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業界ニュース 2018.9.28

ボンネット、ルーフ、ミラーなど…乗用車のカーボン化は意味があるのか?

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純正採用からアフターパーツまで、クルマにおけるカーボン素材の用途は、タイヤ以外のパーツに広がっています。その一方で、そこまでカーボン化することに意味があるのか?という疑問の声もあります。今回はその真相に迫ってみましょう。

パーツはいろいろ、カーボンもいろいろ

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ひと口に”カーボン化”と言っても、いくつかの種類がありますし、その目的も異なります。さらにカーボンを使ったパーツも、作り方で強度や耐久性に大きく差があるため、初歩的な話から始めると長い話になります。
そこで今回は、「炭素繊維強化プラスチック(CFRP)」という意味でのカーボンをメインに、炭素繊維を素材とした構造材の話までにとどめます。また、種類もあまり難しく考えず”安価なカーボン(ウェットカーボン)”と、”高価なカーボン(ドライカーボン)”の2種類として考えていきましょう。


外装は決して「お値段以上」にはならない!?

市販されている外装のカーボンパーツは、ほとんどが安価なカーボンでドレスアップ用途です。樹脂パーツ(FRP)以上に軽くなりませんが、カーボンシートが入ってるぶん強度は若干上がります。しかし作り方によっては柔軟性に欠け、瞬間的な衝撃に対して破損してしまうことがあります。
また高価なカーボンを使ったパーツは、軽くすることができますが、樹脂パーツと同じまたは若干高い強度で、お値段も高いうえに耐久性に不安があります。


インテリアは「演出方法」のひとつ

グラム単位での軽量化が求められるレーシングカーでも無い限り、インテリアには安価なカーボンをおすすめします。外装パーツ同様、カーボン柄であることが重要です。
インテリアパーツで高級感を演出するには、本革やアルミ削り出しなどが定番ですが、例外がバケットシートで、市販車用でも高価なカーボン製が存在します。
シートは、ホールド性だけでなく軽量化も重要な要素で、こうした高価なカーボンを使ったバケットシートには確かに意味があると言えるでしょう。ただコストパフォーマンスという面で考えると、レースや競技のようにストイックなステージでこそ意味が出てくる程度です。


赤く光るカーボンブレーキディスクがキレイでした

これまで紹介したものとは明確に異なるのが、走行装置におけるカーボンパーツです。具体的には、クラッチディスクやブレーキの摩擦材とディスクローターです。
これらは性能一点張りで、安価なカーボンの入る余地は無く、例外無く高価なカーボンです。ただし、高価なパーツだからと、いかなるクルマでも効果抜群とはいえません。カーボンは低温だと摩擦力が非常に弱いため、クラッチは滑る、ブレーキ効かずで、街乗りで気軽に使うものではないのです。
カーボンパーツを使う意義がどこかと言えば、超高温でも摩擦力を発揮すること。ブレーキング時にカーボン製のブレーキディスクが赤く光るレーシングカーを見たことがある方もいると思います。超高温でも効き続けるブレーキが求められる場面では、カーボン素材が効果を発揮するのです。
カーボンクラッチも基本的には同じ意味ですが、クラッチミート時のフィーリングがメタル系素材より柔らかく、熱により歪んで均一な面が損なわれるホットスポットを防ぐ効果もあります。


ハイテンも良いが、カーボンを構造の一部に使うことも

高いカーボンを使ったフルカーボンボディは、さすがにレーシングカーに限られます。しかし部分的には構造材の一部にカーボンを使う例が増えており、BMWのように自前で高いカーボンの量産体制を整えたメーカーは使用比率を増やしています。
そのBMWと提携しているトヨタも現行のプリウスでは、カーボンを一部使用していますね。構造材として見た場合には、かなりの軽量化が見込めるので、カーボンはかなり有効な素材です。
ただ、量産乗用車用となるとコストに見合った大量生産が可能なメーカーは少なく、使用比率が高いのは高級車や燃費性能、走行性能が重要なクルマに限られます。
最近ではハイテン(高張力鋼)のように、強固で軽量な自動車用鉄鋼素材が増えており、アルミからハイテンに回帰が進んでいるような例もあります。使用比率が増えているとはいえ、構造材としては今後もカーボンは特別な素材と言えるでしょう。


結局、カーボン化に意味はあるのか?

カーボン化に意味があるかと言われれば、もともと生産段階から使われているもの以外では、用途やユーザーの嗜好によります。
モータースポーツ用途で1グラムでも軽くしたいなら、高価なカーボンを使っても意味があります。そうでない人もドレスアップ用途でカーボン柄が好きなら意味があるでしょう。
視覚的な効果という意味では、表面にカーボン調のシートを貼っても同じですが、安価なカーボンには意味が無いなどと言うのは、あまりにも野暮な話ではないでしょうか。

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