BMW M4(G82) VERUS ENGINEERING Ventusエアロ解説

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BMW M4(G82) VERUS ENGINEERING Ventusエアロ解説

  • 対応BMW M4(G82)
  • 出典VERUS「Performance of Verus Engineering Ventus Packages — BMW G82 M4 Platform」(2025年5月)

Ventusパッケージは、米VERUS EngineeringがBMW M4(G82)用に開発した2段階のエアロキットです。実車の3DスキャンをもとにしたモデルでのCFD解析、風洞実験、プロドライバーによる実走テストを経て設計されており、各部品の効果は数値で公開されています。

G82用では、リアウイングを高効率のUCWと、より大きなダウンフォースを出せるV1Xから選べます。同じ構成のまま、効率を取るか荷重の大きさを取るかを選び分けられます。このページでは、メーカー発行の技術資料(2025年5月版)に載っているデータと解析画像を、当店で日本語に訳して解説します。

主な数値(メーカー資料より) 値
フードルーバーによる前バランスの改善(UCW 5°時) 35%→45%
V1X(翼角2°)とUCW(翼角12°)の比較:同等のダウンフォースでのドラッグ −1.5%
V1Xウイングの標準幅(特注で最大1950mmまで) 1750mm
解析モデルのスキャン誤差(最大部) 1mm未満
CFDソルバー OpenFOAM v2106
VERUS Engineeringのエアロパーツをフル装着したBMW M4(G82)開発車両
サーキットテスト中のVERUS Engineering開発車両(M4 G82)。スプリッター、フードルーバー、スワンネックマウントのリアウイングを装着しています。

パッケージ構成

Ventus 1(サーキットを走り始めた方向け)

ダイブプレーンとUCWウイングで前後に荷重を作る基本構成です。前後バランスを整えるため、メーカーはフードルーバーの追加を推奨しています。

  • ダイブプレーン(カナード)
  • UCWリアウイング
  • カーボンフードルーバー(推奨オプション。ダウンフォース増と空力バランスの改善)
Ventus 1のフロントビュー。装着部品を青色表示
図4A フロント。バンパー両脇のダイブプレーン、左右一対のフードルーバー、UCWウイングを青で表示しています。
Ventus 1のリアビュー。装着部品を青色表示
図4B リア。スワンネックマウントのUCWウイング。床下やロッカー部には手を入れない、外装中心の構成です。

Ventus 2(タイムアタック・競技志向の方向け)

スプリッターとサイドスプリッターで前を、ウイングで後ろを押さえる最大構成です。ウイングはUCW(効率重視)とV1X(大容量)から選べます。

  • ダイブプレーン(カナード)
  • UCWまたはV1Xリアウイング(選択)
  • フロントスプリッター(エンドプレート付)
  • サイドスプリッター
  • カーボンフードルーバー
Ventus 2(UCW仕様)のフロントビュー。装着部品を青色表示
図5A UCW仕様のフロント。エンドプレート付スプリッターとサイドスプリッターが加わります。
Ventus 2(V1X仕様)のリアビュー。装着部品を青色表示
図5B V1X仕様のリア。UCWより大きな翼と、スリット入りのエンドプレートが特徴です。

BMW M3/M4用VERUSパーツ一覧を見る

構成一覧

部品 Ventus 1 Ventus 2
ダイブプレーン(カナード) ● ●
UCWリアウイング ● どちらか選択
V1Xリアウイング - どちらか選択
カーボンフードルーバー 推奨オプション ●
フロントスプリッター(エンドプレート付) - ●
サイドスプリッター - ●

各部品は単品でも装着できますが、前後の空力バランスを崩さないよう、メーカーはパッケージ単位での導入を推奨しています。ウイング翼角の調整範囲は、Ventus 1が0°(ルーバーなし)〜5°(ルーバー付)、Ventus 2がUCWで0°〜12°、V1Xで2°〜12°です。

データで見る効果

下のグラフは、各パッケージが純正(OEM)と比べてダウンフォース(上段)とドラッグ(下段)をどれだけ増減させるかを、速度ごとに示したものです。空力の力は速度の2乗に比例して増えるので、曲線は右に行くほど上がります。

帯の幅は、ウイング翼角(AoA)の調整範囲を表しています。翼角を変えることで、ドライバーの好みに合わせて空力バランスを調整できます。3本の帯は下からVentus 1(青)、Ventus 2 UCW(紫)、Ventus 2 V1X(えんじ)です。V1X仕様は、UCW仕様の上限を大きく超えるダウンフォースまで届きます。

Ventusパッケージ別のダウンフォースとドラッグの速度特性グラフ
図2 純正比のダウンフォース増分(上)とドラッグ増分(下)。青帯がVentus 1(0〜5°)、紫帯がVentus 2 UCW(0〜12°)、えんじ帯がVentus 2 V1X(2〜12°)。横軸は速度[mph]、縦軸は力[lbs]。1lbs≒0.45kg、100mph≒161km/h。

UCWとV1Xの比較

資料には、2つのウイングを同じ条件で比べたデータがあります。V1Xを翼角2°で使うと、UCWを最大の12°まで立てたときと同じダウンフォースを、1.5%少ないドラッグと同じ前後バランスで出せます。低い翼角で同じ荷重を出せる分、V1Xにはさらに翼角を立てる余地が残ります(120mph≒193km/h時の比較)。

項目(120mph時) UCW 12° V1X 2° 差
コード長(翼弦) 250mm 300mm +20%
ダウンフォース 668lbs 669lbs +0.1%
ドラッグ 482lbs 475lbs −1.5%
バランス(前/後) 36.8/63.2 37.0/63.0 −0.5%

Ventus 2構成でのUCW(12°)とV1X(2°)の比較。数値はメーカー資料によります。

Ventus 2パッケージの前後空力バランス比較チャート
図3 Ventus 2の前後空力バランス(えんじがフロント、青がリア)。フロントの割合はUCW 0°で57%、UCW 12°で37%、V1X 1.9°(ガーニーなし)で37%、V1X 12°(ガーニー付)で22%です。翼角の設定でバランスを大きく動かせます。

部品ごとの解説

ダイブプレーン(カナード) Ventus 1・2

最低地上高を変えずに、フロントのダウンフォースを少し足したいときに向く部品です。板そのものが受ける力(上面が高圧、下面が低圧)は大きくなく、主な役割は車体まわりの流れを整えることです。意図的に作る渦がフェンダー内の空気を引き抜き、ボディに働くリフトを減らします。

M4前まわりの気流を可視化したCFD画像
図6 前まわりの流線(色は流速)。バンパー脇を通った流れがダイブプレーンで向きを変え、フェンダーまわりの空気を後方へ引き抜いています。

素材:2×2ツイルカーボン(クリアコート仕上げ)/取付:位置決めテンプレート付属

フロントスプリッター(エンドプレート付) Ventus 2

フロントのダウンフォースの中心となる部品です。上面にかかる高圧が板を押し下げ、下面はウイングと同じく負圧で車体を引き下げます。力の大きさでは下面の働きのほうが上回ります。解析はスプリッター単体ではなく、エンドプレートまで含めた装着状態で行われています。

G8X系のMモデルは下向きのオイルクーラーを持つため、スプリッターには後方へ排出するダクトを設けて冷却風の通り道を確保しています。M2(G87)用と違い、G82用はダクトの出口をスプリッター上面側に設けて、スプリッター性能に影響しないようにしています。高負荷の走行が続く場面(特に夏場)では、油温のモニタリングを推奨します。

スプリッターと床下の気流を下から見たCFD画像
図7 床下を斜め下から見た流線。スプリッターを通った流れが床下全体へ導かれ、後方へ抜けています。

素材:カーボンポリウィーブ(モータースポーツグレードの複合材。通常のカーボンが衝撃で割れる場面でも破断しにくい)

サイドスプリッター Ventus 2

車体上面側の高圧の空気が、側面から床下へ回り込むのを抑える部品です。直進時だけでなく、旋回中や高ヨー角時の床下の流れを整えることを重視して形が決められています。増えるダウンフォースは車体中央付近に集中するため、前後バランスへの影響はわずかです。

車体表面の圧力分布を示すCFD画像
図8 車体表面の圧力分布。グリルやスプリッター上面などの、流れがよどむ部分が赤(高圧)、ボディサイドやホイールアーチまわりが青(低圧)です。この圧力差によって側面から床下へ空気が回り込むため、サイドスプリッターでせき止めます。

素材:カーボンポリウィーブ/取付:純正サイドスカート部に付属ハードウェアでボルト留め

UCWリアウイング Ventus 1・2

リアに大きなダウンフォースが必要な場合の中心になる部品です。翼型はCFDで設計したのち風洞で仕上げたもので、働きの大半は下面(負圧面)が担います。上面もダウンフォースを生みますが、下面ほどではありません。

トランクマウントは6061アルミの削り出しで、下面は純正トランクリッドの曲面に合わせて加工されています。ヒンジ側の受けとステンレス製スタンドオフでトランクリッドを挟み込む構造のため、パネルの変形を防ぎながら高い剛性を確保しています。メーカーは、これまで作ったUCWキットの中でも剛性の高い部類だとしています。

M4側面の流速分布とストリームラインを示すCFD画像
図9 側面から見た流速。ルーフ上で加速した流れ(赤)がウイングに流れ込み、車体後方で下向きに整えられています。
UCWウイングの翼角別ダウンフォース・ドラッグ特性グラフ
図11A UCW単体の翼角別特性(0〜15°)。太線がダウンフォース、細線がドラッグです。翼角を立てるほど荷重は増え、ドラッグの増え方は緩やかです。

素材:2×2ツイルカーボン(クリアコート仕上げ)/マウント:6061削り出しトランクマウント+ステンレススタンドオフ

V1Xリアウイング Ventus 2

UCWと同じ考え方で設計し、より大きなダウンフォースを出せるようにしたウイングです。翼型はCFDの随伴(アジョイント)最適化で詰め、風洞で相関を確認しています。エンドプレートのスリットが翼端渦のエネルギーを弱め、圧力抵抗を減らします。スワンネックマウントなので下面の流れが乱れず、負圧面を十分に使えることも効率に効いています。

ウイング幅は標準1750mmで、特注で最大1950mmまで指定できます。

V1Xウイング装着車側面の流速場を示すCFD画像
図10 V1X装着状態の流速。ウイング後方の減速域(濃紺)が大きく、翼が大きな力を生んでいることがわかります。
V1Xウイングの翼角別ダウンフォース・ドラッグ特性グラフ
図11B V1X単体の翼角別特性(0〜14°、1950mm幅時)。幅を50mm狭めるごとに、ダウンフォースは約5.3%、ドラッグは約2.8%ずつ減ります。UCW(図11A)とは縦軸のスケールが違います。

素材:2×2ツイルカーボン(クリアコート仕上げ)/マウント:スワンネック/幅:標準1750mm、特注で最大1950mm

カーボンフードルーバー Ventus 1(推奨)・2

エンジンルームの熱と圧力をボンネットの上へ抜く部品です。冷却効率と補機類の寿命を高めると同時に、エンジンルーム内の圧力を逃がしてフロントのダウンフォースを増やします。空力バランスはフロント35%から45%へ改善します(UCW翼角5°時)。

開口部は、ボンネット裏の構造をほとんど切らずに済み、なおかつフード上の圧力が低く空気がよく抜ける場所に配置されています。3Dスキャンデータをもとに作っているため、フードの曲面に純正部品のようにフィットします。実走テストでも、エンジンルーム温度の大幅な低下が確認されています。

フードルーバーから抜ける気流を可視化したCFD画像
図12 グリルから入った空気(青系は減速した流れ)が、左右のルーバーからボンネットの上へ抜け、ルーフ方向へ流れています。

素材:2×2ツイルカーボン(クリアコート仕上げ)/取付:位置決めテンプレート付属

CFD画像の読み方

このページやメーカー資料に出てくる解析画像は、色の意味を知っておくと読みやすくなります。主な表示方法は次のとおりです。

ストリームライン(流線) 空気の通り道を線で表したもの。色は流速で、赤系が速く、青系が遅い流れです。図6・図7のように、部品が流れをどこへ導いているかを見るのに使います。
Cp(圧力係数) 大気圧を0とした相対的な圧力です。0より下が低圧(吸われる側)、上が高圧(押される側)。図8のような表面の圧力分布図では、赤が高圧、青が低圧です。
CpZ(上下方向の圧力分布) 車体のどこでダウンフォースやリフトが生まれているかを示します。青がダウンフォース、赤がリフトの発生域です。
CpX(前後方向の圧力分布) ドラッグがどこで発生しているかを示します。赤が抵抗を生む場所、青が車を前へ押す側の場所です。
CpT(総圧) 気流に残っているエネルギーの量です。エンジンルームや車体を通ってエネルギーを失った空気の行き先を追うのに使います。
ポイント 空力係数の増減を表す単位で、1ポイントは係数0.001です。CdやClの変化量を表すときに使います。

開発の裏付け

実車スキャンから作った解析モデル

解析の精度は、もとになるモデルの精度で決まります。VERUSはM4の実車を自社で3Dスキャンし、最も誤差の大きい箇所でも1mm未満のCADモデルを作りました。貫通ダクトやラジエーターダクトまで解析モデルに含めています。

3DスキャンデータとCADモデルの照合画像
図13 スキャンデータ(青)とCADモデル(グレー)の重ね合わせ。まだらに見えるのは、両者の差がごく小さいためです。

直進だけを前提にしないCFD

解析には有限体積法CFDのOpenFOAM v2106(SIMPLE法、K-Omega SST乱流モデル)を使っています。実際の走行ではほぼ起こらない完全な直進状態ではなく、0.5°のヨー角を基本条件とし、複数の車高とヨーレートで旋回中の状態も解析しています。フロントに並ぶ5つの冷却器は、すべて多孔質体としてモデル化されています。

風洞と実走で確認してから製品化

CFDで設計した形状を、風洞実験の知見と過去の実績のある設計をもとに詰め、最後にプロドライバーがサーキットで確認しています。純正部品並みのフィットを目標にしており、エンジンには手を入れないため、メーカー保証もそのまま残ります。

構成のご相談

走り方(街乗り中心、走行会、タイムアタック)と現在の仕様をお知らせいただければ、上のデータをもとに構成をご提案します。UCWとV1Xの選び方や、単品から段階的に導入するご相談もお受けしています。


適合:BMW M4(G82)。図版と数値はVERUS Engineering発行「Performance of Verus Engineering Ventus Packages — BMW G82 M4 Platform」(2025年5月21日)によるもので、解説は同資料をもとにRK-ONLINEが構成・翻訳しました。