軽量軽自動車１２０キロ走行時の燃費をよくするためには車高を極限まで低くすることと(前面投影面積を小さくする）、 かつ涙滴型外観デザインが必須でしょうか？

Question

重量五百キロの軽自動車を想定します。

例えばフロンテクーペやＡＺ－１のデザインをベースに、前面涙滴デザインを行う！？

「軽量軽自動車１２０キロ走行時の燃費をよくするためには車高を極限まで低くすることと(前面投影面積を小さくする）、
かつ涙滴型外観デザインが必須でしょうか？

例えばフロンテクーペやＡＺ－１のデザインをベースに、前面涙滴デザインを行う！？」について、

補足

この場合の車高＝全高の事です。地上高ではないです。 地面効果の面からも、あまり地上高は低くしすぎないほうが良いかも、 車重量の軽い軽自動車では、スピードを上げると、空気抵抗がもろに燃費を悪化させます。 であるから、対策として、いわば、「自転車」のスピードトライアルのシェルでおおったような外観が、効いてくると思います。

Answer 1

車の空気抵抗は、大雑把には圧力抵抗（形状抵抗）が9割で、摩擦抵抗が1割と言われています。
ですから可能な限り圧力差を生み出さない事が重要となります。

それには前方投影面積を小さくする事や涙滴型デザインを用いる事は、非常に有効な手段となります。
同様の理由から、自転車のスピードトライアルのヘルメットやホールもあのような形状になっています。^^

空気を切り裂き突き進むには、前方投影面積を小さくする事は非常に有効で、空気を押し潰す事で生じる正圧（圧力抵抗の一つ）を減らせます。
正圧が低いと言う事は、後部で生じる圧力の差も軽減できるので、気流が塊となって引き離される状態（負圧が生じて引っ張られる＝圧力抵抗の一つ）も少なくなります。
更に涙滴型デザインは、後部での気流の失速を軽減できますから、圧力差をもっと減らせるので負圧抵抗がさらに少なくなります。

他には、内部流抵抗や干渉抵抗といった、車の内部や路面との間に流れる空気の抵抗があります。
これらは狭い空間を流れる事で生じるものですが、ラジエーターなど冷却に必要不可欠な要素も含まれるので、無暗に減らす事が出来ません。
ただ整流板などを用いて乱流を防ぐと圧力差も減るので、抵抗を減らす事ができます。


因みに空気抵抗係数（Cd値）＝抗力ではないので、それがそのまま性能とはなりません。
実際には前方投影面積のほうがCd値よりも2桁くらい大きく作用しますから、前から見てデカい車ほど燃費は悪くなりやすいと言えます。^^;

質問者からのお礼コメント

皆様ご回答ありがとうございました。！

Answer 2

セブン160→20㎞

アルトワークス→21㎞

これから見ると全高が低いセブンと箱のアルトワークスとあまり大差無いよね？

つまりデザインだけでは全く変わらないと言うこと

Answer 3

そう云う発想は、頭が悪い証拠です。

そんな＜程度の燃費改善＞は、
＜費用対効果＞としては、＜論外＞です。

Answer 4

軽量化と空気抵抗を極限まで無くすと言う事でしょう。
空気力学の天才デザイナー
由良卓也さんが軽自動車を作ったら面白いと思います。

Answer 5

涙滴デザインは特に必要ありません。
前面投影面積の低下は必要ありますが、涙滴デザインをしなくてもCD値にはあまり影響しません。
現に、テスラモデルSは、Cd値0.24を誇っています。
そして、最低でもゼロリフト。
できれば、スポイラー無しで。
欲を言うなら、マイナスリフトを実現して欲しいと思います。

Answer 6

コンピューターのマップを変えて、ファイナルギアを
低いのに替えればいいのでは。

燃費の話ですよね。
単純にノーマルより低い回転数で走れれば
燃費は良くなりますよ。
時速120ｋｍで巡行出来るギリギリまで
燃調やバルタイや点火時期などなどとギア比を
落とせばいいだけです。

それがダメな場合に初めてボディーの形状を
考えるべきです。

Answer 7

車高と燃費は無関係。スピードブレーカー速度記録車を見れば車高が低いと抵抗が下がるなどデタラメペテンであることがわかります。エアロなどというのも空力に反しているのもわかるでしょう。ポルシェなど250キロ以上を想定している外国の高性能車はみなスカートをはりだしたりしていません。下広がりのスカート形状でうれしがってるのは日本車くらいです。
空力で効いてくるのは車体下面です。下面全体を一枚板でカバーをして完全平面フラットにすれば大幅に抵抗は下がります。車高はかえって高めのほうが路面の影響が少なくなるので好ましいです。あとはタイヤ幅を限界まで細いタイヤにして初代インサイトのようにホイールカバーをつけるのが良い。
もちろんタイヤにはバースト直前までパンパンにエアを詰めます。
燃費向上だけが目標なので安全など関係ないですよね。
余談ですがAZ-1で速度トライアルをやったところ200キロくらいで蛇行するようになってしまい、エンジンには余裕があったが危険でそれ以上加速できなかったという記事があります。一方カプチーノは200キロ以上でも直進できてエンジンの限界まで加速できたという。蛇行してしまった原因が空力なのか重量配分なのかは不明です。

Answer 8

軽みたいに馬力のない車で高速運転をよくする人はそんなデザインを選べば燃費よくなるよね。

Answer 9

車高を下げて面積が小さくなるのですか？
タイヤの面積が少しだけ小さくなるのかな？

ＣＤ値は、形状で変わるので有効だと思います

１２０キロ走行時の燃費を良くするなら、1,000ｃｃぐらいのエンジンに換装が効果ありそうです

Answer 10

空力よりもギア比です。
空力や車高をいじったところで燃費にはさほど影響しません。

Answer 11

何をしても所詮は660ccの非力な軽自動車
そこまでするなら普通車に乗った方がいい