Vou fazer uma grande viagem de carro nacional, e quero aumentar o espaço de carga ao conseguir um rack de teto, mas estou me perguntando quanto o arrasto adicional vai aumentar a minha conta de gás. Há alguma maneira de descobrir isso?
O ConsumerReports.org fez a análise . Obviamente será diferente para cada carro e forma e tamanho de rack de tejadilho, e conteúdo do rack, mas na sua experiência:
2013 Honda Accord (4-cyl.) MPG (Miles Per Gallon) @ 65 mph = 105 km/h
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No rack 42 mpg = 5.6 l/100km
Empty rack 37 mpg = 6.4 l/100km
Empty rack and wind deflector 35 mpg = 6.7 l/100km
Rack with two bikes and deflector 27 mpg = 8.7 l/100km
, o que lhe dá uma indicação de que pode adicionar cerca de 50% à sua factura de combustível, dependendo da carga.
Um jornal local aqui na Finlândia realizou recentemente um teste de eficiência de combustível que pode fornecer alguns dados relevantes aqui. O teste comparou o consumo de combustível do veículo de teste (um Volvo V70 D4 diesel), num percurso de teste que incluiu a condução em auto-estrada e urbana, em três configurações de tejadilho. Os resultados foram:
Assim, a caixa de carga no tejadilho aumentou o consumo de combustível em cerca de 5% comparado com a linha de base.
(O teste completo também mediu o nível de ruído no ouvido do condutor e comparou a facilidade de instalação e vários outros aspectos das diferentes opções, mas vou deixar estes fora deste resumo. Basta dizer que a caixa de carga causou algum zumbido constante, mas perceptível, e tornou o carro um pouco mais sensível aos ventos laterais).
Resposta curta: Depende muito de quem pergunta e que veículo é usado.
Um rack vazio foi reportado para aumentar o custo de combustível ao longo do tempo de 1% a 15%, enquanto um rack de tejadilho totalmente carregado irá adicionar 20% a 50% à sua conta de combustível. Vou justificar estes números abaixo.
Note que, no entanto, as mesmas fontes colocam o efeito de “comportamentos de condução” a um chocante 35% - por isso a diferença em acalmar, usar o cruise control, e estar num ambiente de viagem descontraído enquanto evita mudanças de faixa é mais ou menos o mesmo que colocar um rack de tejadilho e enchê-lo de malas, dependendo do seu veículo.
Metodologia e citações abaixo.
Fontes: (http://www.consumerreports.org/cro/news/2013/07/tests-show-bike-racks-can-ruin-your-mileage/index.htm) - Enquanto isto é relatado noutra resposta, só usa números de MPG que são terrivelmente maus para comparação cruzada, e o efeito do tejadilho vazio parecia tão ridiculamente alto que me fez desconfiar. Relatórios sobre diferentes veículos relataram uma pequena redução de 1% com um tejadilho vazio, então YMMV. Edmunds.com - Uma comparação multi-veículo com muitos testes variados são executados, e os dados parecem ser corretamente interpretados em % de economia.
Usando um Acordo Honda de 2013 e dados fornecidos pela Consumer Reports, um rack de teto vazio aumentará a quantidade que você gasta em gasolina em 12% comparado a nenhum rack, assumindo a velocidade da rodovia. Um rack de duas bicicletas com deflector de vento irá aumentar os seus custos de gasolina em 36%. Estou um pouco desconfiado deste primeiro número, mas é possível.
Usando um Enclave Buick 2008 com dados do Edmunds, trilhos vazios adicionam apenas 1% aos custos de combustível, mas uma mala e um cooler deu um aumento de 21% nos custos de combustível.
Eu gosto muito do artigo do Edmunds para sua comparação do comportamento de direção, uso de AC vs rolando os vidros para baixo (veredicto para o caminhão que eles testaram: vidros para baixo melhor que o uso de AC), porém ainda há pouca comparação entre veículos nas mesmas condições. No meu Chevy Cobalt 2010, por exemplo, acho que o ar condicionado tem um efeito indiscernível na quilometragem do gás possivelmente devido à forma como o carro é projetado, mas isso não é de todo com princípios de testes científicos.
Palavras finais:
Parece haver um efeito definido de carregar a bagagem no tejadilho de um carro, e é muito provável que seja na vizinhança de 20-50% independentemente do veículo.
A razão é bastante lógica - o topo de um veículo é o pior lugar possível para colocar as coisas, de um ponto de vista aerodinâmico. Ele aumenta tremendamente a área da superfície virada para a frente que bate diretamente no vento, ele enrosca completamente todo o envelope do vento para o resto do veículo, e faz isso geralmente a menos de 13 da distância no comprimento do veículo; você basicamente jogou fora todos os ganhos aerodinâmicos na engenharia do veículo inteiro, você pode também dirigir um cubo gigante.
Por outro lado, e se você já estiver dirigindo um grande cubo que não é terrivelmente aerodinâmico para começar? Bem, eu só não sei, mas tenho certeza que colocar as coisas em cima vai piorar.
No entanto, o comportamento de condução pode claramente ter um efeito tão grande como um suporte de tejadilho, por isso não enfie bagagem dentro do táxi, aborreça os habitantes, e faça com que você queira chegar lá mais rápido - você vai acabar perdendo muito dinheiro dessa maneira!
Quanto aos efeitos exactos ou ainda mais precisos do que esta gama bastante grande de 20-50%, parece que os veículos maiores, mais pesados e com motores mais fortes irão provavelmente mostrar uma menor percentagem de mudança em relação aos tejadilhos do que os veículos com motores mais pequenos, mais aerodinâmicos e de menor potência.
Para viagens curtas, provavelmente não vai importar, pois a sua conta de gasolina não será tão alta de qualquer forma… mas se estiver a falar de um passeio pelo país, esse pequeno tejadilho pode custar-lhe algumas centenas de dólares muito rapidamente.
Considere quantos quilos de força (que é proporcional à potência) são necessários para mover a caixa superior do telhado através do ar à velocidade de cruzeiro. Assumindo por enquanto que a resistência adicional é a mesma para todos os veículos (provavelmente não é), a caixa irá aumentar o consumo de combustível (em galões por milha ou galões por hora) a uma dada velocidade na mesma quantidade para todos os veículos, independentemente do seu tamanho ou economia de combustível. Embora a quantidade adicional de combustível seja a mesma, o aumento no consumo aparecerá como uma mudança absoluta maior na quilometragem de gás para um carro econômico do que para um porco a gasolina, mas é a mesma quantidade de combustível extra e, portanto, o mesmo custo extra (para problemas como este é mais fácil calcular o modo europeu, o consumo por unidade de distância). Na vida real espero que um carro com um design optimizado para baixo arrasto tenha um aumento de arrasto maior do que o da própria caixa porque a caixa interfere mais com o fluxo de ar do carro do que com um veículo com um coeficiente de arrasto mais elevado, mas isto dá-nos um lugar para começar.
Agora para alguns números. No ano passado fizemos duas viagens cross country ~ 20.000mi em um vagão de 6cyl. 2006 Subaru Outback wagon principalmente em interestaduais a 70-80mph, AC on. Levamos uma caixa Thule de ~ 3 pés de largura para a primeira viagem e nenhuma caixa para a segunda. Mantivemos registros cuidadosos de quilometragem (total de milhas consumidas para cada viagem), calculando ~ 23mpg com a caixa e ~ 26mpg sem ela. Converta isso para a diferença em galões por milha e você pode aplicá-lo para obter uma estimativa aproximada de como uma caixa afetaria seu carro. Assumindo que um motor a gás consome ~ .45 libras de combustível por cavalo-hora, pode-se calcular a potência necessária para empurrar a caixa. (Diesels pode perceber ~ 0.40 lbhp-hr.)
Em comparação, uma vez nós dirigimos cross country com uma canoa de 3ft. de largura 16ft. no topo de uma minivan - a quilometragem foi inalterada indicando que a melhoria da canoa do coeficiente de arrasto do veículo apenas compensou a área frontal adicional da canoa.
As respostas postadas estão de acordo com a minha experiência. Eu viajei recentemente em um Audi A6 3.0 TDI 2014 em uma viagem para pegar minha filha na faculdade. A viagem de ida e volta foi de cerca de 800 milhas. No telhado havia um Rino Rack com vigas cruzadas em forma oval e no rack havia uma bicicleta de montanha e uma caixa Yakima cheia de itens como sacos de viagem, livros, etc. Dentro do carro havia mais itens além da minha esposa e filha, e eu e o porta-malas traseiro estávamos cheios.
No caminho para casa, numa distância de 400 milhas, o veículo tinha uma média de 33,5 mpg, na maior parte das vezes em auto-estrada a 60-65 mph, usando o cruise control, mas algumas estradas menores com algumas cidades para atravessar, abaixo dos 40 mpg normais que eu tenho normalmente medido em viagens longas. Isso é uma redução de cerca de 16% em relação aos 40 mpg, que está perto da faixa de 20-50% relatada por outros.
Duas bicicletas de estrada no tejadilho do meu carro aumentaram o combustível utilizado em cerca de 50% numa viagem de campo que faço frequentemente. Normalmente, faço cerca de 1200 km (até 1350 km) de autonomia com o meu hatchback diesel Ford Mondeo 2.0 de 2009. No entanto, só viajei 810 km antes de ter de reabastecer. Muito decepcionante, mas mesmo assim vale a pena. O custo do combustível foi de cerca de 90 dólares em vez de 60 dólares.