フロントのダウンフォースのカギを握る「フロントアンダーパネル」の効果を最大限に発揮させる方法

レーシングカーやチューニングカーで人気のフロントアンダーパネル。フロントディフューザーなどと呼ばれたりするが、どちらも同じものを指している。今回はフロントの重要な空力デバイスとして「フロントアンダーパネル」を取り上げることとする。

 

フロントアンダーパネルってどんなもの?

 

出典:S2000 フロントアンダーパネル(ASM)

 

フロントの車体下部を覆うパネルのこと

名前のまんまなのだが、フロントアンダーパネルは車体フロント部下面を覆うようにして取り付けられた板状のようなものを指している。ちなみにフロントディフューザーも同義である。

 

なぜフロントアンダーパネルを付けるのか

 

出典:東京

 

車体下部が凸凹しているから

人の目に見える車体部分はとてもきれいに滑らかなボディ形状をしているが、車体下部はかなり凸凹としている。例えるなら東京のビル群のようである。東京に建ち並ぶビルの高さはそれぞれ異なり、真横から眺めるとずいぶんと高低差(=凸凹)があるのである。実際の車体下部も東京のビル群のようになっている車がほとんどである。

 

車体下部が凸凹だと空気抵抗になる

流体がある管の中を通るとき、例えば水道のホース内を水が通るときの流速分布はホースの壁側とホース中央では異なる。流速はホース中央が最も速く、ホース壁面近くが最も遅い。これは「粘性抵抗」によるものである。粘性抵抗をホースの例で説明すると、ホースの壁面はぱっと見は平らだが顕微鏡などで倍率を上げてみると表面が凸凹している。目に見えないようなホース表面の凸凹が抵抗となって、ホース壁面近くの水の流速が落ちるということである。これと全く同じことが車体下部でも起きているといえる。

 

アンダーパネルを付けるとダウンフォースが発生するワケ

 

出典:ASM S2000

 

凸凹が無くなって流速が上がるため

アンダーパネルを装着することによって車体下部の凸凹をフラットにすることができる。その結果、粘性抵抗による空気抵抗を大幅に軽減でき、アンダーパネル下を流れる空気の流速は一気に速くなるのである。流速が上がるとベルヌーイの定理よりアンダーパネル下の圧力が低くなり、圧力差によってダウンフォースを発生させることができる。

 

フロントアンダーパネルの性能をより引き出すためのヒント

 

出典:自作フロントアンダーパネル(みんカラ)

 

基本はフラット

フロントアンダーパネルは基本的にフラットが基本である。というのも市販車の大半は車体下部が凸凹であり、アンダーパネルによってフラットにすることが目的である。つまり自己流で訳の分からない変な形状を作り込むくらいなら、余計なことを考えずにフルフラットにした方がアンダーパネル本来の役割を果たせるということである。その方が余計な空気抵抗を増やすことがないので、基本はフラットと考えればよい。

 

車体のフロア底面より低めに設置すると効果が出やすい

フロントのダウンフォースをより強力にするため、フロントアンダーパネルは低ければ低いほどベルヌーイの定理より効果が上がる。もちろんあなたがどのような用途の車にアンダーパネルを装着するかによるが、実用性を無視すれば地面スレスレが効果的だ。それでは現実味がないので、実際どれくらいの位置に設置するかということになるが、基準にしたいのは車体のフロア底面の高さである。フロア底面と同じかそれよりも低い位置に設置することがフロントアンダーパネルのダウンフォースを発生させるコツである。反対にフロア底面よりも高い位置にフロントアンダーパネルを設置してしまうと、効果が大きく下がってしまうので注意して欲しい。

 

角度を付けるとより効果的にダウンフォースを発生できる

要は「アップスイープ」形状が良いということである。考えなければならないのは空気の流れる形である。アンダーパネルを前下がりで装着することで、アンダーパネル下を流れる空気は上向きに向きを変えさせられる。その反作用によってアンダーパネルは下向きの力(ダウンフォース)を獲得することができる。だがこれも限度があり、角度を付けすぎると空気が剥離してしまいアンダーパネルの効果は激減する。また、レーシングカーなら露知らず、市販車ベースのチューニングカーではなかなか思い通りに設置できないのが現実である。そのため、タイヤハウス前などで局所的にアップスイープ形状にして跳ね上げることでより効果的にダウンフォースを稼げるというワケである。

 

フロントアンダーパネルを装着する際の注意点

 

出典:フロントアンダーパネルとフロントバンパー

 

取り付けはしっかりと行う!

フロントアンダーパネルはそれだけで強力なダウンフォースを発生させることができる優れた空力デバイスである。そのため、取り付けには十分注意が必要である。下向きに引っ張る力が強く掛かるため取り付けは必ずボルトやステーなどでしっかりと固定する必要がある。間違っても両面テープのみや、バンパーに固定しただけなど手を抜かないように。最悪は外れて事故になる危険性があることをお忘れなく。


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