自動車の燃費が向上する方法を科学的に解説!3つの走行抵抗を減らすことが重要!

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燃費がよくなるエコドライブの方法を知りたい

長距離移動が多い人にとって燃費は気になる

自分のクルマの燃費が悪いと悩んでいる方は多いのではないでしょうか?実際に乗ってみると、カタログ燃費と全然違うなぁ・・・。とギャップに驚いてしまいますよね。

遠くの実家に帰省する人や頻繁に行楽地に遊びに行かれる方にとって、できるだけ燃費のいいエコドライブをしてガソリン代を節約したいですよね?

今回は、上記の悩みに対して役に立つ記事を用意しました。数式などは使わずに、なるべくイメージが理解しやすいように説明していきます。

カーエアコンを使うことによっても燃費は悪化しますが、今回はエアコンは使わないという前提で説明をしていきます。

自動車には4つの走行抵抗が掛かっている

では、何がクルマの燃費を悪化させてしまうのでしょうか?

その答えは、クルマに掛かっている走行抵抗です。クルマには4つの走行抵抗が掛かっています。その4つの抵抗は、空気抵抗、転がり抵抗、勾配抵抗、加速抵抗です。

これらの走行抵抗が大きければ大きいほど、せっかくエンジンやモータがガソリンや電気を消費させてトルクを生み出しても、走行抵抗に打ち消されてしまいます

すると、実際に走るために使えるエネルギーが目減りして、余計にガソリンや電気を消費するのです。燃費のいいエコドライブをするためには、上記の4つの走行抵抗を如何に低減できるかが重要です。

今回は、これらの抵抗の原因と対策を科学的に解説していきます。

この記事を読んで得られること

クルマにはどのような走行抵抗が掛かっているかということと、それらの原因を理解することができるようになります。

さらに、それらの走行抵抗を減らすための対策法も知ることによって、エコドライブを実現できるようになります。

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自動車の燃費を下げる4つの走行抵抗

自動車には、ボディに掛かる空気抵抗、タイヤに掛かる転がり抵抗、車体に掛かる勾配抵抗、車体に掛かる加速抵抗の4つの走行抵抗があります。

この中で、勾配抵抗に関してはユーザーはコントロールできません。なぜなら、勾配抵抗は坂道を走るときに車体に掛かる抵抗なので、環境に依存するものです。

坂道があるからと理由で、遠出をキャンセルしたりはしませんよね?(笑)

下記では、残りの3つの抵抗について詳細を解説します。

ボディの空気抵抗

1つ目は、ボディの空気抵抗です。

これは皆さん、イメージしやすい抵抗ではないでしょうか?クルマは常に空気の抵抗に逆らって走っています。

空気抵抗は、主にクルマの速度と前面投影面積という車を正面から見た時の面積によって変化します。

空気抵抗は80km/h以上からその影響が大きくなると言われているので、なるべく速度を落として走りましょう。

また、前面投影面積はクルマの形で決まってきます。プリウスのような平たい形の車は前面投影面積は小さいですが、SUVやトラックは大きくなるので空気抵抗を受けやすくなります。

タイヤの転がり抵抗

原因はタイヤの摩擦と変形に伴う抵抗

2つ目は、タイヤの転がり抵抗です。

これはタイヤが回転するとき、タイヤと路面との摩擦やタイヤが変形してしまうことで発生による抵抗です。この転がり抵抗はあまり一般的ではないかもしれませんが、普段の公道を走っているときの燃費に最も影響を与えている抵抗です。

この転がり抵抗は、主にクルマの車重とタイヤの転がり抵抗係数の2つから決まります

車重は、車両重量+乗員重量+荷物重量で決まります。車両重量と乗員重量はコントロールすることはできません。

したがって、重要なポイントは無駄な荷物を載せないことです。使わないのにずっとトランクに積みっぱなしになっている荷物は下ろしましょう!

転がり抵抗係数はタイヤの種類と空気圧で決まる

転がり抵抗係数は、タイヤの特性と空気圧で決まります。エコタイヤと呼ばれるタイヤは、この転がり抵抗係数が低くなっているので、エコタイヤを装着することによって転がり抵抗係数を下げることができます

さらに、タイヤの空気圧を高めに設定すると転がり抵抗係数が低下します。ただし、空気圧が高いタイヤは運転していると跳ねるような感覚になり、乗り心地を損なうので適度にしておきましょう。

車体の加速抵抗

自動車も慣性の法則に従っている

3つ目は、車体の加速抵抗です。

加速抵抗とは、言い換えると慣性です。止まっている物体は、止まろうとし続ける、動いている物体は、その運動をしようと続けるという慣性の法則のことですね。

加速抵抗は、クルマの車重と加速度によって決まります。加速度とは速度の変化率を表したものです。

クルマもこの慣性の法則の影響を受けています。加速抵抗が最も大きくなるのは発進時です。その理由は、発進時は0km/hから一気に速度を上げる必要があるため、加速度が非常に大きくなるからです。

加速抵抗を低減する対策1つ目はは、転がり抵抗と同様に無駄な荷物を下ろして車重を減らすこと。2つ目は、発進時にアクセルをゆっくり踏み込んで、加速度をなるべく小さく抑えることが有効です。

定速で走行しているときは加速抵抗0

常に同じ速度で走行しているときはクルマの加速度は0となるため、加速抵抗は0になります。

これがなるべく急加速・急減速をしない運転のほうが燃費がよくなると言われている理由です。

発進時は加速度が大きくなりやすいですが、走行中もアクセルを急に踏み込んだりすると、一気に加速度が大きくなってしまうので注意して運転してください。

定速運転は車酔いしづらく、同乗者にも優しい運転になりますよ。

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まとめ

燃費のいいエコドライブを実現するために、3つの走行抵抗を低減することが重要ということを解説してきました。

  • 空気抵抗は、なるべくクルマの速度を落とすことで低減
  • タイヤ転がり抵抗は、無駄な荷物を降ろす+エコタイヤを装着+タイヤの空気圧を高めに設定することで低減
  • 加速抵抗は、無駄な荷物を降ろす+発進時のアクセルの踏み込みを緩やか+走行中はなるべく定速をキープすることで低減
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