Aerodynamika Toyoty Prius

Toyota Prius czwartej generacji już na pierwszy rzut oka zwraca uwagę swą aerodynamiczną sylwetką. I nie jest to tylko subiektywne wrażenie, ponieważ dzięki starannemu zoptymalizowaniu kształtów nadwozia projektantom Priusa udało się znacznie zmniejszyć opór powietrza podczas jazdy, co przyczynia się do wyjątkowo niskiego zużycia paliwa.

Nie każdy zdaje sobie sprawę z faktu, że opór powietrza stanowi istotną siłę, przeciwstawiającą się ruchowi pojazdu – przy prędkości 100 km/h jest to aż 70% wszystkich oporów, które musi pokonywać silnik, a więc na jego przezwyciężenie zużywane jest 70% mocy jednostki napędowej. Mało tego, opór aerodynamiczny rośnie wraz z drugą potęgą prędkości, czyli przy dwukrotnie szybszej jeździe jest czterokrotnie większy!

Opór powietrza zależy także od powierzchni czołowej pojazdu (mówiąc obrazowo, od wielkości jego sylwetki widzianej od przodu) oraz od tzw. współczynnika oporu aerodynamicznego Cx – im mniejsza powierzchnia czołowa i współczynnik Cx, tym mniejszy opór.

Prius pierwszej generacji, o czterodrzwiowym nadwoziu typu sedan, miał współczynnik oporu aerodynamicznego równy 0,29, co na owe czasy było bardzo dobrą wartością. Twórcy drugiej generacji flagowej hybrydy Toyoty nadali jej charakterystyczną, klinową sylwetkę. Powodem, dla którego pięciodrzwiowy liftback przyjął tak oryginalną formę, była właśnie aerodynamika. Bryła o kształcie kropli ze ściętym tyłem pozwala wykorzystać tzw. efekt Kamma, który w znacznym stopniu redukuje powstający za samochodem wir opływającego go powietrza, odpowiedzialny za dużą część oporu aerodynamicznego. To i inne rozwiązania pozwoliły obniżyć współczynnik Cx Priusa drugiej generacji do 0,26. W trzeciej generacji modelu drogą dalszej optymalizacji tej samej bryły zmniejszono Cx do 0,25.

Projektując najnowszą, czwartą generacją Toyoty Prius, wprowadzono cały szereg ulepszeń zmniejszających opory powietrza. Bryła samochodu została obniżona, najwyższy punkt dachu przesunięto w przód o 170 mm, tylny spoiler obniżono o 55 mm. Płaskie przednie słupki zaopatrzono w specjalnie ukształtowane nakładki, poprawiające przepływ powietrza. Boczne krawędzie przedniego zderzaka ukształtowano w sposób optymalizujący opływ powietrza wokół przednich opon. Tylnemu zderzakowi nadano kształt minimalizujący zawirowania za samochodem.

Wiele uwagi poświęcono spodniej powierzchni nadwozia – oprócz gładkich osłon zaopatrzono ją w starannie dobrane płetewki stabilizujące przepływ powietrza. Zastosowane rozwiązania dokładnie przebadano w tunelu aerodynamicznym, umożliwiającym badanie oporów powietrza w warunkach odpowiadających jeździe z prędkościami do 250 km/h przy obracających się kołach. Wyniki wielu takich prób pozwoliły dokonać optymalizacji aerodynamiki samochodu i doprowadzić współczynnik oporu Cx do rekordowo niskiej wartości 0,24.

Tak doskonała aerodynamika, wraz z usprawnieniami hybrydowej jednostki napędowej, pozwoliła uzyskać wyjątkowo niskie zużycie paliwa, wynoszące w cyklu mieszanym zaledwie 3,3 l benzyny na 100 km.