2015年06月17日

続・アルミテープで空力チューン?

 前回、静電気放電用のアルミテープをバンパ裏に貼ることによって空力特性を改善するという、一見怪しげな技術がメーカに純正採用されたことを書いた。その時は、詳しい情報が見つからなくて、どのような原理かいまいち不明だったが、とうとう特許情報を見つけ出した。偉いぞ、俺!
 なかなか見つからなかった理由は、この特許が国際出願だったためだ(当初、国内しか調べてなかった)。

 その国際公開番号は、"WO2015/064195"である。

 特許の中身は、WIPOのPATENTSCOPEで、上記番号を検索して見ていただきたい。

 技術の要旨としては、「車両の車体というものは走行中に正に帯電するので、同じく正に帯電する空気流が電気的斥力で、車体表面から剥離する。そこで、車体の帯電を自己放電させて空気流の剥離を防ぐ」というもののようだ。実際、帯電の有無による車体表面の境界層厚さを測定した結果が載っており、帯電によって境界層が厚くなっていることが分かる。
 自己放電の手段としては、「鋭利もしくは尖った角部を有する導電性金属の皮膜」を装着するというもの。いわゆる「スタティック・ディスチャージャ」の一種だ。
 このことから分かるのは、ただ導電性アルミテープを貼るだけではダメで、コロナ放電を誘発する尖った角部をたくさん備えている形状にする必要があるということだ。また、貼り付ける部位は、帯電を起こす樹脂部品(絶縁体)であり、気流が剥離しやすい形状の部分でなければならない。

 ヴォクシーの展示車を見てきたところ、エンジンルームからフロントバンパサイドの裏を覗くと、長手方向に3列のスリットを入れて自己放電を起こす角部を増やしたアルミテープが貼ってあるのが見えた。貼らねば。

 '16/9/29追記;実際に帯電しているか確かめてみた:「帯電をチェック
posted by まいすた at 01:00| Comment(46) | TrackBack(0) | 自動車 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
まいすた様楽しく拝見しております。話題のトヨタのアルミテープ。超気になりトヨタ部品で購入しました。商品名モールディニングテープと言う商品名でした。SEVに比べたら!1枚530円超安いかも?大量購入でエンジンヘッド・バッテリー・オイルタンク・CVT・ボディー追加・ラジエターロアー側と色々の所に貼り付けました。エンジンが静かになり振動も減り力もUPし激変しました。この形に秘密が有るのか?不思議です。でも自分で作れるかもです。
Posted by 車大好き人 at 2016年07月14日 22:22
 車大好き人さん、こんにちは。

 申し上げにくいのですが、エンジニアのプライドにかけて黙っているわけにはいきません。
 このテープは原理上、樹脂製部品に除電効果を与えるだけです。金属部に貼り付けた場合は、除電効果は意味が有りません。ただ、鉄に対してはアルミによる犠牲防食作用があるかも?
 どちらにしろ、エンジンの変化は別の原因によるものと思われます。

 自作は簡単です。電子部品屋で売ってる導電性アルミテープに、たくさん切り欠きを入れるだけです。
Posted by まいすた at 2016年07月14日 22:58
初めまして。
みんカラでブログをUPしている者です。
今、トヨタのアルミテープがみんカラで話題となっており。
色々と検索していましたら、こちらが出まして。
エンジニアという事なので、お詳しいそうなので、教えて頂きたいと思いましてコメントさせて頂きました。
前の方がトヨタのアルミテープを貼って効果が有ったと書かれていましたので。
自分も前の方が言って見えるように、自作でですがアルミテープを貼ったら、エンジンの振動が減り、エンジン音も減少しました。
そして、マフラーから出る音も減少しました。
マフラーから出る水の量もあきらかに増えました。排ガスの匂いも減少しました。
あきらかにアルミテープを貼ってから変わりました。
別の原因とは考えられないです。
それから、排気ガスの濃度を測定する時に、CO(一酸化炭素)とHC(炭化水素)を測定した時、CO(酸素不足による不完全燃焼時に排出される成分)0.01数値だと理論上の空燃比に限りなく近く、完全燃焼していると言う事なのでしょうか?
HC(ガソリンが燃焼しきれなかった燃料成分)も0数値だと燃え残りなしで、完全燃焼していることで良いのでしょうか?
そして、HCの数値が0を通り越し-2とかになると言う事は、有りえるのでしょうか?
HCがマイナス数値だとガソリンが100%完全燃焼していると言う証拠なのでしょうか。

エンジニアの方ならご存知でしょうか。
もし、機会があれば一度ご自身で試されては如何でしょうか。
宜しくお願い致します。
Posted by ノンタマ at 2016年08月10日 15:16
通りすがりですが上の人はひどいですね〜笑
>別の原因とは考えられないです。
じゃあそうなんでしょう。お前の中でh(r
Posted by 名無し at 2016年09月14日 15:04
エンジニアならわかると思いますが、一言で金属と言えども帯電率(導電率)は違いますよね。
絶縁体も導電率がゼロではないですし。
アルミとの差があればあるほど効果的なのであって除電効果が無いというのはおかしいのです。
抵抗が少ない方に電流は流れる、というのは基本ですね。

無論、貼り付けられた部位の導電率がアルミよりも高ければ効果は無いと思いますが。

トヨタの特許の中には金属部位もあるとか、ないとか・・・。
 
Posted by にんにん at 2016年09月14日 15:47
はじめまして。
エンジンも塗装しておりますので、導電率は低いのではないかと(笑)
30年ほど前に、「エアークリーナーボックスからインテークにかけて樹脂素材なので
静電気が発生し空気の粘性が増す」と言う話があり
その時はエアークリーナーボックス内にステンレステープを張ったのですが、今回の話は外に張るのが効果的とか
面白いですね。
Posted by 機械屋 at 2016年09月14日 16:25
はじめまして。
実際に電気を運んでるワイヤーハーネスの外装材の上からストライプ上にぐるぐると巻いたら効果出るでしょうか?
各導体間は絶縁体の塊ですし、最終的な外装材も。
(そこはデバイスがアースしてるからそれほどにもならない?)

まさにトヨタ言うところの「皆さんでいろいろ試して楽しんでほしい」ですね。

面白い記事をありがとうございます!
Posted by くまくま at 2016年09月15日 10:54
名無しさんへ↑
試しもせずに文句を言うのなは止めて下さい。
お前の中だけではないです。
日産プリンスの社長さん・部長さんも認めて居るんですよ。
文句を言う人に限って名前を出さない!
あなたこそ酷い!

Posted by ノンタマ at 2016年09月16日 08:38
「ホントだぞ!ママが言ってたもん!」

みっともないですね。
Posted by 大人 at 2016年09月16日 09:19
どこが大人なのかな?
みっともなくてけっこう!
上等です!!
Posted by ノンタマ at 2016年09月16日 16:07
 みなさん、こんにちは。

 金属部品でも効果があるのでは?という疑問があるようですが、少なくとも特許公報にあるような除電効果は意味が有りません。

 帯電自体は金属でも生じます。生じますが、自動車の構造ですと、帯電してもボディのエッジ部分などからあっという間にコロナ放電を起こします(アルミテープを貼る前から既に同様の除電効果がある)。エンジンやミッションなどアース線でボディと導通しているものやボルトで留められている金属パーツも、一瞬でボディから放電されます。
 アルミだの銅だの鉄だのといった材質による導電率の差は全く無視できるほど一瞬です。金属の導電率は樹脂より20桁(1億倍の1億倍の1万倍)ほども大きいのです。
Posted by まいすた at 2016年09月17日 00:03
検索でこちらを見つけ読ませていただきました。
静電気が気流に影響を与えるという部分はなんとなく納得いくんですが
エッジによる自然放電に任せるという部分はちょっとピンときませんね…
実験ならともかく新規開発車なら導電樹脂使うなりシート拡大するなりして直接ボディーアース取るのじゃ駄目だったんでしょうか?
こちらの記事
http://response.jp/article/2016/09/14/281774.html
ではどう考えても外の気流とは隔離されているはずのコラム下に貼ってるようでこれも?が付きます。
Posted by 塩 at 2016年09月17日 08:48
塩さん、こんにちは。

 ステアリングコラム下ですが、記事でも"「アルミテープによる空力コントロール」を実現するというもの"と書いてあるのに、内装に貼っているのは意味が分かりませんね。
 強引に解釈すると、コラムの帯電が電動パワステの制御に悪影響を及ぼすのを防止して、ハンドリングを改善するとかでしょうか?
Posted by まいすた at 2016年09月17日 11:02
強引に解釈すると、コラムの帯電が電動パワステの制御に悪影響を及ぼすのを防止して、ハンドリングを改善するとかでしょうか
恐らくEPSセンサー入力時のノイズ除去が目的かと
Posted by Z乗り at 2016年09月18日 01:42
 Z乗りさん、こんにちは。

 もし本当にコラムカバーの帯電がノイズ源となっているとしたら、そんなやわなイミュニティだと不安になってしまいますが。
 油圧パワステと対照試験をしてみたいです。
Posted by まいすた at 2016年09月19日 22:32
http://www.itmedia.co.jp/business/articles/1609/20/news042_3.html
上記記事によればステアリングコラムのそれは、タイヤと関係しているとのことだそうですが、そうだとすると、ホイールがアルミであることとの整合性がとれないんじゃないかなと思うわけで。理解不能です
Posted by 味噌 at 2016年09月22日 15:57
 味噌さん、こんにちは。

 普通のアルミホイールは鋭く尖った形状が無いので、自然放電はあまり起こらないと思います。
 それよりも、ステアリング系はボディと絶縁しているのですかね。電荷はボディに流れて放電しそうですけど。
 最近はずっと天気が悪いので(帯電しないため)、実際に試せないのがもどかしいです。
Posted by まいすた at 2016年09月22日 22:58
でも、タイヤはゴムですから地面へは電荷を逃がせませんよ
トヨタがやってるからやってみようかとアルミテープと
導電性の粘着剤を使用した銅箔テープ調達・・・
したはいいものの、形状から考えなきゃ
Posted by Z乗り at 2016年09月23日 22:31
 Z乗りさん、こんにちは。

 タイヤではなくボディの尖った部位から放電するのではないかと思ったのです。ステアリング系とボディが導通していればですが。あと、雨等で濡れればタイヤからでも地面へ放電します。
 銅箔でもアルミと効果は同じだと思いますが、錆に注意してください。
Posted by まいすた at 2016年09月24日 11:27
早速やってる方を発見しました。
20年以上も前に樹脂部品の静電気による問題に気が付いてましたが、直接担当出なかったため提案しても実証もなにもできず、トヨタが特許までとってしまいました。
樹脂部品の放電や帯電による差なんてないよ!と偉そうにネットで言ってた人もいたものですが、トヨタが静電気に関して純正で手を付けたら手のひら返したブロガーもいました。
証拠残ってるのにwwwwwwwwwww

とかく日本人って権威主義ですよね
個人が同じこと言っても叩くだけで、トヨタが言えば効果があるだものwww
Posted by とおりすがり at 2016年09月28日 15:43
 とおりすがりさん、こんにちは。

 まあ情報が少ない場合、「誰が言ったか」で説得力に格段に差が出ますから、しようが無いとも思います。
 あらゆる条件を網羅して徹底的に調査したデータを示してくれれば、内容のみで判断できるのですが。
Posted by まいすた at 2016年09月29日 22:48
>権威主義
投じた一石は大きかったと言うことですな。

>個人では一笑に付し、トヨタさんが書くと信用する(要約)
”天皇陛下がインテグラを運転されるとき、ダブルクラッチでシフトチェンジされてたら、みんなはどうするだろうか”
みたいな物かと。それか左足ブレーキの意義(AT、MT問わず)

Z34だと、レブシンクロコントロールの時間稼ぎにダブルクラッチが丁度良いくらいなんですけどね。
Posted by Z乗り at 2016年09月30日 00:58
連投スイマセン。
効果無いって騒いでる人、効果あるって言ってる人どちらも
アルミテープの粘着面-アルミ面の抵抗測ってみましたか?
とはいえ、静電気は絶縁体に帯びるのでテープの粘着面もモノとはしないでしょうけど。

鋭利もしくは尖った角部を有する導電性金属の皮膜・・・
パワートランジスタ用のヒートシンクはダメか。そもそも皮膜じゃない。
Posted by Z乗り at 2016年09月30日 21:17
 Z乗りさん、こんにちは。

 ヒートシンクでも、表面に隙間なく密着すればいいんですけどね。樹脂のような絶縁体が相手では、接触している近傍しか除電できませんので。
Posted by まいすた at 2016年10月01日 00:40
はじめまして。楽しく読ませて頂きました。公開公報よく突き止めましたね。国際公開番号から各国調べてみましたら、欧州(公開3064416.A1)、米国(2016280162.A1)、韓国(20160067906.A)、中国(105683033.A)に出願されてますね。日本はいったん出願して取り下げ…これから公開なのかな?

ところで、アルミ以外でも効果あるんでしょうか。例えば導電性のカーボンシートとか。この辺の技術は詳しくないのでようわからんのですが、アルミって目立ちすぎますよね。カラーのアルミテープで遊ぶのも手ですがセンスが問われそうで気が引けます。
また読ませて頂きますね。
Posted by 特許屋 at 2016年10月06日 01:27
カーボンでも電気の通る薄い物ならおそらく大丈夫ではないかと。

トヨタですら糊にも導電性を要求しているようですし
テープの糊面の導電性の有無で変わってくるのかも
効果有るよ派、無いよ派の皆さん。テープのアルミ-糊間の抵抗測ってみて下さい
貼った場所によっては放熱効果だけかも。
Posted by Z乗り at 2016年10月06日 17:08
 特許屋さん、こんにちは。

 特許の内容を見ても、アルミに限定されていません。導体なら何でもいいですが、電界の集中できる鋭利な部分があることが必要です。
 あと、バンパなどは裏面に貼れば良いので、目立たずに試せます。

 Z乗りさん、トヨタの説明では、糊面が薄ければ導電性が無くても除電できるみたいです。静電気の放電は高電圧・極低電流なので、多少伝導率が低くても問題無いようです。
Posted by まいすた at 2016年10月06日 21:17
>Z乗りさん、まいすたさん、
なるほどアルミに限定されてるわけではないんですね。入手でき次第、試してみます。
Posted by 特許屋 at 2016年10月07日 00:14
切り欠き入れるのが面倒だったら(あるいは不器用が故か)
5mm幅のテープも売られているようです。

>静電気の放電は高電圧・極低電流なので、多少伝導率が低
>くても問題無いようです
でも、ケチで有名なトヨタがそのために3Mに専用の材料を開発依頼する位ですから、かなりこだわってるんですぜ?
Posted by Z乗り at 2016年10月07日 12:54
>でも、ケチで有名なトヨタがそのために3Mに専用の材料を開発依頼する位ですから、かなりこだわってるんですぜ?

 確かに、矛盾した説明ですね。普通のテープでは除電効果が弱いのでしょう。
Posted by まいすた at 2016年10月08日 10:39
飛行機には有効なのでしょうか?クルマより格段に高速ですが、どうなのでしょうね。
Posted by tamasa at 2016年10月08日 19:27
 tamasaさん、こんにちは。

 飛行機も激しく帯電しますが、翼端などのコロナ放電(セントエルモの火)が通信機に悪影響を及ぼすので放電索をつけてます。なので、いまさら除電器をつけても無意味でしょう。
Posted by まいすた at 2016年10月08日 22:04
まいすたさん、こんばんは。返答ありがとうございます。
確かにおっしゃるとおり両翼端に放電端子がついてますね。飛行機の場合は計器や飛行用コンピュータへの影響を考えての放電対策が目的と思います。それで空力向上するとは到底思えません。

もしかりに空力効果が得られるとして考えた場合、飛行機のように目的地到着まで一回の巡行平均速度が速い乗り物であれば放電効果での空力向上がうんぬんといえても、街乗りのクルマでしかも都会(街乗り)の通常移動平均速度レベル(そこそこ15〜30km/h)では空力向上効果は皆無です。
Posted by tamasa at 2016年10月08日 22:52
 飛行機は元々帯電対策がされているので、空力向上云々よりも、空力への悪影響が最初から無い状態ですね。

 確かに、街乗りでの空気抵抗の低減による効果は、実測不可能レベルでしょう。
 除電による空気抵抗低減は1%もあればいい方(前輪のデフレクタでもCd値を1%ほど改善する効果)。これは時速30kmにおいて風速0.04mの追い風と同等の効果でしかない。はるかに強い変動の風が吹いている自然条件では、実質的な効果を得るのは不可能でしょう。
Posted by まいすた at 2016年10月09日 20:52
設計と計算と風洞実験の通りの空力を実走で出すために考えてたら、たまたま外し忘れのアースのせいで流れがエラい変わった・・・と

その対極が三菱。

比較しようにも貼った貼ってないって施工者本人は判っちゃうから、誰かにこっそり貼って同乗するしか・・・

あと、上の方でも仰ってた、「車で最も空気とのぶつかり合いが多い絶縁体で出来ている物」に貼るのが妥当な線ですかね
Posted by Z乗り at 2016年10月10日 12:48
 ブラインドテストはやりたいですね。
 ステアリングコラムは、貼ったりはがしたりが簡単なので、アシスタント役を調達して試してみたいです。少なくとも2車種、乾燥した日と雨の日に。
Posted by まいすた at 2016年10月11日 20:02
大阪大学CARP(原理研究会)
http://d.hatena.ne.jp/handai-carp/20120901/1346507856
箔検電器の自作方法・・・らしいです。
何かSEALDsっぽいイントネーションで、フォトがfotoになってたりなかなか怪しいですが、
科学は嘘をつかない、常識外れにはなるが
数字は嘘をつかないが、詐欺師は数字を使いたがる

これから先、静電気のイヤ〜な時期になりますね
降りるときのアレがなくなれば、自分にとっては効果有りかな。
Posted by Z乗り at 2016年10月13日 21:39
 箔検電器、いいですねえ。表面電位計があまりにも高価で買えなかったので、作ってみようと思います。
Posted by まいすた at 2016年10月13日 22:29
私用で使うようなシロモノでもないですしねぇ。

駐車場ぱっと見て気になったのが、フロントのメッキパネルは放電板たり得るのか・・・とか
・プロボックスにはメッキパネルは無い
・車体で風当たりの最も強い場所である
・スリットの入った導電体(クロム)の薄膜で出来ているが、バンパーそのものはプラ部品である。
・86にもついてない

となると、フロントバンパーにメッキパネルが付いてないクルマに大きな効果がありそう
付いてたとしても、放電量を増加させるわけですかね
あるいは放電場所を変えることによる剥離ポイントの任意変更

その前に素材から見直してないのかって話ですが。

Posted by Z乗り at 2016年10月14日 23:39
 めっきでの除電は難しいでしょうね。
 コロナ放電にはとがった部位が必要ですが、めっきはとがった場所には乗りにくい・剥げ易いという問題があります。

 バンパの素材に導電性を持たせるのも大変です。導電性フィラーを混ぜるとか、導電性樹脂を使うと、射出成形の生産性・リサイクル性・コスト等の問題が出てきます。
Posted by まいすた at 2016年10月15日 21:05
初めまして
私はスズキのハスラーで試しました
使ったのは普通のアルミテープです
貼ったり剥がしてテストしましたが、バンパー四隅に貼ると高速での安定性が良くなります
ステアリングカバー下だと、一般道でもハンドルが落ち着く感じが出ます
フロントウインドー下のは分かりませんでした
インテークにも貼ると良いとも聞いたので、こちらはスクーターで試しました
アドレスV125とバーグマン200のエアクリーナーボックスにテープを貼り付けて、
こちらも貼ったり剥がしたりしてテスト
効果は僅かですが、貼るとエンジンが軽く回りますね
気のせいかと思って剥がすと、良くない感じになってしまいます
ハスラーではこれからテストします

これに関してはいろいろな意見がありますが、先ずは試してから語って欲しい
チューニングは理屈より結果が大事です

Posted by けんた at 2016年11月13日 07:23
 けんたさん、こんにちは。

>チューニングは理屈より結果が大事です

 これは危険な考え方です。
 インチキ省燃費グッズでも、実際に燃費の数値は良くなるという結果が出る場合もあります。でも、それでそのグッズに効果があると判断してはいけません。本当にそのグッズの物理的効果なのか、別の要因(運転の仕方、交通条件、気象条件など)なのかを切り分ける必要があります。
 実測データを取れるのが一番良いのですが、人間の感覚のみに頼った感応評価しかできない場合でもいい方法があります。
 「ブラインドテスト」と「定量評価」です。この辺は記事を書こうと思いますので、詳しくはそちらで。
Posted by まいすた at 2016年11月13日 23:18
チューニングにマジックは無い
って、山本の社長も言ってるしな
Posted by Z乗り at 2016年11月16日 14:59
 魔法は危険なのです。原理も分からないまま、効果があるからと飛びつくと、条件が変わった時にどんな逆効果や副作用が出るか予測できません。
Posted by まいすた at 2016年11月16日 23:11
それこそ、サーキット借りて走るしか・・・

『はやぶさのダイオード』みたく、いつ役に立つか知らないが、現場でやってるお守りのような事もありますから

あまり気にするのも、過信するのも疑うのも考え物でしょう。

降りるときにドア触ったときのアレを無くせれば自分の中じゃ効果有りなんですけど。
Posted by Z乗り at 2016年11月17日 18:25
>降りるときにドア触ったときのアレを無くせれば自分の中じゃ効果有りなんですけど。

 これはシートと衣服の接触帯電が原因なので、クルマのボディの方で対策はできないですよ。
 静電靴を履くとか裸足になると、降りた瞬間に地面に放電するので防止できるらしいです。ちょっと裸足を試してみたい。
Posted by まいすた at 2016年11月17日 22:13
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