カウル

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カウル: cowl)とは、航空機オートバイなどにおいて、エンジンや車体に沿って流れる空気の整流を目的とする覆いのことである。カウリング: cowling)やフェアリング: fairing)とも呼ばれる[1]

航空機[編集]

ラングレー記念航空研究所でNACAカウルを装備したカーチス AT-5A[2]

レシプロエンジンを搭載した飛行機においては、エンジンを覆うカバーをエンジンカウル (engine cowl) あるいはカウリング (cowling)、または単にカウルと呼ぶ。フェアリングと言った場合は、エンジンだけでなく(きゃく)などの整形覆いも含まれる。大型ジェット機など、主翼の下にジェットエンジンを吊り下げる機体では「エンジンナセル」や「エンジンポッド」とも呼ばれる。

飛行機の歴史上、複葉機の時代のように速度が低かったころにはエンジンが剥き出しであったが、第一次世界大戦後の1920~30年代から空気抵抗(抗力)を低減する方策の1つとしてエンジンが覆われるようになった。機体全体が流線形で設計されるようになると同時に、主翼は単葉となり、引き込み式の降着装置操縦席風防(ウィンド・シールド)が採用された。

空冷エンジンを搭載した機種では空気抵抗を低減する効果のほかに、エンジンを冷却する空気の流れを整えて冷却効果を向上させる目的もあった。流路の出口に設けられる可動式の板を開閉することでで冷却空気の流量を調整できるカウルフラップ: cowl flap)と呼ばれる機構を備える機種もある。

NACAカウル[編集]

NACAカウル国家航空宇宙諮問委員会 (NACA) によって1927年に開発され、星型エンジンを搭載した航空機で使用されたカウルの一種である[3]。空気抵抗の低減に効果があり、燃費向上により開発や導入にかかる費用の何倍もの利益がもたらされた[4]。NACAカウルが開発される以前には、ロータリーエンジンにカウルが取り付けられることがあったが、空気力学のような科学的な根拠に基づいたものではなく、エンジン冷却の点においてもロータリーエンジンではカウル内でシリンダーが回転するため問題とはならなかった[3]。1920年代に入るとシリンダーが固定された星形エンジンが普及して冷却の問題が浮上し、冷却性能と空気抵抗の低減を両立したカウルの開発が求められた[3]。実験機のカーチス・ホーク複葉機はライト R-790星形エンジンを搭載し、NACAカウルを装着しない場合は大気速度が118マイル毎時 (190 km/h)だったのに対し、装着することで137マイル毎時 (220 km/h)に達した[5]。NACAカウルは最も高温になる部品、すなわちシリンダーやさらに重要なシリンダーヘッドを通るように冷気をエンジンに導く。さらに、独立したシリンダーを空気が流れた後の乱流が大幅に減少する。これらの効果の積み重ねにより60%近く減少する。実験の成果は、1932年以降のほぼすべての星型エンジン搭載機に装着される結果となった[6]

オートバイ[編集]

空気抵抗を減らしたり、乗員を走行風から保護する目的で、車体や乗員を覆う風防を指す。主に合成樹脂で作られており、視界を確保する部分(ウインド・シールド・スクリーン)は透明な材料が用いられている。適切に設計されたカウルは高速走行時にダウンフォースを発生し、走行安定性を高める効果がある。ロードレース用のオートバイやこれを模したスーパースポーツに分類される車種、ツーリング向けのツアラーに分類される車種で装備される例が多い。

一般向けの量産市販車で最初にフルカウルを装備したのは1976年のBMW・R100RSであった[7]。日本製の車種では1970年代末に、輸出向けの一部でビキニカウルと呼ばれる小型のカウルを装備された[7]。1980年代からはツアラーとして快適性を重視した大柄なカウルを装備する車種が増え、1982年にはホンダ・CB1100Rがロードレース用のイメージを持つカウルを装備して登場した[7]。一方、日本国内向けでは型式認定を得るのが難しく、1982年のホンダ・VT250Fまで導入されることがなかった[7]。認可が下りなかった理由としては、空力的な付加物は暴走行為を助長しかねないという観点が影響したともみられている[7]。VT250Fに装備されたのは「メーターバイザー」と名付けられた小さな風防であったが、これをきっかけとして1983年にはスズキ・RG250Γがロードレース風のハーフカウルを装備、翌年には同車がフルカウルを装備して、日本内外の市場にカウルを装備した車種が短期間で増えた[7]

カウルを分類して、次のように呼びわける場合がある。

ハーフカウル
車体の上側のみを覆うやや大型のカウルのこと[1]
フルカウル
車体下部まで覆う大型のカウルのこと[1]。分割式の場合、上部をアッパーカウル、下部をアンダーカウルと呼ぶことがある。
ロケットカウル
おもに丸形のヘッドライトを備えて、車体を覆う全体的に丸みを帯びたカウルのこと。ハーフカウルの物とフルカウルの物がある。
ビキニカウル
ハンドル回りを中心にヘッドライトを覆う比較的小型のカウルのこと[1]。ミニカウルとも呼ばれる場合もある[8]。フレームに固定されることが一般的なハーフカウルやフルカウルと異なり、ヘッドライトともにステアリング(通常はフロントフォーク)に固定されるため、舵角に応じてヘッドライトとカウルの向きが変わる。
アンダーカウル
車体下部のみを覆う比較的小型のカウルのこと[1]。ビキニカウルとともに装着される例が多いが、ホンダ・CBR400Fのように車体上部にカウルがない車両に装着される例もある。分割式フルカウルの下側パーツを指す場合もある。
シートカウル
シート後方の車体を覆うカウルで[1]、車体後方への空気流を整える役割を持つ。テールカウル、リアカウルとも呼ばれる[1]
ダストビン
前輪を含めた車体前部の全体を覆う大型のカウル。大戦前の競技用車両によく見られたが、前端部に受ける風圧により車体挙動が不安定になり危険であるとされ、レギュレーションで禁止された[9]。速度記録用などの特殊な分野では現在でも見ることができる。
メーターバイザー
スピードメーターを覆う小型の風防のこと[10][11]。一般的には、透明もしくは半透明の樹脂製のものが単体であり、不透明な素材のカウル部分は付属しない場合が多い。一方で、オフロード車両には「泥除け」の目的から不透明なもの単体の場合もある。より大型の透明風防は「ウインドシールド」と呼ばれる。
ビキニカウルのように、ヘッドライト周りも覆うものもこのように呼ばれる場合がある[12]
メーターカウル
メーターバイザーとほぼ同様だが、不透明なものである場合が多い。小型のビキニカウルを指す場合もある。

自動車[編集]

自動車では、ボンネットのフードとフロントウインドシールドの間の外板部を指す。現在の自動車ではワイパーの基部やベンチレーター吸気口がある部分である。フロントフェンダーが独立した形状を持っていた時代には側面に回り込んだ部分までを指していた。

鉄道車両[編集]

アメリカ形のディーゼル機関車の部位で、エンジン発電機部分の覆いのうち、全幅が台枠幅一杯まで広げられたものを「カウル」と呼ぶ。このスタイルのディーゼル機関車をカウル・ユニットと呼び、他方、覆いの全幅が狭く、周囲にランボードを持つものをフード・ユニット、単なる覆いでは無く、トラス構造の車体全体で応力を負担するものをカーボディ・ユニットまたはキャブ・ユニットと呼び、それぞれを区別している。

なお、かつての蒸気機関車において、特に高速で運行されるものは、流線型の覆いをつけていたものがある(あじあ号の牽引蒸気機関車など)。

脚注[編集]

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  1. ^ a b c d e f g バイク用語辞典”. ヤマハ発動機株式会社. 2014年3月10日閲覧。
  2. ^ White, Graham. Allied Aircraft Piston Engines of World War II. pp. Figures 2.2 & 2.3. ISBN 1-56091-655-9. 
  3. ^ a b c Anderson, John David. A History of Aerodynamics: And Its Impact on Flying Machines. pp. 331. ISBN 978-0521669559. 
  4. ^ White, Graham. Allied Aircraft Piston Engines of World War II. pp. 7–8. ISBN 1-56091-655-9. 
  5. ^ James R. Hansen (1998年). “Engineering Science and the Development of the NACA Low-Drag Engine Cowling”. History.nasa.gov. 2010年7月30日閲覧。
  6. ^ Full-Scale Testing of N.A.C.A. Cowlings (Theodore Theodorsen, M. J. Brevoort, and George W. Stickle, NACA Report # 592. Langley Memorial Aeronautical Laboratory: 1937)
  7. ^ a b c d e f JAMA -JAMAGAZINE-”. 一般財団法人日本自動車工業会. 2014年3月10日閲覧。
  8. ^ ミニカウル組付・取扱説明書”. 株式会社ワイズギア. 2014年3月10日閲覧。
  9. ^ John Robinson, "Motorcycle Tuning: Chassis", ISBN 0-7506-1840-X, p.132
  10. ^ Honda”. 本田技研工業株式会社. 2014年3月10日閲覧。
  11. ^ Honda”. 本田技研工業株式会社. 2014年3月10日閲覧。
  12. ^ VT250 1982.05”. 本田技研工業株式会社. 2014年3月10日閲覧。 “フロントウインカーを組み込んだミニカウル風のメーターバイザー”

外部リンク[編集]