Per 2 modelli di auto identici, 1 è cabriolet, che consuma meno carburante?

Qual è l'effetto sul consumo di carburante per auto di avere un tetto o no?

Immagino che possa dipendere dal modello di auto, ma in generale, considerando le comuni auto commerciali, quale impostazione risparmia più carburante?

Per quanto riguarda l'aerodinamica, la parte posteriore della vettura è importante tanto quanto quella frontale. Mentre la parte anteriore della macchina è responsabile del taglio attraverso l'aria, la parte posteriore è responsabile di restituire l'aria al vuoto creato dal fronte.

Come si vede nella figura sopra, quando l'aria che fluisce sopra e intorno al veicolo raggiunge il bordo posteriore, crea un vuoto leggero dietro al veicolo, insieme a un'abbondanza di turbolenza e aria vorticosa. Questo vuoto aumenta la resistenza aerodinamica del veicolo. Questo è il motivo per cui gli aeroplani si assottigliano in un punto sul retro, in modo da diminuire la resistenza sul retro dell'aereo. Non ho una fonte, ma credo che l'aria con l'angolo più alto possa aderire prima di separarsi e creare turbolenze è 15 °. Mentre ridurrebbe la resistenza aerodinamica, sarebbe impraticabile e forse un po 'pericoloso per le auto assottigliarsi in un punto nella parte posteriore.

Questo problema è esacerbato in una cabriolet, poiché l'ultimo bordo per l'aria da conformarsi è vicino alla parte anteriore / centrale della vettura, creando turbolenza e causando trascinamento lungo tutta la metà posteriore della vettura. L'ultimo punto toccato dall'aria, la parte superiore del parabrezza, crea un vuoto ancora più grande da cui provocare la resistenza, al contrario della berlina raffigurata, che si assottiglia fino all'altezza del tronco prima che inizi a verificarsi una significativa resistenza.

Quali fattori hanno l'effetto maggiore sul chilometraggio?

Come hanno affermato altre risposte / commenti, le convertibili saranno solitamente più pesanti delle loro controparti coupé. Il peso può essere attribuito alla forza supplementare necessaria per aumentare la rigidità del telaio che è stata persa quando il tetto rigido è stato rimosso, così come il peso extra dai motori e dai sistemi idraulici necessari per sollevare e abbassare il tetto.

Come utente 'Imre' menzionato in un commento, il coefficiente di resistenza (Cd, indicato come un rapporto quindi non ha unità) di una decappottabile può variare in modo significativo se il tetto è in alto o in basso.

Continuiamo con L'auto d'esempio di Imre : la Mercedes-Benz E550 del 2011. Il coupé E550 pesa 3720 libbre (1690 kg) ha un Cd di 0,24, ed è valutato a 15/23 mpg (città / autostrada). mentre la E550 cabrio pesa 4160 libbre (1890 kg) ha una gamma Cd da 0,28 a 0,38, ed è valutato a 15/19 mpg.

Secondo l'Environmental Protection Agency degli Stati Uniti ( EPA ), aumentando il peso del veicolo di 100 libbre (45 kg) si riduce l'efficienza del carburante dell'1-2%. In teoria, la differenza di peso di ~ 400 libbre rappresenterà solo una perdita di 1-2 mpg. Inoltre, come Forza = Massa x Accelerazione, il peso in eccesso dovrebbe avere un effetto maggiore sulla guida in città, poiché si verifica quando si verifica la maggiore accelerazione (al contrario dell'esperienza di velocità costante nella guida in autostrada), anche se i numeri EPA non riflettono questo .

Parafrasando Max Schenkel, General Motors Technical Fellow in Aerodinamica ( fonte ), "un cambiamento nel coefficiente di resistenza di 0,01 è approssimativamente uguale a un miglioramento nel risparmio di carburante di .... circa 0,2 mpg" .... "nel ciclo combinato di guida città / autostrada". Se si è preso l'esempio estremo dell'E550 Cabrio con AirCap attivato, la differenza di Cd tra le vetture coupé e cabrio è pari a 0,14, il che potrebbe spiegare la differenza tra i due consumi di carburante in autostrada.

Cabriolet moderni hanno numeri di consumo simili con il tetto su o giù. Ma detto questo, una versione cabriolet di un modello di veicolo normalmente peserebbe di più a causa di tutti i rinforzi extra necessari per irrigidire il corpo in assenza di un tetto rigido. Ciò significa che ad es. la VW Golf V 2.0 peserebbe diciamo 1400kg e la VW Golf V 2.0 Cabrio peserà 1500kg. Ciò significa che deve portare circa 100 kg in più, il che comporterà un peggior consumo di carburante.

Tipicamente, se stai facendo qualsiasi tipo di velocità, il tetto è più aerodinamicamente economico anche se personalmente non ho notato molta differenza su nessuno dei miei. Detto questo, non ho prestato molta attenzione al consumo di carburante in nessuna di quelle macchine.