エアロパーツの種類と効果

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エアロパーツの種類と効果

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/13 03:38 UTC 版)

「エアロパーツ」の記事における「エアロパーツの種類と効果」の解説

「スポイラー (自動車)」も参照 フロントスポイラー 別名エアダムとも呼ばれ、バンパー下に取り付けられ車体下面への空気の流入をダムのようにせき止めて、車体が浮き上がるのを抑制するエアロパーツである。これによって空気抵抗が増加するが、フロントスポイラーの後ろが負圧となりダウンフォースが発生する。 最新のレースカーでは、あえて気流を底面に導きフロント・ディフューザーと共に、ベンチュリ効果で更に大きなダウンフォースを得る設計が主流になりつつある。 呼び名は製造販売者によって様々である。バンパー1体の物を「フロントバンパースポイラー」別体の物を「チンスポイラー」「リップスポイラー」「フロントアンダースポイラー」「フロントハーフスポイラー」などと呼ぶ。 公道用車両に取り付けたフロントスポイラーはウインカーなど重要保安部品がついていた場合はオーバーハング規定が採用され、その最低部が最低地上高となる場合が多いが、何も着いていなかったりリップスポイラーなどの場合は、その規定が当てはまらないため、最低地上高の対象外となる。 フロントウイング 車体最前部に設けられた翼で、ダウンフォースにより前輪のグリップを増す効果がある。主にフォーミュラカー等に用いられ1967年頃より見られるようになった。またタイヤがむき出しであるフォーミュラカーのフロントウイングはダウンフォース発生だけではなく、気流をタイヤの外側に流すアウトウォッシュ効果を与えて、フロントタイヤの乱流が車体の各種エアロパーツに与える悪影響を抑える役目もある。ル・マン・プロトタイプ（LMP）車両などでは、スプリッターとフロント・ディフューザーをウイング状にすることによって同様の効果を得ている。 公道用の市販車へのフロントウイング採用例は皆無に近いが、ランボルギーニ・カウンタックにオプションパーツとしてフロントウイングが設定された例がある。 サイドスカート サイドステップ、サイドスポイラー、サイドシルプロテクター（主に日産純正部品）とも呼ばれる。両サイドに装着し、底面に入る空気を低減して、リフトを抑え車体のふらつきを抑える役割がある。サイドから底面に入る空気をせき止めリヤディフューザーのダウンフォース効率を上げる。リヤディフューザーによって車体底面を負圧にするためには、底面の気密性を上げ両サイドからの空気の侵入をなるべく防ぐ必要があるが、車高を十分に低くすることが出来ない場合サイドスカートを地面近くまで伸ばすことによって同様の効果が得られる。この手法はグラウンド・エフェクト・カー全盛期で盛んに使われていたが、規定によりサイドスカートを地面近くに下ろすことが出来なくなったため、フロント底面から入った気流をボディサイドに導くことによって、前後に長い縦渦を作り気流のサイドスカートとして機能させる設計をする場合が多い。 エアロボンネット GTレースカーに主に使われる穴開きのボンネットはフロントラジエター開口部から入った空気をボンネット上面から排出し冷却効率が上がる。 エンジン冷却を上げる目的でボンネットを最後まで閉めず、後端に隙間を開ける改造をしている車があるが、フロントガラス直前は正圧が発生する部分なので、隙間を開けてもエンジンルーム内の空気を抜くことは出来ない。この部分に発生する正圧を利用して、多くの量産車は車内外気導入を行うための空気取り入れ口を設置している。 アンダーパネル ボディ下面をフラットにするために追加するパネル。アンダートレイ(undertray)あるいはアンダーカバー(トヨタ)とも言う。車が影響を受ける気流の1/3は車体下を通過するが、車の下面には通常マフラーやプロペラシャフト等、数多くのパーツが付いているため走行中に空気抵抗になっている。これを滑らかなパネルで覆うことで空気抵抗が少なくなるため燃費を向上させることが出来る上に、走行安定性も良くなり風切り音も低減する。 近年発売され優秀なCd値(空気抵抗係数の値)を持つ車は、ほぼ例外無くアンダーパネルが取り付けられている。またレース車両などでは底面が滑らかになり流速が上がるとディフューザーの効率が上がるため、ダウンフォースも強力になり走行安定性が良くなる。底面が負圧になることによりフロントスポイラーのダウンフォースも増えることがある。 アンダーフロアスポイラー 別名グランドエフェクター(GroundEffector)。ボディ下面にアングル状のスポイラーをハの字に取り付けサイドに気流を逃すとともに、ボルテックスジェネレーターとして渦を発生させて負圧を生み、空力的にフロアを膨らませベンチュリ効果でダウンフォースを得るためのパーツ。底面が滑らかで車高が低い車ではこれを付けることによりダウンフォースが得られるが、底面を流れる気流の抵抗になるため空気抵抗は増大する。三菱・ランサーエボリューションX用純正オプションとしてフロアエアガイドと言う名前で販売されており、そのダウンフォース発生量は180km/h走行時フロント3kg・リア6kgである。TRD / トヨタテクノクラフトでは同様の機能のフロントエアロスパッツと言う商品が売られている。フェラーリ・F8トリブートでは純正で車体フロアに取り付けられている。 リアアンダースポイラー リアバンパーの下を延長する形で追加されるパーツ。リアバンパーと一体式になったものは「リアバンパースポイラー」と呼びバンパー下部に装着するものを「リアハーフスポイラー」「リアスカート」と呼ぶ。 フロアよりも下にリアバンパーを延長してしまうと、底面を流れる速い空気の流れを遮り空気抵抗が大きく増えてしまう(通称パラシュート効果)ため、空力的にはデメリットしかなく単なるドレスアップパーツである。 レース車両や高性能スポーツカーでは、バンパー下の部分はスポイラーではなく空気抵抗を減らしつつダウンフォースを得るためのディフューザーが取り付けられるのが普通であり、競技用に改造した車では最高速を上げるため空気抵抗になるリアバンパーに大きな穴を開けたり、下半分を切り取る(あるいはリアバンパーを撤去する)などの改造をする場合も多い。そのため近年では公道用のドレスアップパーツであってもリアバンパーを下に延長する形ではなく、ディフューザーを模した形のデザインが主流になりつつある。 リアウイング リアウイングは車体後方上部に装着する翼状のエアロパーツである。飛行機の翼を上下裏返しにしたような翼断面を持ち、気流に対してマイナスの迎え角を付けて取り付けられ、そのダウンフォースにより後輪のグリップ力を増大させ、コーナーリングの脱出速度を上げる。また、ハードブレーキで「前輪に荷重が移動しリア荷重が減る」のを低減させ、ブレーキング時のリアを安定させる効果もある。他に車両後方の気流の乱れを減少させ、垂直面が広いリアウイングの場合は、風見安定によりスピン防止にも効果がある。また車体下面の気流を加速するためディフューザーの効率もアップさせる場合もある。 ウイングが大きければダウンフォースも大きくなるが、空気抵抗は増大し最高速度が遅くなる。また取り付け角度（迎え角）を増やすとダウンフォースが増えるが空気抵抗も増え（失速角度以下の時）、角度を減らすとダウンフォースが減り空気抵抗が少なくなる。ウイングの角度は７〜９度がもっとも効率が良いとされる。レース専用車では航空機のスロッテッドフラップのように枚数を重ねて更にダウンフォースを得ることがある。左右の翼端板はウイング上面に発生する正圧が左右から下面の負圧域に回り込むのを低減させ、翼端渦の発生を抑制してウイングの空気抵抗を減らしダウンフォース効率を上げる。 また、リアウィングの下にリアスポイラーやガーニーフラップを併用することで、ウイング下を流れる気流の剥離が抑えられるため、さらにダウンフォース効果が上がる場合も多い。 十分な効果を発揮するにはリアウイングまで綺麗に気流を導く必要がある。流線型でリアガラスが寝ているスポーツカーならば、気流が滑らかに流れるためウイングが低い位置にあっても十分な効果が得られるが、セダンタイプの場合はリアガラスが立ちぎみのためリアガラス上部で気流が剥離し、リアウイングは乱流の中にあるため十分な効果を発揮しない事が多い。このような形状の車体の場合、ルーフ後端の気流剥離を抑えてリアウィングになるべく気流を導くために、ルーフベーン（スバル）や、ボルテックスジェネレーター（三菱）が付けられることがある。 一般公道用車両で後付で大型リアウイングを装着する場合は構造変更申請が必要となる場合もあるが、メーカー純正のリアウイングには構造変更申請が不要な物が多い。社外品でも翼端板をR5以上のものにし鋭利な角をなくしてから全幅の片側16.5センチ以内に装着する、翼端板を大きくし車体との間が2センチ未満とする等が必要で、エアロパーツメーカーによっては車種専用に取り付け幅を設定し、車検対応品として売り出しているものもある。GTウイング ステーによって高い位置に取り付けられるウイング。 詳細は「GTウイング」を参照 ガーニーフラップ エアロパーツ後端に取り付けられるＬ型断面のパーツ。 詳細は「ガーニーフラップ」を参照 リアスポイラー ボディ上面の後端を跳ね上げるように取り付けられるエアロパーツである。ルーフを超えた気流は、リアガラスに沿うように斜め下向きに流れるためその反力によりリフトを発生させるが、車両後端に取り付けたスポイラーによって斜め上方に角度を変えることにより、リフトを減らしてダウンフォースを得るためのパーツである。 車両によっては板状のパーツがボディに垂直に取り付けられている場合もあるが、スポイラー直前の空気が横から見て三角形に滞留するため、気流はあたかも滑らかな曲線でボディ面とスポイラー頂点を繋いだかのような流れ方をしており、リアスポイラー直前は正圧が発生するためトランク部にダウンフォースが得られる。 主にスポーツ系の車両に装備されるものだが、車体後端にまとわりつく気流をすみやかに剥がし空気抵抗を減らすために、燃費向上のため浅い角度でエコカーに取り付けられている場合もある。 ボディ後端の形状をスポイラー状に整形してダウンフォースを生成し、駆動輪のトラクションを稼ぐ手法は1960年代初頭のスポーツカー（フェラーリ・TR61など）で既に散見されていることから、エアロパーツとしては最も古いものといえる。なお、ボディに滑らかに一体化されたリアスポイラーはダックテール（あひるの尾と言う意味）と言う愛称で呼ばれることがある。 翼断面形状を持ち、ボディより高い位置に取り付けられるエアロパーツはウイングと呼び、単体でスポイラーより高機能を有するので区別されがちである。 テールゲートスポイラー ハッチバック車の後部ガラス上端部にスポイラーを設けるもので、エアカットスポイラー、ルーフウイングとも呼ばれる。車体後方の気流を整流し走行安定性が良くなる。ハッチバック車の後部は窓ガラスで占められているが、整風効果により巻き込む気流を抑制し、降雨時の後方視界の確保や土埃などの汚れが付くのをある程度防止する役目もある。ハイマウントストップランプを内蔵することもある。 垂直尾翼 航空機等に設けられる垂直尾翼と同じく、所謂風見安定によって、車両がヨー方向への安定性を保つ働きをし、偶数を対称に傾けて設ける場合もある。効きは兎も角、リアウイング類の支持体として設ける場合が多い。自動車の速度記録等を目的とした車両では、水平翼と並ぶ重要空力パーツとなる。これを意匠化したのがテールフィン。 ディフューザー 車体後部の底面に取り付けられ、アンダーパネルに負圧を発生させるためのパーツ 詳細は「ディフューザー (自動車)」を参照 カナード 別名スラストスポイラーとも呼ばれる。フロントバンパーの両サイドに取り付けられ、圧力の高い車体前部から気流を側方および上方へ押しやり、車体側面に計算された縦渦を発生させる空力デバイスである。ボディ横の乱流や気流の剥離を抑制して直進安定性を大幅に増やす効果があり、さらにカナードから発生する縦渦の内部が遠心力により負圧になるため、ホイールハウス内の空気が吸い出され圧力が下がりダウンフォースを発生させる。タイヤハウスの気流排出によりフロントフロア下（スプリッターやフロントディフューザー）のダウンフォースを増すこともある。他にブレーキ周りの気流も吸い出すため放熱にも大きな効果がある。 見た目のイメージから間違えやすいが、カナード自体が受け止めるダウンフォースはそれほど大きくなく、その後ろの空気を最適化させることによりダウンフォースおよび大きな直進安定性を得ている。その効果は車両の側面全体におよび、リアタイヤ周りの空気も吸い出してリアのダウンフォースまで増加させる場合もある。 公道で使用する場合は人を傷つけないように5R以上の丸みをつけたり、縁に5R以上のゴムモールなどを巻くなどの処置をする必要があるが、乗用車に貼り付けた2cm程度の突起でも、高速道路での直進安定性向上の効果は大きく十分に体感可能である。 スプリッター バンパーの下にフロアを延長させる形で前方に向かって水平に取り付けられる板状のエアロパーツである。ボディ正面から下面に潜り込もうとする気流をこのパネルで受け止める。フロントバンパー前方は高速走行中に非常に高い正圧が発生する部分であるが、この正圧と路面近くの圧力の差によりスプリッターは下向きに強く押さえつけられるため、高速走行中に大きなダウンフォースを発生させる。面積が大きいほどダウンフォースが大きくなるが、スプリッターはカナードと違い直接ダウンフォースを受け止めるパーツのため、ワイヤーやステーで吊るなどして非常に強固に車体に取り付ける必要がある。またスプリッター直後にフロントディフューザーを設けて、更なるダウンフォースを得ている場合もある。 他にラジエターに行く気流を増やすので冷却効率を上げる作用もある。 可変エアロパーツ スポイラーやリアウイングをコンピューター制御で走行中に可変させ、高速性能やコーナーリング性能の向上を狙ったもので、市販車ではスーパーカーや高級スポーツカーの一部に採用されている。別名アクティブスポイラーとも言われ、減速時にエアブレーキとしての機能も持っている場合もある。 ランボルギーニの場合は、近年ALAシステムと呼ばれるアクティブ・エアロダイナミクスを採用しており、ストレート走行時はウイングの下に空気を噴射することにより気流を剥離し、ウイングを意図的に失速させて空気抵抗を減らしたり、コーナーリング時は左右のダウンフォースを変えることにより走行安定を高めている。 F1カーにおいては、DRSと呼ばれるドラッグリダクションシステムを採用しており、ストレートである条件下で作動させることが許され、リアウイングを寝かせて空気抵抗を減らすことにより前車を追い抜くことが容易になる。 フェンダースポイラー・フェンダーフィン ボンネット両端（フェンダースポイラー）やフェンダー後部（フェンダーフィン）に付けたフィンが、ボンネットから横に回る気流を車体上部により多く逸らし、ダウンフォースを増やす物。1970年代のツーリングカーやシルエットフォーミュラに良く使われていた。 エアロミラー 主に風切り音を防止するための空力的なデザインがされているミラーのことである。純正のドアミラーは形状的に風切り音を誘発しやすいことから、小さな突起物を取り付けて乱流翼の原理で風切り音を低減している場合が多い。GTレース用マシンなどでは、室内への空気取り入れ口を兼ねる場合がある。初期型の日産・リーフはサイドミラーの風切り音を低減させるため、上方に大きく突起したライトを採用した。 エアロフェンダー 空力的なデザインがされているフェンダーであり、後ろや上部に穴を開けるなどしてリフトを抑えて車を安定させる効果を狙っている。さらなる気流排出のため、フェンダー後方下部を切り取って撤去する場合もある。他にブレーキ冷却のための気流をスムーズに排出するため冷却効果を高める作用もあり、タイヤハウス前にフロントディフューザーがある車は、気流排出によりフロントディフューザーのダウンフォースを増やす作用もある。またフェンダー上に丸みがあるデザインの場合は飛行機の翼の上面のように負圧によりリフトが発生するので、この部分に穴を開けることによりタイヤハウス内の気流を抜くと同時にフェンダー上面のリフトを抑える効果を狙っている。また、ホイールハウス内の空気を横に抜くことによって、フロントタイヤ直後に発生する乱流がアンダーパネルの流速に悪影響を及ぼすことを低減させることが出来る。 ル・マンプロトタイプ（LMP）カーでは、スピン状態で横を向いた時にフェンダー内に気流が入り車両が浮き上がってしまうのを防止するため、上部に大きな開口部を設けている。 タイヤディフレクター タイヤ前方の床下に直角に装着される整流板で、タイヤハウスの内を整流し負圧を強めるパーツである。 タイヤスパッツ、タイヤストレーキなどメーカーにより呼び方は異なる。回転体であるタイヤに気流が当たった場合、回転により生じた乱気流により気流が撹乱され、大きな空気抵抗および操縦安定性が不安定になることを改善する。これは汎用品や社外品で販売されることはほとんど無く、純正で装着されていることが多いパーツである。 狭幅・大径タイヤ 同一タイヤ接地面積を確保するにあたって、従来より狭幅・大径タイヤ化する事により、空気抵抗・タイヤに起因する乱流を減らす。転がり抵抗が減少し、氷雪・ウエット性能や走破性能が向上する副次メリットもある。 小径前タイヤ ボンネット高前泥除け高を下げ、空力性能を向上させる。タイヤがむき出しになったフォーミュラーカー等でも採用される。 ボルテックス・ジェネレーター 車体に小さな突起物を取り付けて乱流翼の原理で安定した小渦を発生させ、大きく不安定な渦を抑制することで、空気抵抗を減らし燃費を向上させるとともに、風切り音を低減し操縦安定性を向上させるパーツである。 トヨタではエアロスタビライジングフィンと呼ばれ、車のテールランプに一体成型で取り付けられている。 帆 風力自動車やランドセーリングでは推力源となる最重要空力パーツ。 ドラッグシュート（≒パラシュート） ドラッグレースや自動車の速度記録等を目的とした車両の減速用に設けられる。 NACAダクト NACA ダクト（エヌエーシーエーダクト）はNACA スクープ、またはNACA インレットとも呼ばれる三角形の低抵抗の空気取り入れ口である。原型が1945年にNASAの前身であるアメリカの国家航空諮問委員会(NACA)によって開発されたことからこの名称で呼ばれる。このデザインは航空機等で機体の表面に突起物を設けずに空気を取り入れる構造から、元々は"サブマージド・インレット"と呼ばれていた。 NACAダクトの目的は空気流の乱れを最小に抑えた状態で冷却用途等の目的で空気をダクト内に導くことである。前に向いた三角形の斜めになった部分から縦渦が発生し、この渦が周りの空気を強制的にダクト内部に引き込む。 詳細は「en:NACA duct」および「NACAダクト」を参照 リアホイールスカート リアホイールスパッツとも。リアのホイールハウスを覆う部品で、後輪の上側半分がボディに隠し、空気抵抗を削減する。タイヤ交換や、タイヤチェーンなどの脱着や、タイヤ空気圧点検充填に、不自由が生じるので、滅多に採用されない。一部の大型車に措いて、内輪差による歩行者などの巻き込み事故率低減の為に採用された事もある。