ガソリンのコストが上昇するにつれて、自動車メーカーは燃料効率の良い車の設計にますます注意を払っています。
空力車の機能
燃料の節約に役立つ車の設計の1つの側面は、空力効率です。つまり、車が通過する空気から可能な限り小さな抵抗に遭遇するようにします。空力的に効率的な炎が多いほど、任意の速度で移動するために使用する燃料が少なくなります。車の動きが速いほど、空気抵抗（抗力）を最小限に抑えることが重要になります。
車の形状の空力効率は、抗力係数（一般にCd図として知られています）によって測定されます。たとえば、気流に対して直角に保持された平板のCdは1.25ですが、現時点で最も効率的な生産車の形状のCdは約0.28です。
ただし、このCdの数値は、車の正面の面積を考慮していないため、単独で車の空力抵抗を計算するために使用することはできません。正面の面積は、車の総断面積、または車が占めるスペースの総量です。フロント。
フルサイズの車と同じものの縮尺模型はどちらも同じCdの数値になりますが、大きなバージョンでは、正面の面積が大きいため、高速で推進するためにより多くの電力が必要になります。
このため、重要な数値はCdA（抗力に正面面積を掛けた係数）であり、これは体に作用する抗力の総量を示します。したがって、2台の車を比較する場合は、CdではなくCdAの数値を比較する必要があります。
自動車メーカーは、風洞を使用して、自動車のプロトタイプがどのように動作するかを確認します。風洞では、車が固定され、空気の流れが吹き飛ばされて、前方に運転されたときに車が満たす条件をシミュレートします。
車は、車の両端で発生しているダウンフォースまたは揚力を記録する計器に接続されています。車を通過する空気の流れは、羊毛の小さな房を車のボディに取り付けるか、煙の流れを吹き飛ばすことによって可視化されます。
どちらの場合も、風が車の上を流れるときに通る経路は、羊毛や煙の振る舞いによって見ることができます。煙は、車の前後の空気の挙動も示します。羊毛の房は、体の上の気流の線に沿って配置されますが、車の前または後ろの空気の挙動を示すことはできません。
風洞内のモデルまたは車は、気流に対してさまざまな角度で回転できるため、エンジニアは横風での体型の動作を確認できます。
圧力の中心は、風が作用する車のボディシェル上の有効なポイントです。車の圧力の中心とその重心（重力が効果的に作用する車内の点）の相対的な位置は、車の安定性を決定する上で重要です。たとえば、圧力の中心が重心では、横風が車をコースから外す傾向があります（右）。重量の大部分が前方にある前輪駆動車の場合のように、圧力の中心が重心のわずかに前にあるときに、車は最も安定します。 
これら2つの要素の相対的な高さも重要です。圧力の中心と重心の両方が車の上方にある場合、横風が車を転がし、極端な場合にはひっくり返す傾向があります。 
車が風洞に設置されると、その抗力は、風が吹くときに車が固定された車輪に及ぼす力の量によって測定されます。変更が加えられると、抗力への影響を測定および記録できます。
通常、車の設計者は、空気をすり抜けやすいように見えるプロトタイプを作成しますが、エアインテークやドアハンドルなどのアイテムを追加すると、効率が低下します。
空気の流れをスムーズにするのに役立つ機能のいくつかは、VauxhallAstraなどの車で見ることができます。アストラには、空気をカットするための低く滑らかな傾斜のノーズ、空気の流れが妨げられないように周囲のボディワークとほぼ同じ高さのフロントガラス、ボディワークとほぼ同じ高さのサイドウィンドウ、最小限の輪郭のホイールトリムがあります。ドアハンドルを引っ込めたり、外側のミラーを合理化するなどの細部に注意を払うことで、空気がよりスムーズに流れ、渦が発生する傾向が低くなるため、空力抵抗を減らすことができます。
現代の空力車で使用されている他の技術には、使用しないときはワイパーをスカットルパネルの下に引っ込める、スイッチを切ると車のノーズにぴったり合うポップアップヘッドランプを付ける、車の屋根の端にある隆起した側溝をなくすなどがあります。細部に注意を払うことで、リアライトレンズを清潔に保つために空気の流れを作ることもできます。
良好な気流とは、車が安定した状態を保ちながら、妨害を最小限に抑えて大気をすり抜けることを意味します。安定性を確保するために、ボディの両端にある程度のダウンフォースが必要ですが、乱気流は車の後部の後ろで発生するのが理想的です。これは、車を清潔に保つのにも役立ちます。
風洞は、大型のモーター駆動ファンを使用して車を通過する空気の流れを吸い込み、静止した空気を高速で運転することをシミュレートします。車はトンネルの真ん中にある感圧パッドの上に座っており、トンネルの側面にある表示画面により、エンジニアは何が起こっているのかを見ることができます。
車が生産のために開発されているとき、元のデザインの空力的純度の一部は通常失われます。コストの理由で変更が行われる場合があります。たとえば、滑らかなアンダートレイを取り付けると、車の形状の効率を向上させることができますが、このパネルの製造には余分な費用がかかり、ギアボックスなどのコンポーネントへのアクセスが難しくなる可能性があります。
また、幅広のタイヤを装着する必要があるなどの実際的な考慮事項により、スリムタイヤのプロトタイプよりも空力性能が低下する場合があります。量産化する場合、なじみのない機能が含まれていると販売が滞る可能性があります。
この例は、フォードのコンセプトカーであるプローブのフェアリングされたk流線型の前輪です。プローブに非常によく似ているが、前輪がフェアリングされていないシエラは、一般の人々がそれに慣れるまでゆっくりと売れた。前輪がフェアリングされていたら、売上はさらに抑制された可能性があります。
風が吹いていないときに直線で空中を滑る車を設計するのは比較的簡単ですが、横から風が吹いているときや車が安定していることを確認するのはより困難です。は高速でコーナリングしているため、車の側面に力が発生します。
車の側面には、風圧が効果的に作用する圧力中心と呼ばれる理論上のポイントがあります。圧力の中心と力のバランスに注意を払うことで、エンジニアはより安定した車を設計できます。
たとえば、圧力の中心が車の重心よりもかなり上にある場合、横風によって車が転がり、オフラインになります。圧力の中心が車の重心のかなり前にある場合、強くて突風のある横風により、車は回転して重心を前に出そうとします。
ただし、圧力の中心の位置は、車の速度の変化に伴って変化し、場合によっては、それが車の前にくるように変化することさえあります。解決策は、まず、車の重心が前方にあることを確認することです。これが、前輪駆動レイアウトが人気の理由の1つであり、前輪駆動のウェイトバイアスがあります。
車の後部に向かってボディワークの領域が広い場合、圧力の中心もさらに後方に保たれる傾向があります。過去のレーシングカーの中には、後部の面積を増やすことで速度の安定性を向上させるテールフィンを備えていたものもありました。低く傾斜したボンネットラインは、空気をよく貫通し、車の前部のサイドエリアを抑えるのにも役立ちます。