前面投影面積

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車の開発

車の前面投影面積:燃費への影響

車は道路を走る際に、常に空気の抵抗を受けています。この空気抵抗の大きさを左右する要素の一つに、前面投影面積があります。前面投影面積とは、読んで字のごとく、車の正面から見た時の投影面積のことです。車の正面に光を当て、壁に映った影の面積を想像してみてください。これが前面投影面積です。 前面投影面積が大きい車は、壁に映る影も大きくなります。これは、それだけ多くの空気を押し分けて進まなければならないことを意味します。押し分ける空気の量が多いほど、車は大きな抵抗を受けることになり、多くの燃料を消費しなければなりません。つまり、前面投影面積が大きい車は、燃費が悪くなる傾向にあると言えるでしょう。 反対に、前面投影面積が小さい車は、空気抵抗が小さくなるため、燃費が良くなる傾向にあります。小さな車は一般的に前面投影面積が小さく、燃費が良いのはこのためです。スポーツカーなど、空気抵抗を減らすために車高を低く設計している車種も、前面投影面積を小さくすることで燃費向上を目指しています。 前面投影面積の測定方法は、車体から50~100メートルほど離れた位置から正面写真を撮影し、その画像から面積を計算します。この時、専用の面積測定器である面積計を用いることで、より正確な面積を算出することができます。写真から得られた面積は、撮影距離と実際の車体の大きさから実面積に換算されます。このようにして得られた数値が、車の前面投影面積となります。自動車メーカーは、設計段階からこの前面投影面積を考慮し、燃費性能を高める工夫を凝らしています。
機能

車の空気抵抗:燃費と速度への影響

車は道路を進む時、常に空気の中を進んでいます。まるで水の中を進む船のように、車は空気という見えない海を押し分けて走っているのです。この時に、車にぶつかる空気によって進む方向とは反対の力が生まれます。これが空気抵抗です。空気抵抗は、目には見えませんがブレーキのように車の動きを邪魔する力であり、燃費を悪くするだけでなく、最高速も下げてしまいます。 この空気抵抗の大きさは、主に二つの要素によって決まります。一つは空気抵抗係数(読み方くうきていこうけいすう)、一般的にCd値(読み方シーディーち)と呼ばれるものです。これは、車の形がどれくらい空気の流れに沿っているかを示す数値です。Cd値が小さい車は、空気の流れをスムーズに受け流し、抵抗を小さく抑えることができます。例えば、流線型のスポーツカーは、空気抵抗を減らすように設計されているため、Cd値が小さくなる傾向があります。逆に、箱型の車は空気の流れを乱しやすいため、Cd値が大きくなります。 もう一つの要素は、前面投影面積(読み方ぜんめんとうえいめんせき)です。これは、車を前から見た時の面積のことで、この面積が大きいほど、たくさんの空気にぶつかることになり、空気抵抗も大きくなります。例えば、大型トラックは前面投影面積が大きいため、空気抵抗が大きくなります。軽自動車は前面投影面積が小さいため、空気抵抗も小さくなります。 つまり、空気抵抗を小さくするには、空気の流れをスムーズにする形にしてCd値を小さくし、同時に前面投影面積も小さくする必要があるのです。近年の車は、燃費を良くするために、これらの点を考慮して設計されています。