車体前面の空力（正圧と負圧）について考える

先日ジムカーナをしに富士スピードウェイへ向かう道中、霧雨が降っていました。

雨の日というのは水の流れを見ることによって車の表面の空気がどう動いているのか見えるので走っていて楽しいです。
ちなみに空力解析するとこんな感じで車表面における空気の圧力は分散しています。

35GT-Rの空力解析の拾い画像。


さらに普通の雨ではなく霧雨というのは車の表面の空気の流れを見るとき、結構参考になることが多いです。

これを検証すべく、たまたま時速90～100km/hぐらいで高速を走行してすぐパーキングに入れたので写真を撮ってみました。
なお携帯の画像なので残念な感じですが。。。

画質が悪くて申し訳ないですが、拡大してみて頂くと水の流れがよくわかります。。。。。。はい、わからない人の方が多いと思うので図示します。

ボンネットの前側から中央ちょっと後ろぐらいまでは水が流れているのがわかります。（赤いライン）
そして一度赤いラインが途切れて緑の〇をつけたところはまばらに雨が付着しています。
そして一番奥の窓に近い部分（青い〇）はほとんど雨に濡れていません。


ボンネットの中央あたりまでは風が流れているが、緑のあたりで風がたまり始め、青い部分では風が巻いて空気が溜まってしまい雨が到達できていないということかと思います。

次はフロントガラス。写真撮るからワイパー使わなかったのに写っていないのが悔しいところです。

ワイパーがあるというのも大きいと思いますが、ボンネットの奥の方と同じく空気が巻いてしまって緑の部分はあまり濡れていません。
逆に青い部分は雨に濡れて流れもできています。

最後にサイドウインド。
シルビアやインテグラを始め、クーペボディの車は窓を開けても全然が涼しくない（風が入ってこない）のが霧の日だとよくわかります。

図で青い〇で囲ったところが濡れて、中央あたりは全然濡れていません。
ドアミラーの後ろはフロントガラスから巻いてきた空気の渦が当たっている感じです。
その後ろは逆に空気が剥離して雨が当たってない＝窓を開けても運転手に風があたらないというのがわかります。


ということで35GT-Rの解析結果と同じような圧力分散が起きていることがよくわかります。

じゃあどうしたらいいのかということになりますが、例えば「ボンネットの後端部分が正圧だからそこにモールをつけて整流」ということをやると、もしかしたらその部分は良くなるかもしれないですが、空気渦が変化してサイドガラスあたりで正圧が発生してしまったり、と言うことがあるので車全体で見たときのドラッグが減ったのかを考えないとあまり意味がないかもしれませんね。

最近読んだ論文だとマツダが発表しているCX-9の空力に関する論文が面白いので興味ある方はぜひ読んでみてください。
今回は触れませんが、車の後部に発生する一番大きな負圧領域を減らすand利用する空力も考えていかないといけないので難しいですね。



他の記事をお読みになりたい方は↓の関連ページ等をご参照ください。


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