クルマの静寂を決める「風切り音」の謎
車を知りたい
先生、風切り音って車速とともに大きくなるって書いてあるんですけど、なんで速くなると音が大きくなるんですか？
自動車研究家
いい質問ですね！ 車が速く移動すると、空気の中を進む抵抗も大きくなるんです。イメージとしては、プールの中をゆっくり歩く時と、早く走る時では、水の抵抗が全然違いますよね？それと同じように、空気の中を進む車も、速度が速くなるほど空気の抵抗が強くなって、その抵抗によって音が大きくなるんだよ。
車を知りたい
なるほど！空気の抵抗が関係しているんですね。じゃあ、風の強い日に自転車に乗るときも、風切り音が大きくなるんですか？
自動車研究家
その通り！ 自転車の場合でも、向かい風だと空気の抵抗が大きくなるので、風切り音も大きくなります。自動車の場合も、風の強い日はもちろん、走行する速度が速ければ速いほど、風切り音が大きくなるんだよ。
風切り音とは。
「風切り音」とは、車が走行中に車体の周りで発生する風の流れの乱れや渦によって生じる音のことで、「風騒音」とも呼ばれます。車の速度が速くなるほど大きくなり、高速走行時の車内騒音の大部分を占めます。
風切り音には、ボンネットの先端など尖った部分で発生する「エッジトーン」、ポールアンテナから発生する「アエオリアントーン」、窓やスライドルーフを開けた時に発生する「ウインドスロッブ」など、様々な種類があります。これらの音は、空気の流れが部分的に大きく変化することで発生する圧力変動が原因で、車体の構造や空洞と共鳴することで音が大きくなることがあります。
また、Aピラー周りで発生する風切り音のように、空気の流れが複雑な渦を巻き起こし、車体から剥離と再付着を繰り返すことで発生する風切り音もあります。
風切り音を抑えるためには、車体の形状を工夫したり、空気の流れを制御するパーツを取り付けたりする対策がとられています。その他、ドアや窓の隙間をなくすために、部品の強度を高めたり、隙間を埋めるゴムの形状を工夫するなど、様々な対策が施されています。
風切り音とは？
車を運転していると、ロードノイズやエンジン音など、様々な音が聞こえてきます。その中でも、速度を上げるにつれて大きくなってくる「ヒュー」という高い音、それが風切り音です。風切り音は、走行する車が空気の中を進む際に、空気と車がぶつかることで発生する抵抗によって生まれます。この抵抗は空気抵抗と呼ばれ、車の燃費にも影響を与える要素の一つです。
風切り音の種類と発生源
快適なドライブを阻害する要因の一つに、耳障りな「風切り音」があります。風切り音は、走行中のクルマと空気との摩擦によって発生する騒音です。一口に風切り音と言っても、その発生源や種類は様々です。
大きく分けると、「渦流れ音」と「気柱共鳴音」の二つに分類されます。
まず、「渦流れ音」は、クルマのボディ表面を流れる空気が、複雑な形状に沿って剥離や渦を発生させることで生じる音です。ドアミラーやワイパー、アンテナなど、突起物周辺で発生しやすく、比較的高い周波数の音が特徴です。
一方、「気柱共鳴音」は、窓ガラスの隙間や車体内部の空洞に空気が流れ込むことで、まるで笛を吹くように音が発生する現象です。こちらは、低い周波数の「ボー」という音が特徴で、長距離走行時など、速度域の高い場合に発生しやすくなります。
これらの風切り音を抑制するために、自動車メーカーは様々な工夫を凝らしています。例えば、ボディ形状の工夫や、風切り音対策部品の装着、吸音材の使用などです。静粛性の高いクルマは、これらの技術によって、快適な車内空間を実現しているのです。
風切り音が車にもたらす影響
快適なドライブを阻害する要因の一つに、耳障りな騒音が挙げられます。その中でも、空気の流れによって発生する「風切り音」は、速度を上げるほど大きくなり、快適性を大きく損なう要因となります。
風切り音は、単にうるさいだけでなく、ドライバーの疲労や集中力を低下させる原因にもなります。長時間の運転で風切り音にさらされ続けると、疲労感が蓄積し、注意力が散漫になりがちです。これは、事故のリスクを高めることにも繋がりかねません。
また、風切り音は車の燃費にも影響を与えます。風切り音が大きくなるということは、それだけ空気抵抗が大きいことを意味し、車を走らせるためにより多くのエネルギーが必要となります。結果として、燃費が悪化し、経済的な負担も大きくなってしまいます。
風切り音を抑えるための技術
快適なドライブに欠かせない静かな車内空間。エンジン音やロードノイズと並んで、静寂を妨げる要因となるのが「風切り音」です。 空気抵抗によって発生する風切り音は、高速走行になるほど大きくなり、車内の会話や音楽鑑賞の妨げになることも。ここでは、自動車メーカーがしのぎを削る、風切り音を抑えるための最新技術をご紹介します。
風切り音の発生源となるのは、ドアミラーやアンテナなどの突起物、窓ガラスと車体の隙間、タイヤハウスなどです。これらの形状を工夫することで、空気の流れをスムーズにし、風切り音を低減することができます。例えば、ドアミラーを aerodynamic な形状にしたり、窓ガラスに小さな突起（ボルテックスジェネレーター）を設けることで、空気の流れを制御し、風切り音を抑える技術が開発されています。
また、素材の進化も風切り音低減に貢献しています。 吸音材や遮音材を効果的に配置することで、車内に侵入する風切り音を最小限に抑えることができます。最近では、軽量かつ高強度な素材が開発され、車体の軽量化と静粛性の両立も実現しています。
風切り音を抑える技術は、自動車の快適性向上だけでなく、燃費向上にも繋がります。空気抵抗を減らすことで、燃費が向上し、環境にも優しいクルマ作りが可能になるのです。日々進化を続ける静粛性向上技術から、今後も目が離せません。
静かな車社会に向けて
現代の自動車開発において、静粛性の追求は重要なテーマとなっています。かつてはエンジン音やロードノイズが騒音の主な原因でしたが、技術の進歩によりそれらの抑制が進み、高速走行時における風切り音がより顕著になってきました。風切り音は、走行中の車体周りの空気の流れによって発生する音です。複雑な形状を持つ車体のどこで、どのように音が発生するのかを正確に予測することは容易ではありません。しかし、より静かで快適な車内空間を実現するために、風切り音の発生メカニズムを解明し、効果的な低減対策を施すことが求められています。静粛性の高い車は、ドライバーの疲労軽減、同乗者との快適な会話、周囲の環境音への配慮など、多くのメリットをもたらします。 風切り音の低減は、より静かで快適な車社会の実現に貢献すると言えるでしょう。