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図 4-154 排気系まわりの遮熱板配置例
図 4-152 穴ふさぎの適用例
遮熱板
動力ユニット
発泡ウレタン遮音材
(フロントピラーロア内)
排気系
図 4-155 走行中の車体まわりの静圧分布の例
穴ふさぎテープ
(サイドシル)
上下方向成分=揚力
赤:高圧力
青:低圧力
図 4-153 遮音・吸音材の適用例
ルーフライニング
(吸音仕様)
フードインシュレータ
(吸音仕様)
前後方向成分=抗力
リアフェンダライナ
(吸音仕様)
ダッシュボードインシュレータ
/フロアカーペット
(吸音仕様もしくは遮音仕様)
フロントフェンダライナ
(遮音仕様もしくは吸音仕様)
ネルを二重にした遮熱板もある.遮熱板には一般的に
軽量で放熱性の良いアルミ板材が使われる.
フロントボデーでは,フードの温度上昇を防止する
ためフード裏面に遮熱材が設定される場合もある.
4-6-4 空力
自動車が走行すると,空気の流れにより車体まわり
置に近く,面積も大きいため効果が大きい.吸音材に
の圧力場が変化し,表面圧力の総和として自動車には
はフェルト等の多孔質材が用いられる.図 4-153 は自
.現在の空力開発では空気
空気力がかかる(図 4-155)
動車の遮音・吸音材の実施例である.
力の前後方向成分の抗力を低減して燃費性能に貢献す
4-6-3 遮熱
68
ることが重要な役割になっている.抗力を減らす有効
な手段としては,車体後流の全圧損失域を低減するこ
高温になると悪影響を受ける部品(ブレーキ配管,燃
.
とと,車体近傍での縦渦抵抗の低減がある
(図 4-156)
料タンク,高電圧ケーブル等許容温度が低い部品,乗
全圧損失域を低減するためには,流れを剝離させずに
員・荷物が接触する車体パネル等)を動力ユニットや排
車体後端まで導きながら車体後部を絞り込むことが有
気系等の放射熱から保護するために遮熱対策が行われ
効であり,縦渦抵抗を低減するには主流方向を法線に
る.
とった面上での圧力差を減らすことが有効である.抗
これらの部品と熱源とは許容温度を超えぬよう伱間
力の低減は,キャビン,エンジンルーム,荷室等のパ
をとって配置することを基本とするが,必要伱間がと
ッケージと商品性で優先されるデザインの両立を図り
れない場合には放射熱を防ぐ目的で遮熱板を設ける.
ながら外形形状の工夫で行う.以下にその例を説明す
図 4-154 に排気系まわりの遮熱板の配置例を示す.放
る.
熱量の大きい触媒やマフラとフロアの間には大きな遮
(1)全圧損失低減のために車体表面は段差が少なく,
熱板を設けてフロア温度の上昇を防いでいる.下側の
スムーズに後部まで絞り込まれるバレルシェイプが望
遮熱板は草地停止時の火災防止が目的である.また,
.流れの偏向が大きくなるフロント
ましい
(図 4-157)
走行後の車両停止時には空気の流れが滞り,排気系の
バンパフェイシアのコーナ部や A ピラーでは段差低減
熱気は遮熱板の切れ目から集中的に上昇してフロアを
や形状の変化をなだらかにして剝離を低減している(図
加熱するので,これを防ぐために熱気の流れも考慮し
4-158
(a)
)
.フロントバンパフェイシアコーナでは剝
た部品形状や配置とする.遮熱効果を上げるため,パ
離を抑えホイールアーチからの損失流出を抑えるエア
る空気伝播音の寄与が大きい.空気伝播音の対策は,
より,高周波音性能の予測や,吸遮音材の形状/配置
伝播経路対策と音源対策に大別される.
/物性などによる対策検討が可能である.また,SEA
音響伝播は,音波の変動圧力が車体パネルやガラス
と FEM を組み合わせ,それぞれの特徴を活かした解
面を加振し,その振動から車室内側に音響放射する透
析法の研究例(32)も報告されている.
過音や,車体
高周波音は源流となる音源での対策が合理的である.
間を回折して車室内側に伝わる
間透
過音などによる現象である.伝播経路にはグラスウー
たとえば,エンジンであれば燃焼圧力やトルクの変動
ルなどの吸音材も活用され,その吸音特性を正しく考
低減に加えて,放射音の予測などが行われている(図
慮する必要がある.これら音響伝播現象の予測には,
6-12)
.音源や放射音を理解し,これらを解析のイン
SEA や FEM による解析技術が活用されている.
プットデータとして活用することで,車体の効率的な
SEA は,音波や振動の位相現象を無視して一次元要
防遮音設計が可能になってきている.
素のパワーフローを解析する手法であり,モデル作成
また,高速走行時においては,流れの複雑な乱れに
が比較的容易で解析負荷も小さい.一方,FEM は位
よりフロントピラー周りなどの風切音が顕在化する.
相や共振現象を考慮し三次元モデルを用いる解析法で
発生する音源の予測は,非定常の流体解析による圧力
あり,音圧や粒子速度の音響現象を可視化することに
場の結果から,Lighthill-Curle 理論などを利用し,遠
方点の音圧評価が行われてきた.実際の改善検討では,
車室内への主要な透過面である,ガラス面などの表面
圧力の変動レベルを評価する例(33)がみられるようにな
図 6-9 FEM による車内音解析結果
った.風切り音解析例を図 6-13 に示す.表面圧力変
動レベルを適切に補正することで車室内音の検討に用
音圧
正
いられている.
高周波音対策では,このような音響伝播や音源の予
測技術を活用し,合理的な設計検討が行われている.
6-3-7 乗り心地解析
負
車体開発において乗り心地解析は,路面から車体へ
図 6-10 入力点剛性の算出例
図 6-12 エンジン放射音解析
Accel. /Force〔m/s2/N〕
フロントサスペンション
取付け部 Z 方向入力点応答
10 倍
等価剛性
ライン
10
2
3
4 5 6 7
100
2
3
図 6-11 制振材を積層した車体 FE モデル
制振材
パネル
第 6 章 CAE
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