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» 2012年12月21日 13時35分 UPDATE

エコカー技術:フィン付きタイヤで空気抵抗を低減、エアロパーツ並みの効果を確認

横浜ゴムは、装着時に車両の内部側になる側面にフィン状の突起を配置したタイヤ「フィンタイヤ」によって、走行時の車両全体の空気抵抗を低減できることを確認した。CD値(空気抵抗係数)の低減効果は0.005〜0.01程度で、スポイラーやウィングなどのエアロパーツと同等以上である。

[朴尚洙,MONOist]
「フィンタイヤ」(右)とノーマルタイヤ

 横浜ゴムは2012年12月19日、装着時に車両の内部側になる側面にフィン状の突起を配置したタイヤ「フィンタイヤ」によって、走行時の車両全体の空気抵抗を低減できることを確認したと発表した。同社独自の空力シミュレーションと風洞試験でCD値(空気抵抗係数)を測定したところ、0.005〜0.01程度低減できたという。この値は、スポイラーやウィングなどのエアロパーツの空気抵抗低減効果と同等以上である。

「フィンタイヤ」(右)とノーマルタイヤの比較 「フィンタイヤ」(右)とノーマルタイヤの比較(クリックで拡大) 出典:横浜ゴム

 一般的に、フィンのないノーマルタイヤを装着した車両の場合、走行中のタイヤハウス(フェンダーの内側にあるタイヤが回転するための空間)内部では、空気の乱雑な流れが発生している。この空気の一部が車両側面に流れ出して、車両全体の空気抵抗を悪化させる要因になっている。

 一方、フィンタイヤを装着した車両は、タイヤ自身にかかる空気抵抗は大きくなるものの、車両全体の空気抵抗は大幅に低減できる。これは、フィンがタイヤの回転方向に誘起する渦状の空気の流れによってタイヤハウス内の圧力が変化し、車体に前向きの力が発生することによる空気抵抗の低減効果が得られるからだ。この空気低減効果は、フィンタイヤによる空気抵抗の増加分の2〜3倍あるため、最終的に車両全体の空気抵抗を低減できているのである。

「フィンタイヤ」によるCD値の変化 「フィンタイヤ」によるCD値の変化。ノーマルタイヤを0とした場合の相対値で、1カウントは0.001である。空力シミュレーションと風洞試験の両方で確認している。(クリックで拡大) 出典:横浜ゴム

ベースは空力シミュレーション技術

 横浜ゴムは、タイヤによって燃費を向上するために、転がり抵抗の小さいタイヤを開発・製品展開する一方で、次世代技術として空気抵抗を低減できるタイヤの開発にも注力している。2010年には、実走行を想定した条件下(タイヤハウス内に装着しかつ回転している状態)で、タイヤ周辺の空気の流れをシミュレーションできる空力シミュレーション技術を確立。その後、シミュレーションの範囲を車両全体へ拡張し、風洞試験との両面で研究を進めていた。

タイヤハウス内部の空気の流れの違い タイヤハウス内部の空気の流れに関する空力シミュレーションの結果。上がノーマルタイヤ、下がフィンタイヤである。(クリックで拡大) 出典:横浜ゴム

 フィンタイヤは、この空力シミュレーション技術と風洞試験を活用して車両の空気抵抗を低減するタイヤ設計技術から得た具体的な設計案の1つだという。今後も、同タイヤ設計技術を用いて、タイヤ形状と空気の流れの関係についてさらに研究を進めるという。

 なお、フィンタイヤの開発成果については、東京都内で開催された「第26回数値流体力学シンポジウム」(2012年12月18〜20日)で発表された。

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