床面でのダウンフォース制御

前回ブログから更新が滞ってます。。。あれからソコソコダウンフォースも増加しました。

床面系の空力で、ダウンフォースを向上させるポイントは
①流速を上げる。
②フラット化した部分の面積を広げる。
③空気を入れる/入れない/抜く/抜かない/整える

あたりでしょうか・・・

①については、何といってもフラットボトム化が効きます。バンパーやタイヤハウス、エンジンの下、サスペンションのエリアなどのパラシュート効果を無くすことが、ものすごい空気抵抗低減効果を生むわけです。凹凸は乱流の元となるので、とにかくツルツルな床面を目指すわけです（凹凸を緩やかにつけてダウンフォースを稼ぐのはもっと高度な方法）。ロードスターで言えば、エンジンルーム下と、リアバンパーが代表例ですね。リアバンパーをバッサリ切り取っているロドが多いわけです。リアバンパーカットについてはディフューザーとしても効きますね。ディフューザーは、③の車体下の空気を抜く！というのが目的ですから、バンパーの下半分をカットすれば空気は抜きやすくなります。最近の車はこの辺、ちゃんとしてますね。10年前のエアロパーツでよく見た、バンパーでリア底面をcloseするようなデザインはほとんど消えました。ディフューザーのように跳ね上げなくても、ある程度の効果があるということでしょう。ダウンフォースというよりも空気抵抗低減が大きいのでしょうね。

②は簡単ですね。F1よりもGTのほうがダウンフォースが大きいのは、車体が大きいから。圧力は単位面積当たりの力ですので、面積が大きい方が良いに決まっています。何が言いたいかといいますと、ディフューザーにしろフロントアンダーパネルにしろ、大きいものを選ぶことが最重要だということです。レースではレギュレーションがあるので面積は制限され、形状で差をつけることが重要ですが、私はサーキットで遊ぶこと（友人に勝つこと！）が主目的なので、レギュレーションは特にありません（安全とかはもちろん大事）。公道を走るので、車検が通る範囲が一応のめどですね。その中で、とにかく面積を広げることが重要。実際、去年よりも面積を倍くらい（現在はタイヤ可動範囲以外はフラット化済み）にしたので、大きなダウンフォースを得られている様子です。いずれ定量評価したいです。私のロドのディフューザーはデカイっす。。。

③が難しい。入れるのはF1のハイノーズみたいにすればよいが、制御が難しいです。入れないとは、タイヤハウスを通った風とか、乱流を含んだ風を床下に入れないことです。抜くのは主にディフューザーですが、乱流を抜くという意味ではタイヤ後方もこれです。抜かないのは整流板とかサイドスカートみたいなイメージです。空力関連はこのあたりのトータル設計が重要だと素人目には思ってます。

というわけで③に凝ってます。圧倒的にダウンフォースが効くと思われるのはグランドエフェクトで、車両の両サイドを閉じてしまえばOK。でも公道を走る車としては絶対に無理な構造です。段差がある時点でダメ、サスペンションがある時点でダメ、空気が抜けたら宙を舞うのもだめ。でも興味はあるのでサイドスカートのような位置に整流板を立て、踏切で擦る程度の高さで設置してみました。前輪と後輪の間の領域で長さは1.2m位でしょうか？100均で売っていた、「階段滑りどめ」をネジ留めしてみました。プラスチックなので、何かにヒットすれば壊れ車体にダメージはなく、かつ踏切などではしなやかに擦って曲がるので、意外とタフなやつです。取り付けたときに3cm程度のフラップが付いているような感じです。泥除けということで車検はOKなのかなぁ？

結果、すごいです。なんでしょうこれ？高速でハンドルが重い。異様に重い。アンダーパネルを取り付けると、高速の段差でジャンプせず地面に引き戻されるような感覚を経験している人は多いかと思うが、それが極端な感じ。特にコーナーリングでの安定感が向上。オンザレール感がとても高い。勿論轍にハンドルを取られやすくなっているので、いいことばかりではない（悪路では疲れる）。でも通勤で履いている185/60R14ネオバの限界を余裕で超えているぞ。高速ばかりではなく一般道でもある程度効いている。

不思議なのは、最大ロール時でも地面との隙間は数cmは開いており、擦るような状況ではない。また、コーナーリング中に段差を越えたりしてもダウンフォースは抜けない。そんなおっかない車にしたくないし、多分作れない。なので、グランドエフェクトではないはず。グランドエフェクトは、車両の両サイドを完全に閉じて真空化する感じなので、隙間が大きい今回の場合とは違う。じゃあ何だろう？（実は狙った効果が得られたわけであるが）

おそらく整流の効果である。コーナーリング中は風が斜めに入ってくるのを、100均階段滑り止めフラップで整流化して車体前後方向へ流すようにした効果と、横に抜ける風を抑えた効果の合計であろうと思われます。前提として、フラットフロア化とディフューザーが無いと、あまり効果は得られないと思われます。あくまで空気が流れるポテンシャルを引き出す技だと思います。ということは、現代の空力のしっかりした、床面の平らな車（プリウスをはじめとしたエコカーとか、最新高級ミニバンとか）には効くかも知れませんね。アクセラでさえ、床面設計をちゃんとやっているようです。

ヤフオクとかでよく見かけるグランドエフェクターは、私が思うに、あれは単なる整流板ですね。ロータスF1が昔やったグランドエフェクトとは別物でしょう。でも、床面に何にもしていない車には効くと思われます。空気を流す方向が私の車とは異なり、サイドへ排出するように仕向けていますが、フラットでない車体下で、パラシュート効果や乱流が入り乱れた部分の気流をサイドへ排出するので、陽圧をうまく排出するのだと思われます。アクアラインの横風とかにも強くなりそうですし、トラックを追い抜く際のハンドル取られも無くなりそう。サイドステップがデカイと効果は低そうですが。古い車ほど効果があると思います。最近の車だと単なる空気抵抗になる場合もありそうですね。