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2019年5月

2019年5月29日 (水)

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その4~ #エアロチューン #エアロダイナミクス #空力 #流体力学 #エアロパーツ

今回は、トヨタアルミテープ特許のポイントとなる”剥離”です。

空気の流れが障害物に当たった場合、きれいな曲面であれば、

面に沿って回り込み、コアンダ効果が出ると思いますが、

以下あ図のように回り込めない場合、これを”剥離”と言います。

そして、渦を巻いている領域を、”剥離領域”といいます。

 

Photo_5

 

2_2

剥離が起きると、剥離領域は低圧となり、

流体の抵抗=効力が大きくなります。

角になったような場所や、流路が急に拡大する場所では、

剥離が起きやすくなります。

例えば、トラックの運転席の屋根と荷台の段差などでも剥離が発生します。

Photo_6 

剥離を防ぐため、導風板を運転席の屋根に取り付け、

段差をなくすことで剥離を防止し、空気抵抗の改善=燃費改善を行っています。

逆に流れを変えることでダウンフォースを発生させているのが、”ダックテール”です。

上向きに流れを変え、剥離させることでダウンフォースを得ています。

もし、後部が下に丸まっていて、車全体が凸型(初代のアウディTTみたいに)だと、

ダウンフォースではなく上向きの力が働き、浮いてしまいます!

なので、初代アウディTTは、スポイラーが後付けされましたよね。

Photo_7

ダッグテール自体が発生するダウンフォースはそれほどでもないらしいですが、リアディフューザーから空気がうまく吸い出せるようになるため、

車体下の流速が上がり、負圧になることでダウンフォースが発生するそうです。

ムーンクラフト STAFF BLOGにコンピュータ解析画像が参考になります。

https://www.mooncraft.jp/blogstaff/aerodynamic/cfd-diffuser2/

このように、気流が物体から離れていくことを剥離と良います。

この剥離が発生する原因として、トヨタは静電気をあげ、

その対策がアルミテープということです。

次回は、境界層です。

剥離と併せて、境界層を理解すると、トヨタのアルミテープチューンが良くわかるようになります。

今回の動画は、ZC33Sの風洞実験動画です。

関連記事:エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その3~

関連記事:エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その5~

2019年5月27日 (月)

#オートポリス に行ってきた、”令和”第2回目 #スイフトスポーツ #ZC32S

”令和”第二回目、オートポリスに行ってきました。

午後3時で気温26℃、標高が高いので下界よりは涼しい。熊本市内は31℃まで上がったみたいですが。

気温が高いのでと思い、タイヤの空気圧(冷間時)を下げすぎた。

ダレてしまっていまいちタイムも伸びず、調子に乗りきれずシフトミスしたりと...

タイヤかすがいっぱいで、二本目はズルズルで攻めきれなかった。

さて、ここらで新品タイヤに交換したいが、今交換しても、もうじき梅雨入り。

前後入れ替えて、もう一回ぐらいダレダレ覚悟で走って、梅雨明け、お盆休み前あたりに交換するか、

思い切って来週あたりに交換するか...どうしよう。

良かった事は、久しぶりに宮崎のNさんに会え、いろいろと楽しくお話しさせていただきました。

今回は、いまいちがっつり走れなかったので、追っかけもできませんでしたが、そのうち動画をアップします。

熱ダレでタイヤかすがいっぱい!!!付いてしまってます。

上の写真が前タイヤ、下の写真が後タイヤです。

Dsc_3248

Dsc_3250

左側の前タイヤはそうでもないんだけど、

Dsc_3246

Dsc_3251

昼ご飯は、”味噌豚丼”!!!

レストランは、いつもきれいな花が飾られていて、目を楽しまさせてくれる。

Dsc_3245

 Dsc_3243

2019年5月22日 (水)

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その3~ #エアロチューン #エアロダイナミクス #空力 #流体力学 #エアロパーツ

今日は、”コアンダ効果”

これは、簡単な実験で体感することができます。

まず、スプーンを用意していただき、

水道の蛇口から水を出します。

水の流れに接するように、スプーンの凸側を当ててみてください。

スプーンが水に引き寄せられる事がわかると思います。

Photo_4 

これが、コアンダ効果です。

このように流体が、凸な面に沿って流れようとする性質を、

”コアンダ効果”と言います。

2_1

流体が凸面に当たると、物体に沿って流れていき、

ぐっと回り込んでいくように流れていきます。

このとき外側が高圧、物体に近い内側が低圧となり、

流体は低い方向に吸い寄せられ、物体に吸い寄せられるように流れていきます。

(上記図の矢印は、流体が引き寄せられる方向を表しています。揚力ではありません。)

このように、流体は何かのきっかけで曲がると、

吸い寄せられるように、さらに内側に曲がろうと物体に沿って流れていきます。

上のスプーンの場合、水が流れている方の面は流速が早いため、

ベルヌーイの定理により低圧となるが、凹面は大気圧のままなので、

水が流れている凸面方向へ引き寄せられます。

この原理で、GTウイングなどのダウンフォースの説明ができます。

(あくまでも、ウィング上面と下面に空気が流れるタイプで、空気の流れを上に曲げるダッグテールはまた別ものなので、後日)

今までに説明した、

ベルヌーイの定理、流線曲率の定理、コアンダ効果の三つが基本だと思います。

次回からは、剥離、境界層について説明していきます。

”剥離”と”境界層”は、トヨタアルミテープ特許の本質です!

モンスタースポーツ福岡の長田さんが、スイフトスポーツのリアウィングの原理を説明したYotube動画を見ると、ウィングのダウンフォースが良くわかると思います。

モンスタースポーツのリアウィングは、上面はフラットでガーニーフラップがついていて、

下面は凸に湾曲しています。

上面はガーニーフラップで流速を下げて圧力を上げ、

下面はコアンダ効果で気流を上向きに曲げて、圧力を下げることでダウンフォースを出しています。

下の動画では、ウイングの形状だけまねしたり、かっこよく作っただけでは乱流が発生し、効果が出ないことが良くわかります。

むしろ乱流で抵抗が大きくなるかも。

凸面に沿って空気が流れないと、コアンダ効果、流線曲率の定理によるダウンフォースは発生しません。

どうせお金払うなら、ちゃんと風洞を使って検証してるメーカーのものを買った方が良いと思います。

関連記事:エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その2~

 

2019年5月15日 (水)

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その2~ #エアロチューン #エアロダイナミクス #空力 #流体力学 #エアロパーツ

第二回目は、”流線曲率の定理”です。

第一回目では、流体の流路が狭まるところでは、流速が増し、圧力が下がる

"ベルヌーイの定理"を説明しましたが、

流体の流れの向きが変わる場合も、圧力の変化が生じます。

流体(空気)の流れを表す線を、"流線"と言います。

流れが曲がる部分では、

物体の円運動と同じように、外側方向に遠心力が働きます。

_ __2

その結果、中心に近い場所ほど低圧になり、外側ほど高圧になり   ます。 

これを、”流線曲率の定理”といいます。

自動車のエアロパーツの場合、リアウイングのダウンフォース、

飛行機であれば、翼に発生する揚力の原理です。

__1 

上記は、自動車のリアウイングのダウンフォースの説明ですが、

これを逆にすれば、飛行機の揚力になります。

図では、上方向に流線が曲がっていますので、

遠心力は下向きに働き、ウイングの上面側が高圧、下面側が低圧となり、

高圧側から低圧側に押す力=ダウンフォースが発生します。(飛行機なら上方向の揚力)

では、自動車のフロント部分はどうか?

__3 

セダンタイプだと、フロントガラスの下の方は、遠心力は図の下向きに遠心力が働き気圧が高く、

フロントガラスとルーフの先端あたりでは、上向きに遠心力が働き気圧が低くなります。

フロントガラスの下は気圧が高いため、流線もフロントガラスから離れていきますが、

上の方は、気圧が低いため流線が引き込まれていきます。

旧アウディTTのようにボディが半円形の凸形状の場合は...浮き上がる方向に力が働きます。

今日はこれまでです。

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その1~

2019年5月14日 (火)

スズキからリコールのお知らせが来た #スズキリコール

スズキから、「ご愛車のリコールに関するお詫びとご案内」が来ていた。

一連の不正検査に伴って、不正があった箇所の再検査のご案内のようです。

再検査は車検か、法定点検のついでにやるらしく、そのときに再度案内が来るそうです。

とりあえず、今までサーキットを走っても問題出てないから、私の車は大丈夫かなぁ?

検査は、やればやるほどコストアップになるし、

組み立てが正しく、かつ精度良く行われていれば、検査はそれほどやらなくて良いし。

メーカーとしては、うまくバランスを取りたいんだろうね。

完成検査に関わるリコールについて

Dsc_3234

 

 

2019年5月10日 (金)

スイフトにアルミテープチューン してみた・その後#1

相変わらず、アルミテープの効果はわからない...LSDも付けたんで効果の区別もつかない。

LSDはコーナリングで主に効くはずなので、アルミテープチューンとかぶらないはず...

しかし...もしかしたらアルミテープの効果か???と現象が二つあった。

最近、ダッシュボードにホコリがつきにくいような気がする。

もしかしたら、静電気が除去された効果か???

もう一つは先日、高速道路を遠出したときの燃費が、なんと”16.4km/リットル”

カタログでは、14.8km/リットルなので、かなり良い数値だと思う。

メーターの燃費計ではなく、走行距離と給油量からの計算です。

往路と復路でガソリンを入れて燃費を出した結果、

なぜか、復路だけが16.4で、往路は13.6でした。

高速道路ではいつも13なので、往路はアベレージ通り。

なぜか復路だけ、16!

インターネットで検索すると、16ぐらいは普通に出ている方もいるようですが、メーターに表示される数値のうようで、スイフトの燃費計は結構誤差が大きいらしいから、実際は14、13ぐらいだと思う。

これがアルミテープの効果ならすごいんだが...

でも、復路だけの数値なので、アルミテープの効果ではなく、単に運転の仕方かなぁ。

今後もこの燃費が続くのであれば、はっきりとアルミテープ効果だといえかもしれませんが...

それと、往路と、復路は若干ルートが違います。

(高速道路の走行距離は同じで、違いは一般路の走行距離です。)

以下詳細です。

往路:305.1km 22.42リットル

復路:228.9km 13.9リットル

エアコンは、常時ONしたまま。

高速道路の走行距離はどちらも180kmぐらい、

高速道路はクルーズコントロールでほぼ一定速度、その区間の制限速度に従い80~100km/h。

一般道もほぼ制限速度、スピードを出しても+10km/hぐらいで、渋滞などもなく普通に流れる道を普通に走っただけなんだけど...

ガソリンは、いつものエネオスで満タン。

この燃費が続くようなら、記事にしたいと思います。

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その1~

 

2019年5月 8日 (水)

エアロチューンを極めるなら流体力学 ~その1~

アルミテープチューンをいろいろと試してみたが、

このトヨタアルミテープ チューニングの基本は、空力の改善!

エアクリーナーやエンジン本体の静電気除去を行い、

エンジンの効率化を目的とした特許もあるが、

ボディに貼るアルミテープチューンの目的は、

気流の剥離を防ぐことで空力の改善をする事です。

これって、”気流の剥離”の意味だとかがわからないと、

何がどうなれば良いのか良くわからない。

さらに、アルミテープ以外の空力改善方法はないのか?

と思い、空力=流体力学についてちょっと勉強してみた。

トヨタ製の車に最近よくあるのが、”ボルテックスジェネレーター”

Aピラーの付け根や、テールランプの側面に付けてますよね。

これも結構空力改善に結構効くらしい。

もしかしたら、アルミテープチューンするよりも効くかも、

市販のボルテックスジェネレータを付けた方が効率アップするかもね。

マイカー(スイフトスポーツ)にも付けてみようかなぁ、と思ってます。

これから何回かに分けて、自動車に関連しそうな流体力学を説明していき、最後にはアルミテープチューンの本質がわかると思います。

第一回目は、”ベルヌーイの定理”

広いところから、狭い場所に空気が流れていくとき、

狭い場所では流速が上がるけど、圧力は下がる

という現象を説明する定理です。

Photo_2

まず、基本として、

「流体は位置エネルギー、圧力エネルギー、運動エネルギー等を持っていますが、

この流体のエネルギーの総量は常に一定であるというのが、”ベルヌーイの定理”です。」

(実際の世界では、いろいろなエネルギー損失がありますので、総和が100%一定ではありません。)

上記の図では、ホースの口を指でつぶすと流速が早くなるのと同じで、

流体の流れる場所が狭められると、流速が早くなります。

しかし、エネルギーの総量は一定であるという法則があるので、

流速が早くなった(運動エネルギーが上がった) 分、圧力(エネルギー)が下がります。

これを自動車に応用すると、

自動車の底面と路面の間隔を狭めることで底面の流速を高め、圧力を下げます。

ルーフ側(周囲)の圧力は変わらないので、底面と比較して圧力は高く、

上から押される力=ダウンフォースを得ることができます。

フロアパネルをフラットにすれば流速が高まり、ディフェーザーで空気をうまく逃がせば、

さらに高い効果を得ることができます。

ロータスF1のグラウンドエフェクトカー(ウイングカー)は、

サイドポンツーンの下面を上に反った(ウイング) 形にして、

かつ、前から取り込んだ空気を逃がさないように、両サイドもぴったりガードして、

底面を流れる空気の流速を高め、ダウンフォースを作っていました。

最近のF1は、グラウンドエフェクトカーは禁止されているため、

レーキ角(前を下げてフロアに角度を付けてる)+ディフェーザーで

後ろから空気を逃がすことで、ダウンフォースを得ています。

Photo_3

次回に続きます。


2019年5月 3日 (金)

令和走り初め! #オートポリス に行ってきた、よく考えたら2019年でも初 #スイフトスポーツ #ZC32S

令和、初走行! というか、2019年初でした。

やっとLSDの真価発揮だが、でもタイヤが...

前輪は1分山...後輪は0.5か??

Dsc_3208 Dsc_3210

2本走りましたが、

なんと、自己ベストラップ更新!

2分28秒 → ”2分27秒33”

まさか、末期のタイヤでベストラップを更新するとは全く思わなかった!

今までは、ヘアピンの立ち上がりでデフが抜けてましたが、

LSDのおかげで、がっつりグリップ!

立ち上がりはえぇ! ぐぐっと頭が回っていく感じ!

本当はラップ狙いじゃなくて、LSDのハンドリングを確かめるつもりだったのに!

恐るべし、LSD!

これが新品タイヤだったら...いつタイヤ変えようかなぁ~

そのほかに、”空力実験”してみました。

一本目、前だけですが、テープで目張りしてみました。

ヘッドライト周りと、ボンネットのサイドの隙間、フォグランプに目張り。

Dsc_3212 Dsc_3213

二本目は、このテープを外して走ってみました。

...

ほっとんどかわらない、気持ち直線ののびが良かったかなぁ...

ベストラップも目張りを外した後、二本目で出たし、

ボンネットも開けれんし、あんまり意味ねぇ!

完全乗りこなして、あと一歩ほしいなら、なんか良い結果出るかも?

ちなみに、アルミテープチューンもやってるけど...

LSDの効果にかき消されてるなぁ、効果は出てるんだろうか?

お昼ご飯!は、レストランの新メニュー!

Dsc_3217

黄色いエビネのテーブルに座って、チキン南蛮定食をいただきました。

ふと見回してみると、すべてのテーブルに”エビネ”、”ツツジ”等のきれいな花が飾られていました。

花は、おばちゃんの自宅から、持ってきているそうです。

Dsc_3219

Dsc_3223

毎年GWは、台数が多くて赤旗中断で荒れるんだけど、台数が少なくて走りやすかった!

ちなみに、今月から走行区分が変わってるけど、良い感じです! 

フォーミュラーカーがいないんで、バックミラーを気にする回数は激減! クリアラップも増えた。

今度は、体験走行にも参加しようと思います。

走行後、メインストレートに停車して写真撮影できます!

ただし、撮影はセルフサービスなので、一人の方は自撮り。

しかも、写真をSNSに投稿すると記念品ももらえるらしい。

あああああ、タイヤ終わったかなぁ、もう一回ぐらい行けるか?

今度は、いつ行けるかわかりませんが、今度は動画もアップします。

Dsc_3227

2019年5月 2日 (木)

スイフトスポーツ(ZC32S)のエアコンフィルターを交換してみた

ぼちぼち、エアコンを使い始める時期。

久々に使ったらやっぱり”くっさーい!!!”。

スチーム消臭するなら、エアコンフィルター(キャビンフィルター)も変えようと思い、

今回はモンスタースポーツのキャビンフィルターを買ってみた。

取り替えは簡単!

グローブボックスを開け、開いている方向(斜め方向)に引っ張ると、

かみ合いが外れて簡単に取り外せます。

無理に引っ張らず、外れそうな方向を見つけてください。

Dsc_3202

グローブボックスを外すと、エアコンフィルター取り付け場所が真正面に見えます。

UPと書かれている所の中に、エアコンフィルターが入ってます。

UPと書かれているのは蓋で、左右を押さえると取り外せます。

爪を折ったりしないよう、慎重に外してください。

Dsc_3207 

蓋を開けると中にフィルターが見えますので、

取り外します。

Dsc_3203

今までは、デンソーのフィルターを使っていました。

見た目は汚れていないようですが...

Dsc_0000_burst20190501131502205

ヒダを広げてみると、虫の死骸やら葉っぱやら、細かい砂粒等がいっぱい詰まってます。

下の写真は、新しいモンスタースポーツのエアコンフィルターです。

活性炭が入っているためか、黒いつぶつぶがあります。

Dsc_3205

Dsc_3206

セットするときは、必ず向きを確認してください。

モンスタースポーツの場合は、小さな取っ手がついている方が手前で、

矢印が上向きになるようにセットしてください。

Dsc_3207

再び蓋あを取り付け、ダッシュボードを取り付ければ終わり!

フィルターは年一回交換が目安です。

その後、スチーム消臭して完了!

私の場合、エアコンシーズン終了前にもう一度スチーム消臭します。

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