かつてのスーパースポーツ「2000GT」や「フェアレディZ432」などが採用！ 「マグネシウムホイール」が何十年たっても普及しないワケ

この記事をまとめると

■軽量化はクルマづくりにおいて重要な要素

■しかしマグネシウムホイールが普及しないのはなぜか？

■マグネシウムホイールの特性や弱点について解説する

2000GTやフェアレディZ432などに採用されていた

自動車を設計する際、重要度の高い項目として車体（車両）の軽量化が挙げられる。自動車を動く物体と捉えた場合、軽く仕上げるということは、走る、曲がる、止まるの基本３要素すべてにおいてプラスに作用することになる。軽ければ、その分だけ加速はよくなり、旋回運動の限界点は向上し、制動距離は短くなる。もちろん負担重量が軽くなるから燃費性能も向上し、二酸化炭素の排出量も抑えることができる。自動車にとって、軽く仕上げることの効果は、計り知れないほど大きなものがあるということだ。

さて、自動車の軽量化の歴史をたどってみると、材料工学との戦いだった一面が明らかになる。もともと自動車の構成要素は、鉄、木、革、ゴム、それにガラスあたりを組み合わせたものだったが、材料工学の進歩により、軽合金素材や樹脂素材が用いられるようになってきた。とくに、重量の多くを占める鉄素材が、軽合金素材や樹脂素材に代わったことで、軽量化や造形の自由度が増すという効果も生んできた。

今回は、「時おり目にするマグネシウムホイールがそれほど普及しなかったのはなぜ？」というテーマを編集部から示されたが、たしかに、日本でもマグネシウムホイールはかつての高性能車、トヨタ2000GTや日産フェアレディZ432、世界レベルでもポルシェ・カレラGT、ブガッティ・ヴェイロンといった超ド級スポーツカー、いわゆるスーパーカーで採用されてきた実績がある。

ふつう、ホイールといえばアルミホイールが頭に浮かぶが、アルミニウムではダメでマグネシウムでなくてはならない理由、あるいはその逆で、マグネシウムではだめでアルミニウムでなくてはならない理由を考えてみることにしよう。そのためには、まずホイール素材という条件を捨て、広範な視点でアルミニウムとマグネシウムの特性の違いを挙げてみることにしよう。

マグネシウムの弱点は耐腐食性

まず、素材そのものだが、元素表で見れば、マグネシウムが12番元素、アルミニウムが13番元素と隣同士だが、比重はマグネシウムが1.7でアルミニウムが2.7とけっこう違っている。マグネシウムはアルミニウムに対して約6割程度の重量で、軽量性という意味ではマグネシウムが勝る状況にある（ただし、比強度はマグネシウム42GPaに対してアルミニウム70GPaとアルミニウムのほうが強い）。

ただし、これらはあくまで純マグネシウム、純アルミニウムの場合で、実際、工業製品として作られる場合には、マグネシウム合金（アルミニウム、亜鉛などとの合金）、アルミニウム合金（銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、ニッケルなどとの合金）という形で、本来の素材が持つ特性上の弱点を補うかたちで実用化されている。

こうした意味では、マグネシウム合金もアルミニウム合金も実用上の特性には大きな違いがないようにも思えるが、じつは、マグネシウムは決定的な弱点を持っている。水、アルコール、酸と反応しやすく、耐腐食性が低いということである。もちろん、合金化によってこれらのウイークポイントは抑えられるようになっているが、基本的に持つ特性を根底から拭い去ることはできない。

たとえば、ホイール素材として使った場合だが、腐食を避けるために塗装を施すが、マグネシウムという金属は塗装との密着性があまりよくなく、塗装の剥がれから金属面が外気と接触するとそこから腐食が進み、しかも内部に進行するというありがたくない特徴を持っている。簡単に言えば、古くなったマグネシウムホイールの利用にはリスクを伴うということである。実際、軽いことからレーシングカーのホイールとして使われているが、時間の経ったマグネシウムホイールの使用は避けられ、廃棄される例がほとんどである。

マグネシウム合金ホイールは、経時変化に伴う品質の保証（耐腐食性、耐振動性、耐衝撃性の確保）が難しく、量産車レベルでの使用であれば特性的にもアルミニウム合金ホイールで代用が効くことから、積極的な採用にいたっていないと判断してよいだろう。軽さは魅力だが、耐腐食性を狭い領域での実用化にとどまっているのが現状だ。

Comments

それ以前に加工自体が大変なんです。材料的には柔らかいのですが、旋盤等機械加工時に火花出したら困った事に一気に燃えるんです。おまけに水をかけての消化が出来ません。水の化学式のOに反応してしまい更に燃焼が大きくなるので黄色い金属消化器でないと消せないんです。マグネシウム材は加工引き受けてくれる業者少ないんです。

今はもっと軽いカーボンホイールやチタンホイールもありますが。