“Cd値0.21″というアウディの歴史を塗り替えた一台は､ミリ単位で何度も検討し､最大限のエアロダイナミクスを追究して設計された
0.21という極めて低いCd値を持つ「アウディA6 スポーツバック e-tron」は、史上最もエアロダイナミクスに優れたアウディであり、エアロダイナミクスの面でVWグループ全体のセグメントをリードする。「A6 アバント e-tron」もまた、0.24という優れたCd値を達成しており、ボディセグメントのトップに位置している。
【写真10枚】：エアロダイナミクスによって一変した､自動車デザイン
エアロダイナミクスの開発者であるアンドレアス・ラウターバッハ氏とマッテオ・ゲルフィ氏、ホイールデザイナーのアンドレアス・バレンシア・ポレックス氏は、細部にまで細心の注意を払いながら記録的な数値を達成した経緯について語る。
アウディの長い成功の歴史において、エアロダイナミクスは常に重要な役割を果たしてきた。遡ること1967年､｢NSU Ro 80」はCd値0.35のエアロダイナミクスに優れたくさび形ボディを持ち、自動車デザインを一変させた。
1982年夏に登場した3代目「アウディ100(C3)」は、当時としては異例のCd値0.30を誇った。その直後に登場した3代目「アウディ80(B3)」のCd値は0.29で、このサクセスストーリーを引き継いだ。そしていま､｢アウディA6 e-tron」が新たな章を刻み、アウディが常にフォルムと機能を完璧に融合させていることを改めて証明している。
｢約2,800回のシミュレーションと風洞での膨大な時間｣
「プロジェクトの当初から、私たちは効率と航続距離を重視し、A6 e-tronに関して非常に野心的な目標を追求していました。正直なところ、当初は私たちが目指していた値を達成できるかどうか確信が持てませんでした。Cd値の最後の1000分の1に到達するのが一番むずかしいのですが、最終的には目標を上回ることができました」とラウターバッハ氏は振り返る。
「この素晴らしい結果は、主に私たち(エアロダイナミクスの専門家)とデザイン部門の同僚との素晴らしいチームワークによって達成されました。全員が力を合わせましたから。プロジェクトの初期段階から、デザイナーたちは草案を私たちと共有し、私たちが最初の空力評価を行えるようにしました。
まずバーチャル・シミュレーションを行い、その後、風洞で物理的なモデルを作るという繰り返しで、基本的な車体を最適化していきました。特に、スリムなグリーンハウスと傾斜したルーフラインを持つ基本的なプロポーションは、良好な空力特性に寄与しています」
ラウターバッハ氏とゲルフィ氏は、デザイン・チームの同僚たちとともに、細部の検討にかなりの時間を費やした。ゲルフィ氏は「全部で2,800回ものシミュレーションを行い、風洞やミーティングではサーフェスの専門家やデザイナーとの共同作業に数え切れないほどの時間を費やしました。
たとえば、エアカーテンはクルマのフロント周りの気流を改善するために使われています。エアカーテンの吸気口の外縁が多少出っ張っていて、それが空気の流れを妨げていました。ミリ単位で、最終的に双方にとってうまくいく妥協点に到達しました」
ラウターバッハ氏はこう付け加える。「もうひとつの例は、リアのトラック幅です。私たちのチームは、もっと幅を狭くしたかった。私たちは、デザイン、寸法、エアロダイナミクスの面でベストを引き出す解決策を一緒に見つけたのです」
ゲルフィ氏はさらに「エアロダイナミクスに関しては、エアロベゼルが特に重要でした。A6アバントe-tronのリアにある横方向のブレークアウェイエッジは、明確に定義された流れのストールを実現することを可能にしました。
これは、ほかのアウディ車よりもかなり大きなものです。私たちは、デザイン部門の仲間とともに風洞実験を行い、それぞれの主張を慎重に検討し、最善の解決策を見出すことに努めました。その結果、エアロベゼルだけで航続距離は0.008km向上し、8kmに相当します。これは、たったひとつのデザインディテールからもたらされる大きなメリットです」と話した。
「クルマ全体を見ると、どちらも大きな妥協をする必要はなかったです。すべてが終わり、デザインの同僚に電話して、私たちがA6スポーツバックe-tronのCd値0.21を達成したことを伝えると、彼は信じられないようでした」とラウターバッハ氏は誇らしげに語る。
｢最後の1ミリまで微調整されたディテール｣
A6スポーツバックe-tronとアバントe-tronで最高レベルのCd値を達成するためには、細部にまで相当なこだわりが必要だった。シングルフレーム下のスイッチブレード・クール・エアインテークだけでも、空気がこの部分をロスなく流れるようにすることで、約12kmに相当する0.012のCd値アドバンテージを実現した。
ラウターバッハ氏は「アンダーフロアもまた、クルマの空力性能に重要な役割を果たします。A6スポーツバックe-tronでは半径を拡大し、補強リブを最適化し、重要なポイントにブレークアウェイ・エッジを追加しました。リヤディフューザーもまた、空力性能にとって重要な要素です。アンダーフロアが滑らかなため、この部分は直接気流にさらされ、圧力回復がCd値にプラスの効果をもたらします」
ゲルフィ氏はさらに付け加える。「アンダーフロアはほぼ完成しており、特別に適合させたホイールスポイラーやフロントホイールの3Dバンパーなど、多くのパーツを微調整しています。CFD解析により、スポーツバックとアバントのモデル用にそれぞれ最適化されており、風洞測定ではCd値が0.002と、0.009向上しています。
車体前部の大きなアンダーフロアカバー(エンジンアンダーシールド)は、エアアウトレットに大きなRをつけることで最適化され、ロッカーパネルとリアアクスルは大きく覆われています。これらはほんの一例に過ぎません。
私たちは、実質的にひとつひとつの半径を検討しました。プロジェクト・リーダー、システム・チーム・リーダー、コンポーネント・マネージャー、デザイナーたちとの素晴らしいチームワークのおかげで、これらすべての最適化を達成することができました」
ラウターバッハ氏は全体的なコンセプトをこう説明する。「基本形状、リアの高さ、リアの輪郭、床下のデザインのバランスは、クルマのCd値だけでなく揚力にも影響します。私たちは、アンダーフロアを微調整することで、揚力とCd値の理想的なバランスを実現したのです」。
ゲルフィ氏は「アバントには、ディフューザースポイラーが追加されており、スポーツバックとアバントのシルエットにおけるエアロダイナミクスの根本的な違いを補正しています。アバントが幅広の3Dバンパーを採用し、前輪周りのエアフローを改善しているのも、このためです。A6 e-tron用のホイールは、実質的にすべてエアロダイナミクスのために設計されているんです」と、付け加える。
サイズの異なるホイールの一部が備えるエアロの最適化が、アウディA6 e-tronのエアロダイナミクスコンセプトを完成させている。
リムデザイナーのアンドレアス・バレンシア・ポレックス氏は「以前は、ホイールは基本的に安定性の要件を満たすものでなければなりませんでした。今日、私たちは可能な限り効率的なインテリジェントエアロホイールを開発・設計しています。ホイール、さらにはタイヤが電気自動車の航続距離に大きな影響を与えるからです。A6 e-tronには、19インチの専用エアロホイールと20インチの専用エアロホイールが2本装着されています」と語った。
ポレックス氏は続ける。「完璧なエアロダイナミクスを実現するためには、リムをある程度平らにして、クルマの前部に当たった空気があまり乱れることなくボディを横切るようにする必要がありました。幾何学的な形の集まりではなく、壁に沿って風が流れるようにしたいのです。そこで私たちは、A6 e-tron12のために、特殊なプラスチック製のエアロブレードを備えた21インチホイールも開発しました」
ラウターバッハ氏も「ホイールの全シリーズを見ると、エアロダイナミクスの面で最も優れているホイールと最も劣っているホイールの差はわずか0.015Cdです。つまり、実質的にすべてのホイールが最大限のエアロダイナミクスを発揮するように設計されているのです」と話す。
