【車好きの自由研究】ボルテックスジェネレーターって、どれくらいの効果があるか試してみたかった。
はじめに
最近、運転してて思うのは、ドアミラーのこの突起。名称を「ボルテックスジェネレーター」といいます。
ミラーの横、屋根の後端、テールライトの横などに取り付けられる空力パーツで、日本語では渦流生成器というそうな。
ところで、現在の自動車は、燃費向上のためにあの手この手で対策をしています。例えば、スペアタイヤを、パンク修理液にしたり、フロアマットの素材を変えたり軽量化に余念がありません。
軽量化以外でも、空力には力が入っていて、プリウスなんかは昔のスポーツカーよりも空気抵抗値が低く作られています。
ボルテックスジェネレーターは、この空力に大きく関係する部品で、元は飛行機の技術です。この装置が、車にも使われるようになってしばらくたちます。現在では、最初からついてるのが当たり前ですが、素人（自動車ライター）が少し頑張って取り付けをすると、どのくらいの効果があるのか気になるので調べてみたいと思ったわけです。
今回の目的
実際に効果があるから、自動車にも採用されることになった部品ということは、言うまでもないので、「これがついていない車に取り付けたらどうなるの？」そのための基礎知識を学んでいく回にしたいと思います。
※購入したボルテックスジェネレーターは、アマゾンで850円くらいで売ってたもの。
なんとなく取り付けている人も多い部品ですが、偶然いい感じで取り付けれればいいけど、偶然をより必然に近い結果にするための基礎を調べます。
調べたポイントと、学んだこと
で、まず調べたのは、「どこに取り付けると効果が高いのか」、「その間隔はどれくらいにするといいのか？」ということです。
そこで、実際にインターネット（電子の海）をサルベージしてみると、こんな人が居ました。
ボルテックスジェネレーターを、通勤に使う古いワゴンRに取り付けて、燃費の向上をさせている人←他にもリアのホイールハウスをカバーしたり、バンパーに穴開けたりしているけど、、、
youtubeにも出ていて、gunma-17さんのお友達みたい。
実際に、効果を数値的に感じている人を参考にすると、ボルテックスジェネレーターは、主にボディ後端で発生する、境界剥離という現象を起こさせないようにするため、後端付近に取り付けるとよいとのこと。
境界剥離の動画、一定のところで空気が逆流する。
ただ、自動車走行中の空気の流れは、前から後ろに流れます。これって、前から順番に整流して、後ろまできれいに流すことで、より効率化が図れるということ（ザックリ言えば、どれだけ車の周りの空気を奇麗にはやく流せるか）。
つまり、、、
おしゃれも、空力もトータルコーディネートが大切って事か。
そういえばフロントに取り付けられたジェネレーターって、どこかで見たことがあると思い、調べてみたらGDBインプレッサのフロントバンパーにも、突起があったことを思い出した。
よくよく考えれば、フロントバンパー直後のホーイールアーチは、境界剥離が起こってもおかしくない。もっといえば、後輪側ホイールアーチも境界剥離が起こりそう。
きっとそんなイメージで、これが取り付けられたものだと思う。
GDBインプレッサと、同じような位置に取り付けた場合の実際の効果としては、ホイールハウス内の空気が外側へ流れやすく、パラシュート効果の低減で、フロントリフト（前の浮き感）が少なくなったり、ブレーキの冷却効率が上がったりするのではと思う。
次は、ボルテックスジェネレーター同士の間隔などについて掘り下げます。読んだ資料は、日本機械学会の論文集です。
その結果ですが、飛行機の翼では効果の高い点と、低い点があるようで、負荷のかかり方、速度によっても効果が変わりそうな条件でのテストでした。最終的には、効果のある個所を区切って考え、ある幅を10分割して取り付けるという感じで取り付けていました。
境界層の計算式が、境界剥離にはついて回るようですが、大学時代は情報工学科だった私が、物理学科の流体力学を理解するのは、もう一度大学生をしなければならないでしょう。
ざっくり、横一列で取り付けてあり、等間隔で左右均一に取り付けてあれば、問題ないという書き方に読み取れます。
そして後端からどのくらいの距離につければいいかという話ですが、後端から10cmという記載が多くあります。
間隔と、後端からの距離の話の根拠は、どうやら三菱自動車のテスト結果のようです（電子の海を探したけど、サルベージできず）。
3行で分かるまとめ
ボルテックスジェネレーターを、効率よく取り付けようとした場合に気を付けること3点。
１．境界剥離が起きる場所を意識する
２．横一線に等間隔で取り付ける
３．ジェネレーター同士、後端からいずれも10cm
※境界剥離ってなんぞやと思った人は、上の動画を見てみてください。Amazonでポチッた商品が届いたらつけてみよう。
レガシーの燃費計→現在街乗り8.0km/L（ジェネレーター取り付け前）
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