは空気抵抗を低減するために
装着されているわけでは無いはずなので，元記事の記述は「あれ？」
と思いました．
ああいったパーツは，抵抗を増やしてでも接地力を増加させるため
に付ける物でしょう．
今回の話題で思い出したのは，かつて，スバルが空気抵抗低減のため
ドアノブの把手まで埋め込み式にした当時としては画期的な低CDの
車種を開発した話です．たしかCD=0.29?
その後の設計技術の進歩で，普通のデザインでもあっさりCD＜0.3ができる
ようになりましたね．クラウンがCD=0.29，ベンツEクラスは0.24だそうです．
こうなると，タイヤが稼ぐ数値の「見た目対効果」が疑問です．
Re:スポイラーやウィングは空気抵抗増大パーツ (スコア:2, 参考になる)
車輪で走るものは何であれ、接地面の抵抗を利用して走ります。
速度が上がると前進抵抗が発生します。前進抵抗が接地面の抵抗を上回ると車輪が空転して制御を失い危険なので、対策が必要です。
１つはウィングといったパーツを使ってダウンフォースを強化し、接地面の抵抗を得る方法。
１つは流線型ボディなど、空力特性を上げて前進抵抗を低減する方法。
これは後者ですね。
Re: (スコア:0)
スポイラーやウイングだけが空力パーツではありませんよ。
またスポイラーやウイングについても、空気抵抗を減らす目的で使用できないわけではありません。
Re: (スコア:0)
カタログ燃費変わる程度に効くものもあります
見えない所のほうが効果大きかったりしますが
Re: (スコア:0)
トラックの運転席の上に載ってるやつもスポイラーと呼ばれています。
Re: (スコア:0)
あれ？ スポイラーは空気抵抗軽減が主目的では？
装着部位や目的によって様々ではあるけれど、リアスポイラーなどは車体後部に生じる渦を小さくして空気抵抗軽減するのが第一目的だと思いますよ。
そして渦を減らすので揚力軽減も行う。
抗力を用いてダウンフォースを発生させるようなのは特殊な大型のウイングだけだと思います…。
Re: (スコア:0)
レース用のウイングはダウンフォース目的ですが、市販車用のスポイラーはドレスアップと空気抵抗の軽減が主な目的では？
一部の無改造かほぼ改造無しでレースにも使うような車種だと、ダウンフォース目的で角度調整が手動or自動で出来るものもありますけど。
最近だとフェンダー周り以外にもミラーや補器パーツに整流板を付けて空気抵抗の軽減を狙ってる車種も多い印象ですが、タイヤをもう少し細めのを選んで設計すれば燃費は向上するような。
発想としては (スコア:2)
昔からある船舶のバルバス・バウ [wikipedia.org]みたいなものかな。
# バルバス・バウを不思議に思ったのは宇宙戦艦ヤマト→戦艦大和の世代
Re:発想としては (スコア:1)
「いやむしろゴルフボールの凹凸じゃね」と思ったが、ここを読む限りそういうわけでもないのか。
＞これは、フィンがタイヤの回転方向に誘起する渦状の空気の流れによってタイヤハウス内の圧力が変化し、
＞車体に前向きの力が発生することによる空気抵抗の低減効果が得られるからだ。
バルバスバウともゴルフボールとも異なる原理のようだ。
Re: (スコア:0)
いや、ゴルフボールのほうも似たような感じかも。
表面での抵抗が増える→回転により上下に圧力差が生まれる→浮力が働いて飛距離が伸びる
って感じで
＃いい加減な知識ですが（汗）
Re:発想としては (スコア:1)
ゴルフボールは剥離流の促進だ。
気流が表面にくっついたままだと急激に剥がれるときに渦ができてエネルギー損失が大きいが、先に剥がれるようにすれば渦が少ない。
タイヤフィンも先に乱れを作る点では似たようなもんだろ。
the.ACount
Re:発想としては (スコア:2)
素朴な疑問
車体とかタイヤハウス内もゴルフボールみたくすればもっと空気抵抗良くなるんでしょうか？
やらないのは費用面の問題？
Re: (スコア:0)
くぼみじゃないけど、ちいさな三角錐や紡錘形の突起を屋根の後ろの端や車体横の後ろ端につけて
空気抵抗を少なくしている例はありますよ。
原理としてはゴルフボールと同様、空気が綺麗に剥離して、後ろに渦を作らせないことで抵抗が減る。
トヨタのアクアとかちょっと前のランエボの一部のグレード（オプションだったかな）
あと、新幹線500系のパンタグラフにも同様の仕組みがある。
「ボルテックスジェネレーター」で検索してみるといいよ。
Re: (スコア:0)
車体のみですが、こんな実験をやった人がいますね。
http://gigazine.net/news/20091103_dimple/ [gigazine.net]
燃費が1割くらい変わるそうで。
Re:発想としては (スコア:1)
うわ！ ホントにディンプルだらけ
the.ACount
Re: (スコア:0)
もんくばっかり言ってないでたまには教えておくれ
Re: (スコア:0)
競泳用の水着で、表面にそういう細かいフィンをつけたものもあり、確かその後違反項目になったですが、そういうアレもありますかね。
Re: (スコア:0)
なるほど。それで突起物がある男子の方が速いんですね！
Re: (スコア:0)
チャリのホイールならZIPPのディンプル加工カーボンディープリムと同じ考えではないかな。
こんな奴 [zipp.com]
Re: (スコア:0)
砲弾のボートテイル抵抗を減らすベースブリード弾と似た理屈に思えました。
確認事項１ (スコア:2)
フィンがついてるほうが車体側になるんですよね？
なんぴとたりとも (スコア:2, すばらしい洞察)
タイトルを見てイルカペイントを思い出したとか言うと歳がばれますね ;-)
# それはともかくブレーキの冷却効率とかはどうなんだろう。
# あと効果が出る速度域とかも気になるね。
Re: (スコア:0)
タイヤやホイールに空力効果があると、空力部品は可動
してはならないというレギュレーションに抵触しそうですね。
進化シミュレーション (スコア:1)
人による試行錯誤ではなかなか思いつかない最適デザインを拾うために、
コンピュータ内の空間で無数のバリエーションの生成・比較を繰り返して、
成績の良いデザインのみ人間が美観や製造可否をチェックするという
ズボラな方法はとれないかな。
Re:進化シミュレーション (スコア:2, 興味深い)
偶然こんなことになって [geocities.jp]大騒ぎっと。
アレもヨコハマだったんだな…
Re: (スコア:0)
空力設計の分野では、N700系の先頭形状の設計に遺伝的アルゴリズムが使われていますね。
現在、タイヤハウスあたりが空力デザインの穴になっているってだけ？ (スコア:1)
だとすれば、もうちょっと積極的に抽気・排気したりフロア面デザインを変更すれば、このタイヤより効果が上がるんじゃない？
既存デザインの車では効果が出るかもしれないけど、対処済みの車には逆効果に成ったりするかもしれない。
Re: (スコア:0)
バブルのころ、タイヤじゃなくてホイールがフィン状になっていて、車体下の空気を吸い出して
ダウンフォースを発生させることを謳った製品はありましたね。
最近の低燃費車やスポーツカーは、フロア面に平らな板をつけたり、タイヤの前に風除けをつけて
空気抵抗の大きいタイヤに当たる風を減らしたりしてますね。
イルとカルも (スコア:0)
どこまで普遍性があるのか疑問。 (スコア:0)
たまたまテストで使用した車両で効果があっただけで、車の形状によっては効果がほとんどないのではないかと邪推する。これで効果があるなら、ホイルやホイルキャプの形状でもだいぶ違いがあるのではないか？
Re:どこまで普遍性があるのか疑問。 (スコア:4, 参考になる)
リンク元も読もうぜ
車両の「 内 部 側 」になる側面にフィン状の突起を配置したタイヤ「フィンタイヤ」
Re:どこまで普遍性があるのか疑問。 (スコア:1)
非合法高速走行愛好家の間では、ホイールのデザインでの最高速の違いは昔から言われてますね。
Re:どこまで普遍性があるのか疑問。 (スコア:3)
ホイールキャップの場合回らないほうが空気抵抗少ないみたい [wikipedia.org]ですね。
昔のボンネビルとかだと、ムーンアイズのディスクとか付けてましたけど・・・
ボディの外側だとあまり乱流起こさない方向にチューニングされることが多いような。
ホイールハウス内側の場合は凸凹つけて空気を追い出す方向になるんでしょうかね。
#レースの場合、ホイールハウスの形状でダウンフォースが変わったりするって話は聞きますけど。
Re: (スコア:0)
親コメントは無意味だと言っていますが、ホイールで効果があるなら
タイヤにフィンがついてればより効果があるのは当たり前ですなあ。
内側の話なのでは？ (スコア:1)
元記事を読む限り
Re:内側の話なのでは？ (スコア:4, 参考になる)
そうそう。「装着時に車両の内部側になる側面にフィン状の突起を配置したタイヤ」って書いてあるよね。なんでホイールキャップの話になるやら。
それに、CFDで検討した結果を実車でテストしたんだろうに、「たまたまテストで使用した車両で効果があっただけ」ってのは邪推にもなってないわな。
まぁ「車の形状によっては効果がほとんどない」のは原理的にそうだと思うけどな。元々タイヤハウス内に流れを作ってある車(ブレーキローター冷却用とかで)とか、元々タイヤハウス周りがスカスカな車なら、打ち消すべき乱雑な流れが無さそう。
特に、大型トレーラーとか、多分タイヤ周辺はスカスカだよね。長距離輸送の燃費が良くなるなら、すぐにでも商用化できると思うんだけど。
Re: (スコア:0)
ホイールやホイールキャップって、タイヤ幅より外に出て大丈夫なものなんですか？
Re:どこまで普遍性があるのか疑問。 (スコア:1)
フェンダーから出なけりゃ大丈夫なんじゃないですかね。
今営業車見てきたけど、たぶん微妙にホイルキャップのほうがタイヤより出てます。
トヨタ純正品です。
まっすぐなものを当てたわけじゃ無く、前から見てホイルキャップにタイヤの反対側が隠れて見えなくなったので、たぶん出てるってだけですが。
Re: (スコア:0)
2代目BMW M5 [wikipedia.org]にホイールカバーとしてエアロディスクをつけた例がありますね。
効果はある程度あったようです。
主にホイールの汚れを防ぐという意味において。
Re:どこまで普遍性があるのか疑問。 (スコア:1)
シトロエンＣＸの初期型 [google.co.jp]のホイールキャップは、空気抵抗を減らすためにのっぺりとした形になってます。
Re: (スコア:0)
ヨコハマだけに顔 [uncyclopedia.info]のデザインのホイルキャップを作ったほうが“売り上げに”効果あるかも
フィンというか模様 (スコア:0)
どんだけスゴイ格好なのかと思ったらタイヤサイドの模様程度の出っ張りじゃん
クロカンタイヤのクリーピークローラーとかだと暴風を起こしてそう
機械損無視 (スコア:0)
全体的なCD値の減少は低燃費に繋がるかもしれないが、
タイヤそのものの回転抵抗増は機械損として燃料消費増に繋がりますよね。
トータルでたった0.005～0.01程度の全体抵抗低減で伸びる低燃費性能と機械損で失う燃料消費増の差分計算は？
Re:機械損無視 (スコア:1)
だからリンク先を読もうよ. 増加分は当然考慮に入れてあって, その差分として効率が良くなるってグラフ付きで説明してあるんだから.
Re: (スコア:0)
だからリンク先をちゃんと読もうよ、空気抵抗増減の話は書いてあっても機械損には一切触れて無いんジャマイカ。
Re: (スコア:0)
車体に前向きの力が発生して負担が下がるから、機械損はむしろ減るんじゃないの？
乱流利用 (スコア:0)
効果としてはボルテックス・ジェネレーターみたいなものか？
Formula 1の場合 (スコア:0)
前輪をボディカウルから離すのはもちろんですが、フロントウィングの翼端板から
フロントタイヤ内側に「ボーテックス・ジェネレーター」と呼ばれるものを付けて、フ
ロントタイヤで発生する乱流を外へ押し出すようになっていますね。
#航空機の翼に付けるものと呼称は同じだが
一般の車だとフロントスポイラーから導入して、タイヤボックスの外へ抜けるような
通路を確保するといいかも。