プリウス技術検討室

本物の空力のスペシャリストがSNSにいらっしゃる中、
なかなかこの話題に触れるのは気が引けるのですが、
いつかはプリウスの空力設計について触れたいと思っていました。

ただ、空力のデザインはなかなか詳細な資料はなく、
各メーカーにおける秘匿事項のようです。
私が知る中で、最も詳細な資料としては、
自動車技術会学会誌 Vol57 No.4(2003）に掲載されている
ホンダのインサイトの空力設計に関する論文があります。

ですから、今回はインサイトの資料をリファレンスとして
プリウスの設計を見ていきたいと思います。

また画像による説明が必須となりますので、
２回（もしくは３回）に分けての掲載とします。

◆インサイトの空力設計ポイント
インサイトでは１／４の空力スタディモデルを作成し、
３５０回のテストを経て、Cd値の低減を実施しました。
（Cd値は空気抵抗係数で、これが小さいほど空気抵抗が小さくなります。
　プリウス(２０型）で０．２６、インサイトで０．２５です）

大きくCd値の低減に寄与したのは
・Narrowing the Body ：車両後方の絞込み（リアトレッド狭幅化）
であり、また
・Optimaization of the Height and RoofEnd：全高とルーフエンドの最適化
・Adjustment of A-pillar Shape ：Aピラー形状の調節
も効果があることが分かります。
意外にも、Seting the Rear Side Skirt：リアスパッツの装着
の効果はそんなには大きくないようです。

なお、モデルCd値は０.２を下回っていますから
実際の車両の値と違いがありますね。

◆フロント部分の設計
論文では、

ボディ前面では、動圧（流れのエネルギー）を静圧に変換しないことがポイント

と書かれています。
インサイトでの前面圧力分布はグリル部に高い圧力がかかっているのが分かります。
（冷却上、ラジエータに空気を送らないといけないので当然ですね）
また、グリル部以外では、非常に圧力が低いのが分かります。

論文では、バンパのR部の形状最適化によるCd値の低減効果が示されています。

パンパの絞り角は（インサイトでは）10°が最適という検討結果です。
一応、プリウスの形状で見ると、このバンパ絞り角は15°ぐらいのようです。

（ただし、この部分だけで最適形状が決まるわけではないので、
　プリウスでも10°が最適とは限りません。
　むしろプリウスもCAE解析・風洞実験の結果、15°ぐらいが最適となった可能性があります）

現在、マニアの間でエンジンルームに入る空気量を制限し、温度低下を防ぐ目的で
グリル塞ぎがありますが、板で開口部を塞いでも依然、断面形状としては凹形状となっています。

ですから、ここには高い圧力がかかっており、ここでの損失はそれなりにありそうです。
ただし、仮にスムージングをして平面に近づけても、やはり静圧がかかることに変わりはありません。
空力実験車や新幹線N700系のように長い凸形状にできればいいかもしれませんが･･･
それはさすがに難しいですね(^^:

ボディ後面については、また次回以降で･･･
（って、これがあんまり好評でなければやめときますが･･･）

▼ この記事へのコメント ▼

いつも、貴重な情報をありがとうございます(_ _)
当然、次回も期待しておりま～す(^^)/^

論評するほど偉い立場ではありませんが、私には好評です～(^^

グリル塞ぎ、私のはモロに凹ですねぇ。

いつも楽しみにしています。(^^)

貴重な書き込みをありがとう御座います。期待しています。

グリル部分を凸状にすれば、全長が異なってきますから、無理な相談なのでしょうね。

From : 百式プリ / 2007年 10月 29日 23:54　▲

いつも、ありがとうございます。
”その２”もがんばります。

どうも自動車の速度レベルだと
フロントの形状（凸形状）はそんなに支配的ではないようです。
あと、Cd値低減と合わせて前面投影面積の減少も図りたいところですが、こちらはなかなか･･･
（ドアミラーの形状変更・小型化ぐらいですね）

プリウスの最高速チャレンジ仕様（ランドスピードプリウス）は、
車高をとことん下げて、ドアミラーを排除していましたね。

このあたりは以前、こちらのトピックでも話があがりました。
「プリウスの空力設計」

今回は、この内容からもう1段踏み込んだ考察をしたいと思っています。
（例えば、リアウィンドウの角度はなぜあの角度なのか･･･とか）

いつも有益な情報をありがとうございます！

「エアロプリウス・YURASTYLE」って、かなり Cd 値が低いんでしょうかねぇ？
http://www.mooncraft.jp/yuratakuya/garage/prius/01.html

▼

さん、こんばんは。

> 「エアロプリウス・YURASTYLE」って、かなり Cd 値が低いんでしょうかねぇ？
> http://www.mooncraft.jp/yuratakuya/garage/prius/01.html
------------
mooncraftさんには、スケールモデル用の風洞実験施設（ムービングベルト付き）もあるので、その気になればCd値計測（車両ではないので推定値）できると思います。

デザインコンセプトは、書籍で調べた限りの情報でも、なるほどと思う部分もあります。
ただ、リアコンビランプ部のサイドフェンスは
道路運送法の保安基準に照らし合わせると、少し大丈夫なのかなぁ･･･と気になります。

なるほど、私が購入時、最初に訪れたディーラーで、若い営業マンが本社主催のプリウス販促講習会に行った時の話を聞いたんですけど、

プリウスのホイル（15ｲﾝﾁも16ｲﾝﾁも）のプラ製のカバーは軽量化＋空力が影響してるようです。（それを聞いて外して無いんですけど）

それとドアノブの形状がプリウスの場合、トヨタ共通のバーハンドル型ですが、これは空力を下げているとのこと。
ただ、あのくぼみが無いと、パネル自体の強度が下がって補強が必要になるから今の形状になってるとか・・・

ホントかな？（笑

プリウスのホイールカバーは
やはり空力への効果があると、電子技術マニュアルには書いてあるんですが、
どれくらいの効果があるかは？です。

ドアハンドルについては、
グリップ形状（バーハンドル）とフラップ形状とを比べると、
今は断然グリップ形状が多いですよね。

くぼみは、フラップ形状でもあるので、ドア強度だけが要件とは考えにくいですね。

空力で劣るグリップ形状をあえて採用している理由は
いろいろ考えると面白そうなので、クイズにしてみました。（SNS内リンクです）
http://prius.sns.fc2.com/diary/index.php?categ=1&id=1193745659_364&vid=364

正解ははっきりしないのですが、あれこれ
考えてみると面白いかも知れませんよ。

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