予算1000円!?以内で出来る、お手軽チューニングとは!?

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予算1000円!?以内で出来る、お手軽チューニングとは!?

こんにちは、岐阜大学自動車部です。
今回は手軽にできるエアロチューニングを2つピックアップします。
ひとつは、
「トヨタが特許を取った、アルミテープによるチューニング」
もう、ひとつは
「航空機にも使われている、ボルテックスジェネレーターによるチューニング」です。
それらの簡単な理論の解説と、実車走行による検証をしてみました。

アルミテープをホームセンターで購入

アルミテープをホームセンターで購入

<アルミテープによるチューニング>

トヨタから正式に発表され、話題になった技術です。
「国際公開番号WO/2015/064195」として、誰もが検索して詳細を閲覧することが出来ます。
端的に説明するなら、「自動車にアルミテープを貼ると空力性能が上がるよ」と、言うものです。

しかし、本当にアルミテープで空力性能が上がるのか!?・・・
とてもオカルトチックですが、まずは理論を解説します。

図-1:帯電が無い状態

図-1:帯電が無い状態

まず、車が走るとボディの周りを+(プラス)の電荷を帯びた空気が流れていきます。
走り始めの段階では図-1のごとく、ボディには帯電していない状態です。
ボディに帯電していないので、空気の流れはボディに沿って流れていきます。
しかし走ることによりボディと空気の摩擦によって、ボディは+に帯電してしまいます。

図-2:帯電している状態

図-2:帯電している状態

ボディが+帯電することによって、空気の流れとの間にクーロン力と呼ばれる反発の力がはたらき、空気が図-2のように反発力によって空気がボディからはく離して流れを乱してしまいます。

その結果、車の直進性や操舵性が低下してしまい、車本来の空力性能が発揮できなくなってしまいます。

ボディの帯電をなんとか解消する方法がないか・・・
そこで考案されたのが、アルミテープによる解消法だったのです。
ボディにテープを貼ることで電気を逃がし、帯電を防ぎます。
特に、放電しづらい樹脂パーツやガラス部分などの“非金属部分”が効果的です。
アルミテープを貼る場所で代表的なのは、
・フロントバンパー
・リアバンパー
・フロントガラス
・ステアリングコラムカバー
など、です。
その他にも、前記の“国際公開番号WO/2015/064195”を確認すると、アルミテープを貼るのに効果的な場所が示してあります。

ポイントはテープのエッジ部分で放電するので、単なる四角ではなくトヨタ純正パーツのようなくし型やギザギザにしてエッジ部分を増やすことでより効果を得ることができます。
施工可能な場合は、ボディの左右対称に貼るのが良いでしょう。
しかし効果的な場所にアルミテープを貼ったとしても、パーツ本来以上の性能が発揮される訳ではありません。
あくまでボディの帯電で妨げられたパーツ性能を、放電効果により100%に近くしてあげようというチューニング方法です。

さて、百聞は一見にしかず。実際に貼って走ってみました。
アルミテープはホームセンターに売っている物を購入。
貼る場所の候補は多数ありました。
・フロントバンパーカバー
・ドアミラー
・ヘッドランプ
・エンジンフード
・フロントガラス
・ステアリングコラムカバー
・天井
・ルーフスポイラー
・ワイパーアーム
・フロントフェンダー
・フェンダライナー
・フロントアンダーカバー
・フロントドア
・ドアハンドルの握り部
・サイド窓ガラス
・前輪/後輪
・タイヤホイール
・タイヤホイールキャップ
・室内ルーフライナー
・リアガラス
・ラゲージドア
・リアスポイラー
・リアバックドアガラス
・リアバンパー
・リア燃料タンク
・リアデュフューザー
・リアフェンダー
・リアドア
・車室側ベルトモール
・ロッカパネル
・バッテリー(マイナスターミナル)
・バッテリーケース
・バッテリー蓋部
など、効果があるとされる場所は多数ありましたが、今回は、

フロントバンパーにアルミテープ施工

フロントバンパーにアルミテープ施工

リアバンパーにアルミテープ施工

リアバンパーにアルミテープ施工

フロントガラスにアルミテープ施工

フロントガラスにアルミテープ施工

ステアリングコラムカバーにアルミテープ施工

ステアリングコラムカバーにアルミテープ施工

・フロントバンパー
・フロントガラス
・ステアリングコラムカバー
・リアバンパー
とし、その形状は“くし型”にしました。

これはトヨタ純正で採用されているとおりに“くし型”としたのですが、前後バンパーに貼ると車体色の関係で結構に目立ちます。
ちなみにZRR80系のノア/ヴォクシーのFバンパーにも、放電用のアルミテープが貼ってあります。
しかし、アルミテープはバンパーカバーの裏側に貼ってあります。
これは、WO/2015/064195の0027でも記載の
「帯電抑制材を車両の外表面とは反対側を流れる空気流に曝された裏面に設けることにより、見栄えを損なうことがない。」
とおり、ボディの表側ではなく、裏側にアルミテープ(帯電抑制材)を貼ったほうが見栄えを損なうこともないと言っていますよね。
もちろん、裏側にアルミテープを貼っても放電効果は得られます。

それはステアリングコラムカバーへのアルミテープ貼付も同様で、コラムカバーの裏側に貼りつけても放電効果は得られます。
特に、電動パワステのモーターがコラム内にある車種に有効です。
ステアリングコラムカバーへの貼りつけは、ステアリングからのフロント接地感向上を期待します。

フロントガラスへのアルミテープの貼りつけは、ワイパーブレードが干渉しない部分でテープが車内から見えてしまわないように注意してください。
車種によっては、図-3のごとくボンネットからフロントガラスがオレンジ色の線のように、ボンネットより下がった位置まである場合は、赤い丸印の部分のような位置に貼るのが良いでしょう。
それは、後に記述するボルテックスジェネレーターとは違い、アルミテープによる放電効果を狙っているので、フロントガラスあたる気流をアルミテープで乱すのを避けるためです。

図-3:ガラス下部施工で気流の乱れを防ぐ

図-3:ガラス下部施工で気流の乱れを防ぐ

さて、ここからは筆者の個人的な感想になりますが・・・
まずアルミテープを貼った後では、走りだした感じ、なんとなくハンドルが重い。
プラシーボ効果かもしれませんが、なにかが違う・・・?!
敏感な人なら明らかに違いがわかるのかもしれません。
本当にちょっと変わったかな? という感じ。
でも、悪い感じはしない。

高速走行では、わずかに直進安定性がよくなったと感じました。

トヨタ:アクア純正テール部分

トヨタ:アクア純正テール部分

ボルテックジェネレーターの拡大

ボルテックジェネレーターの拡大

<ボルテックスジェネレーターによるチューニング>

航空機の技術を車にも転用した技術です。
自動車における空力の理想は、ボディの前から後ろまで張り付くような感じでキレイに流れるのが良いのですが、ボディ周りを流れる空気流は、ボディとの摩擦によって速度差が生じます。
そしていずれは、その速度差によって流れる空気が、はく離してボディから離れてしまいます。
そこで、空気流がはく離が発生する場所にわざと乱流と呼ばれる渦巻くような気流を発生させて、はく離を防ぐのが「ボルテックスジェネレーター」の役割です。

図-4:ボルテックスジェネレーター無しのルーフ

図-4:ボルテックスジェネレーター無しのルーフ

ボディ上部ではルーフ後端部分が、はく離が発生しやすいポイントです。
空気流がはく離してしまうと図-5のように、ボディ後方では大きな渦ができます。
この領域は負圧となり、ボディ前方の圧力より低くなります。
するとボディには後ろ向きに引っ張る力がはたらき、この力が抵抗力になります。
当然、空気抵抗が悪いと、燃費は悪くなります。

図-5:ボルテックスジェネレーター有りのルーフ

図-5:ボルテックスジェネレーター有りのルーフ

さて、ルーフ後端にボルテックスジェネレーターを置くとどうなるのか。
図-5のように、ボルテックスジェネレーターによって乱流が発生し、空気流がはく離しにくくなります。
その結果ボディ後方の負圧の領域が小さくなり、抵抗力が小さくなります。
また、ボディに沿って空気流が流れやすくなるので、ダウンフォースが増大します。
当然、空気抵抗の改善はダウンフォースを増すだけではなく、燃費も良くなります。

図-6:ボルテックスジェネレーター無しの側面

図-6:ボルテックスジェネレーター無しの側面

次に、ボディ側面をみてみましょう。
図-6のように、ボディ側面も同じく後方、Cピラー付近ではく離が発生します。
ボディ側面では、はく離が起きるとボディと空気流のあいだにできた渦によって車体が不安定になってしまいます。

図-7:ボルテックスジェネレーター有りの側面

図-7:ボルテックスジェネレーター有りの側面

さて、ボディ側面にもボルテックスジェネレーターは有効です。
ボディ側面の空気流のはく離が抑えられることで、直進安定性が向上します。
最近の市販車では、スポーツカーだけでは無く、トヨタのアクア・ノア/ヴォクシーなどにもテールランプにボルテックスジェネレーターがついていますね。

さて、理論を解説したところで実際にボルテックスジェネレーターを装着して走ってみました。

テールに装着

テールに装着

フロントタイヤ後方に装着

フロントタイヤ後方に装着

まず、走ってみると60km/hあたりから大きな違いを感じることができました。
航空機の技術なので、それなりの速度でないと効果が出ないのでしょうか。
理論どおり、やはり直進安定性が大きく向上しました。
また、風切り音も低減され車内がわずかに静かになりました。

【まとめ】
アルミテープチューンは、正直オカルトチューンの域であると感じました。
おっ!? と、感じる大きな違いは感じることができませんでした。
しかし、今回試した前後バンパー、フロントガラス、ステアリングコラムカバーのほかに、エンジンカバーやエアクリーナーボックスなど非金属部品で効果があるので、気になる方はさまざまな部品で試してみるといいでしょう。
なにせ、世界のトヨタが「効果あるから特許取ったよ!」なのですから。
アルミテープは塗装されておらず、通電性のあるものならOKです。
ホームセンター等で、1,000円前後から販売されています。

ボルテックスジェネレーターは、高速では大きく違いを感じることができました。
筆者の車はFFのハッチバックなので試していませんが、セダン型やFR車はルーフにつければより効果があることでしょう。
ボルテックスジェネレーターは、通販やカーショップなどで最安値500円台から販売されています。
ランエボ用やインプ用のルーフ用はとても高いので、最初はご自身の車の色や形状に合わせた小さなモノから始めるのが良いでしょう。

80系VOXY純正テールにも付いている

80系VOXY純正テールにも付いている

結論、理論よりも直感なので、気になるという方はまず試してみるのが一番です!
ここをこうしたらどうなるのか?
これを試したらどうか?
試行錯誤して自分好みの車に仕上げていくのが車いじりの醍醐味でもあります。

この記事を読んで少しでもやってみようという気が起きた方がいればとてもうれしいです。

以上、ご精読ありがとうございました。

(執筆:岐阜大学自動車部)

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