Quanto fanno i portapacchi sul chilometraggio del gas?

Sto andando in un grande viaggio in auto nazionale e voglio aumentare lo spazio di carico ottenendo un portapacchi, ma mi chiedo quanto la resistenza aggiuntiva aumenterà la mia bolletta del gas. C'è un modo per capirlo?

Un giornale locale qui in Finlandia ha recentemente condotto un test di efficienza del carburante che potrebbe fornire alcuni dati rilevanti qui. L'articolo originale è purtroppo solo in finlandese, ma riassumerò i risultati di seguito.

Il test ha confrontato il consumo di carburante del veicolo di prova (un diesel Volvo V70 D4), su un percorso di prova che includeva sia la guida autostradale che urbana, in tre configurazioni sul tetto. I risultati furono:

1. Nessun portapacchi: 5,6 l / 100 km (≈ 42 mpg)
2. Portapacchi con baule aerodinamico Thule Dynamic 800 : 5,9 l / 100 km (≈ 40 mpg)
3. Porta sci Thule Xtender 739 montato sul tetto con sci: 6,0 l / 100 km (≈ 39 mpg)

Pertanto, la scatola di carico sul tetto ha aumentato il consumo di carburante di circa il 5% rispetto alla linea di base.

(Il test completo ha anche misurato il livello di rumore all'orecchio del conducente e ha confrontato la facilità di installazione e vari altri aspetti delle diverse opzioni, ma lascerò quelli fuori da questo sommario. Basti dire che la scatola di carico ha causato un certo equilibrio ma evidente ronzio, e ha reso l'auto un po 'più sensibile ai venti laterali.)

ConsumerReports.org ha effettuato l'analisi . Ovviamente sarà diverso per ogni auto, forma e dimensione del portapacchi, e dei contenuti del portapacchi, ma nel loro esperimento:

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

Questo ti dà un'indicazione che può aggiungere quasi il 50% alla bolletta del carburante, a seconda del carico.

Risposta breve: dipende enormemente da chi chiedi e da quale veicolo viene utilizzato.

È stato segnalato che un portapacchi vuoto aumenta il costo del carburante nel tempo da 1% a 15%, mentre un portapacchi a pieno carico aggiunge dal 20% al 50% alla bolletta del carburante. Giustifico questi numeri di seguito.

Si noti che comunque le stesse identiche fonti mettono l'effetto dei "comportamenti di guida" su un 35% scioccante - quindi la differenza nel calmarsi, usare il controllo della velocità di crociera ed essere in uno stato d'animo rilassato mentre si evitano i cambi di corsia è quasi uguale a mettersi un portapacchi e riempiendolo di borse, a seconda del veicolo.

Metodologia e citazioni di seguito.

Fonti: Rapporti dei consumatori - Anche se questo è riportato in un'altra risposta, utilizza solo cifre MPG che sono terribilmente cattive per il confronto incrociato e l'effetto portapacchi vuoto sembrava così ridicolmente alto che mi ha reso sospettoso. Rapporti su diversi veicoli hanno riportato una riduzione dell'1% con un rack vuoto, quindi YMMV.

Edmunds.com - Viene eseguito un confronto multi-veicolo con numerosi test assortiti e i dati sembrano essere interpretati correttamente in% di risparmio.

Utilizzando un accordo Honda del 2013 e i dati forniti da Consumer Reports, un portapacchi vuoto aumenterà la quantità di gas speso del 12% rispetto a nessun portapacchi, ipotizzando la velocità dell'autostrada. Un portabiciclette per due biciclette con deflettore del vento aumenterà i costi della benzina del 36%. Sono un po 'sospettoso di questa prima figura, ma è possibile.

Utilizzando una Buick Enclave del 2008 con i dati di Edmunds, le rotaie vuote aggiungono solo l'1% ai costi del carburante, ma una valigia e un dispositivo di raffreddamento hanno aumentato del 21% i costi del carburante.

Mi piace molto l'articolo di Edmunds per il confronto tra comportamento di guida, utilizzo di aria condizionata e abbattimento dei finestrini (verdetto per il camion che hanno testato: finestrini migliori dell'uso di aria condizionata), tuttavia c'è ancora poco confronto tra i veicoli in le stesse condizioni. Nel mio Chevy Cobalt del 2010, ad esempio, trovo che l'aria condizionata abbia un effetto indiscernibile sul chilometraggio del gas, probabilmente a causa del modo in cui l'auto è progettata, ma questo non è affatto con i principi dei test scientifici.

Parole finali:

Sembra che ci sia un effetto definito nel caricare i bagagli sul tetto di un'auto, ed è molto probabile che si verifichi nel 20-50% circa a prescindere dal veicolo.

Il motivo è abbastanza logico: la parte superiore di un veicolo è il peggior posto possibile per mettere le cose, da un punto di vista aerodinamico. Si aggiunge enormemente alla superficie rivolta in avanti che colpisce direttamente il vento, avvita completamente l'intero involucro del vento per il resto del veicolo e lo fa di solito meno di 1/3 della distanza nella lunghezza del veicolo; in pratica hai completamente eliminato tutti i guadagni aerodinamici nell'ingegneria dell'intero veicolo, potresti anche guidare un cubo gigante.

D'altra parte, cosa succede se stai già guidando un grande cubo che non è terribilmente aerodinamico per cominciare? Beh, non lo so, ma sono sicuro che mettere le cose in cima peggiorerà le cose.

Tuttavia, il comportamento alla guida può chiaramente avere un effetto grande quanto un portapacchi, quindi non riempire i bagagli all'interno della cabina, infastidire gli abitanti e farti desiderare di arrivarci più velocemente - finirai per perdere molti soldi che modo!

Per quanto riguarda gli effetti esatti o persino più precisi di questa gamma piuttosto ampia del 20-50%, sembra che i veicoli più grandi, più pesanti e con motore più forte mostrino probabilmente una variazione% inferiore rispetto ai portapacchi rispetto ai più piccoli, più aerodinamici, più bassi veicoli a motore.

Per i viaggi brevi probabilmente non importerà, dato che la tua bolletta del gas non sarà comunque così alta ... ma se stai parlando di un tour campestre, quel piccolo portapacchi può costarti qualche centinaio di dollari abbastanza veloce .

Le risposte pubblicate sono in linea con la mia esperienza. Di recente ho viaggiato in un'Audi A6 3.0 TDI 2014 in viaggio per prendere mia figlia al college. Il viaggio di andata e ritorno era di circa 800 miglia.
Sul tetto c'era un Rhino Rack con travi a croce di forma ovale e sul rack c'era una mountain bike e una scatola Yakima piena di oggetti come borsoni, libri, ecc. All'interno dell'auto c'erano più oggetti più mia moglie e mia figlia, e me stesso e il bagagliaio posteriore era pieno.

Sulla strada di casa per una distanza di 400 miglia, il veicolo ha una media di 33,5 mpg sulla maggior parte dell'autostrada senza pedaggio che guida a 60-65 mph usando il controllo della velocità di crociera, ma alcune strade più piccole con alcune città da percorrere, giù dai normali 40 mpg che ho in genere misurato su lunghi viaggi.
Questa è una riduzione di circa il 16% rispetto al 40 mpg, che è vicino all'intervallo del 20-50% riportato da altri.

Considera quanti chili di forza (che è proporzionale alla potenza) sono necessari per spostare la scatola del tetto attraverso l'aria a velocità di crociera. Supponendo per ora che la resistenza aggiuntiva sia la stessa per tutti i veicoli (probabilmente non lo è), la scatola aumenterà il consumo di carburante (in galloni per miglio o galloni all'ora) a una determinata velocità della stessa quantità per tutti i veicoli indipendentemente delle loro dimensioni o del consumo di carburante. Mentre la quantità aggiuntiva di carburante è la stessa, l'aumento del consumo apparirà come una variazione assoluta maggiore del chilometraggio del gas per un'auto economica rispetto a un maiale di gas, ma è la stessa quantità di carburante extra e quindi lo stesso costo aggiuntivo (per problemi come questo è più semplice calcolare la via europea, il consumo per unità di distanza).

Ora per alcuni numeri. L'anno scorso abbiamo fatto due viaggi di sci di fondo ~ 20.000 mi in un 6cyl. Vagone Subaru Outback del 2006 principalmente su stati da 70 a 80 miglia all'ora, AC acceso. Abbiamo portato una scatola Thule un po 'snella di ~ 3 piedi di larghezza per il primo viaggio e nessuna scatola per il secondo. Abbiamo tenuto un registro accurato delle miglia (consumo totale / miglia per ogni viaggio), calcolando ~ 23mpg con la scatola e ~ 26mpg senza di essa. Converti questo nella differenza in galloni per miglio e puoi applicarlo per ottenere un valore approssimativo su come una scatola influenzerebbe la tua auto. Supponendo che un motore a gas consumi ~ .45 libbre di carburante per ora-cavallo si può calcolare la potenza necessaria per spingere la scatola. (Diesels potrebbe realizzare ~ 0.40 lb / hp-h.)

In confronto, una volta abbiamo guidato in fuoristrada con un 3 piedi. largo 16 piedi. canoa in cima a un minivan: il chilometraggio è rimasto invariato, indicando che il miglioramento del coefficiente di resistenza del veicolo da parte della canoa ha semplicemente compensato l'area frontale aggiuntiva della canoa.

Due bici da strada sul tetto della mia auto hanno aumentato il consumo di carburante di circa il 50% in una gita in campagna che frequento spesso. Normalmente, ottengo circa 1200 km (fino a 1350 km) con la mia berlina diesel Ford Mondeo 2.0 del 2009. Tuttavia, ho percorso solo 810 km prima di dover fare rifornimento. Molto deludente ma comunque ne vale la pena. Il costo del carburante è stato di circa $ 90 anziché $ 60.