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住友ゴム、タイヤ付近の空気抵抗を可視化する「タイヤ空力シミュレーション」を開発 次世代EVタイヤを2027年発表予定
2024年2月7日 19:37
- 2024年2月7日 発表
住友ゴム工業は2月7日、タイヤ開発プロセスにおけるシミュレーション技術「タイヤ空力シミュレーション」を開発したと発表した。同社では、EV（電気自動車）の電費性能向上のために、タイヤの転がり抵抗の低減に向けたこれまでの取り組みに加えて、新たにタイヤまわりの空気抵抗低減を目指すという。
EVタイヤに求められる性能として、航続距離を最大化するための低電費性能の向上が重要な要素の1つとなり、同社ではこれまでも様々なアプローチでタイヤの転がり抵抗低減に取り組んできたが、これに加えて、新たに開発した「タイヤ空力シミュレーション」を活用して、EVタイヤの電費性能向上において重要となる空気抵抗低減にも取り組むとしている。
具体的には、2027年発表予定の次世代EVタイヤではEVの電費性能向上にさらに貢献するタイヤの開発を目指していて、走行する車両のタイヤ付近の気流をAIも活用した独自のシミュレーションにより可視化することで、空力性能を最適化するタイヤ形状の開発を進めるとしている。
EVにおけるエネルギーロスの約34～37％はタイヤに
EVへの変化が急速に進む現在、ICE（内燃機関）車両で過半を占める熱によるエネルギーロスがEVではほとんどなくなり、空気抵抗の影響が相対的に増加。タイヤは車体から露出しており、タイヤ付近を経由した空気は車両下部や側面にも大きくはみ出して流れるため、乗用車の空気抵抗によるエネルギーロスのうち20～25％はタイヤが関係し、熱によるエネルギーロスがほとんどないEVでは、転がり抵抗と合わせるとエネルギーロスの約34～37％がタイヤによるものとなるという。
タイヤ付近の空気抵抗を可視化するシミュレーション技術「タイヤ空力シミュレーション」
今回新たに開発した「タイヤ空力シミュレーション」は、タイヤ付近の空気抵抗を可視化するシミュレーション技術で、実車両データを用いることや、タイヤのパターンを再現した上で、車重による接地部分のタイヤ形状変化も含めて結果の分析にAI技術を活用しながらタイヤの回転による空力を計算できることを特徴としている。
さらに、これに加えて今回、タイヤのサイドウォールの文字や微細な凹凸がパターン同様に回転しながら変形するシミュレーション技術を開発。EVタイヤにおいてはサイドウォール部の凹凸を少なくし、空気抵抗を低減する事が重要となるが、今回開発したシミュレーション技術を活用する事でデザインと空力性能をより高次元で両立させたタイヤ開発が可能となる。
シミュレーションの精度を確認するために実施した実車による風洞実験結果と比較して、タイヤ後方の気流の傾向やサイドウォール部の凹凸を少なくしたEVタイヤの方が標準タイヤよりも空気抵抗値が低くなり、その変化量も一致したことから有用性を確認。また、AIも空気抵抗が大きい時はサイドウォール部がタイヤの空気抵抗に重要な位置であると示唆しており、同AI技術の有効性も確認した。
同技術を活用することで、空力特性の最適化によるタイヤ性能向上を図り、転がり抵抗低減と合わせてEVの電費性能向上に貢献することを目指すとしている。
