燃費（CO2）低減が至上命題となっている昨今、エンジン車であれ電動車であれ、注目されているのが空力改善。「空力性能」は、F1マシンや高性能モデルに限った話ではなく、一般の市販車でも燃費や走行安定性などを左右する重要な性能であり、空力性能を少しでも改善するため、タイヤで発生する空気の乱れを抑制するエアカーテンを装備しているクルマが、高性能モデルだけでなくミニバンやコンパクトカーでも増えています。
ちょっとしたブームとなり普及が進んでいるエアカーテン、どのようなメカニズムで、どのような効果があるのか、ご紹介します。
文：Mr.ソラン、エムスリープロダクション
写真：HONDA、NISSAN、Audi、TOYOTA、MAZDA
タイヤで発生する渦による損失は、空気抵抗の30％にも
今後さらなる普及が期待されるBEV（バッテリー電気自動車）においても、課題である航続距離延長のキーテクノジーとして注目されている空力性能。クルマが走行しているときには、空気の流れはボディの凹凸部で剥離して乱れや渦が生成され、これによって空気とボディ表面に摩擦力や圧力低下が起こり、進行を妨げる空気抵抗が発生します。空気抵抗を減らすには、極力ボディの凹凸を減らし、ボディ表面の空気流れの乖離や渦の発生を抑えて、スムーズな空気の流れを生成することがポイントです。
一般にクルマ全体の走行抵抗のうち、空気抵抗が占める割合は、比較的車速の高い市街地走行で20％程度です。その空気抵抗のうち、ボディ全体のフォルムが40％、タイヤとホイールアーチで発生する渦による損失が30％、クルマのフロア下部の流れによる損失が20％、クルマの開口部での損失が10％とされており、タイヤで発生する渦による損失は大きいのです。
走行のために回転するタイヤが、空気抵抗を増やす
走行中に回転するタイヤは、ボディ側面に沿った空気の流れを遮り、スムーズな流れを阻害します。タイヤに衝突した流れは押し広げられてホイールハウスから噴き出し、後方に渦流となって流れます。このとき、回転しているタイヤ接地面前側の圧力が高く、後ろ側が低くなるので、タイヤ前方の高い圧力はクルマを後ろに押し戻す方向に働き、タイヤによる空気抵抗を増やすことになります。
また後輪タイヤは、前輪タイヤで乱れた流れを受けて、さらに乱れを増強することになり、その渦はクルマの後端まで到達します。そうなると、後端に強い負圧が発生してクルマを後方に引っ張る力が働き、空気抵抗を増大させます。
以上のように、走行中に回転しているタイヤは、空気抵抗を増やす一大要因。空力性能に優れているように思われるF1マシンは、軽量化のためにタイヤがむき出しのため、Cd値は実は一般のクルマよりも高く、タイヤがなければ（クルマは動きませんが）、空気抵抗係数Cd値は約20％低減するというシミュレーション結果も。このタイヤ周りから放出される渦の発生を抑えるのが、エアカーテンという考え方です。
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あの「穴」本当の本当に効果あるの？ ミニバンに急増中「エアカーテン」の実力と効果 - ベストカーWeb
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