クルマの燃費を左右する『空気抵抗』の秘密
車を知りたい
先生、「空気抵抗」って、車にとってよくないものってことはわかるんですけど、具体的にはどういうものなんですか？
自動車研究家
いい質問ですね！空気抵抗は、車が空気の中を進む時に、空気から受ける抵抗のことです。 車の形によって、空気の流れが変わることで、抵抗の大きさも変わってきます。
車を知りたい
空気の流れが変わる？ 車の形によって空気抵抗が変わるってことですか？
自動車研究家
その通りです！例えば、カクカクした車は空気の流れが悪くなり、抵抗が大きくなります。逆に、流線型の車は空気の流れがスムーズなので、抵抗が小さくなります。空気抵抗が小さい方が燃費が良くなるんですよ。
空気抵抗とは。
自動車用語の「空気抵抗」は、圧力抵抗、摩擦抵抗、誘導抵抗の3つの要素に分けられます。自動車に働く空気抵抗の大部分は圧力抵抗であり、これは車体の周りで気流の渦が発生することで大きくなります。
空気抵抗とは？
車を運転していると、見えない力で前に進もうとするのを邪魔されているような感覚を味わったことはありませんか？ その見えない力こそが、空気抵抗です。空気抵抗とは、車が空気の中を進む時に、空気から受ける抵抗のことです。
空気抵抗の種類
クルマが走行するときに受ける空気抵抗は、大きく分けて「圧力抵抗」と「摩擦抵抗」の2種類があります。
圧力抵抗は、クルマの前面に空気がぶつかって生じる抵抗のことです。これは、クルマの形によって大きく変化し、前面面積が大きいほど、また、形状が複雑であるほど大きくなります。
一方、摩擦抵抗は、空気とクルマの表面が擦れ合うことで生じる抵抗です。こちらは、クルマの表面積や表面の材質によって変化します。
空気抵抗を減らすためには、これらの抵抗をそれぞれ抑えることが重要になります。
自動車と空気抵抗の関係
私たちが普段運転する自動車は、空気の中を移動する以上、常に空気抵抗の影響を受けています。空気抵抗とは、車が進行する際に空気から受ける抵抗力のことです。この抵抗は、速度の二乗に比例して大きくなるため、スピードを出せば出すほど、空気抵抗は大きくなり、燃費に影響を与えます。
例えば、高速道路を走行する場合、一般道路よりも空気抵抗が大きくなり、燃費が悪化する傾向にあります。これは、高速道路では走行速度が速くなるためです。そのため、自動車メーカーは、空気抵抗を減らすための様々な工夫を凝らしています。
圧力抵抗を減らすには？
クルマが走る時、空気抵抗が大きなカギを握っています。空気抵抗の中でも、前面にぶつかる空気の圧力によって生まれる「圧力抵抗」は、燃費に大きく影響します。では、どのようにすればこの圧力抵抗を減らせるのでしょうか？
ポイントは、いかにスムーズに空気を車両後方へ流すかということです。例えば、ボディラインを滑らかにすることで、空気の流れが整い、圧力抵抗を減らすことができます。最近では、鳥や魚の形状を参考に、より空気抵抗の少ないデザインが研究されています。
燃費向上のための取り組み
自動車メーカーは、燃費向上のため、空気抵抗を減らす様々な工夫を凝らしています。特に大きく影響するのが車体の形状です。空気の流れをスムーズにする流線型のデザインは、空気抵抗を減らし、燃費向上に貢献します。
また、車体表面のわずかな凹凸も空気抵抗を生む原因となります。そこで、サイドミラーの形状を工夫したり、車体底面をフラットにしたりすることで、空気の流れをスムーズにし、抵抗を減らす努力がなされています。
さらに、走行中のタイヤの変形も空気抵抗に影響を与えるため、低燃費タイヤの開発も進んでいます。これらの技術革新により、自動車の燃費性能は年々向上し続けています。