Sto andando a fare un grande viaggio nazionale in auto, 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?
ConsumerReports.org ha fatto l'analisi . Ovviamente sarà diverso per ogni auto e forma e dimensione del portapacchi, e il contenuto 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
Quindi questo vi dà un'indicazione che può aggiungere quasi il 50% alla vostra bolletta del carburante, a seconda del carico.
Un giornale locale qui in Finlandia ha recentemente eseguito un test di efficienza del carburante che potrebbe fornire alcuni dati rilevanti. L'articolo originale è, ahimè, solo in finlandese, ma riassumerò i risultati qui sotto.
Il test ha confrontato il consumo di carburante del veicolo di prova (un Volvo V70 D4 diesel), su un percorso di prova che comprendeva sia la guida in autostrada che quella urbana, in tre configurazioni sul tetto. I risultati sono stati:
Quindi, il cargo box sul tetto ha aumentato il consumo di carburante di circa il 5% rispetto alla linea di base.
(Il test completo ha misurato anche il livello di rumore all'orecchio del guidatore, e ha confrontato la facilità di installazione e vari altri aspetti delle diverse opzioni, ma li lascerò fuori da questo riassunto. Basti dire che il cargo box ha causato un ronzio costante ma avvertibile, e ha reso l'auto un po’ più sensibile ai venti laterali).
Risposta breve: Dipende enormemente da chi chiedete e da quale veicolo viene utilizzato.
Un portapacchi vuoto è stato segnalato per aumentare il costo del carburante nel tempo da qualsiasi punto dall'1% al 15%, mentre un portapacchi a pieno carico aggiungerà dal 20% al 50% alla vostra bolletta del carburante. Giustificherò questi numeri qui sotto.
Si noti che comunque le stesse fonti mettono l'effetto dei “comportamenti di guida” ad un sorprendente 35% - quindi la differenza nel calmarsi, nell'usare il cruise control, e nell'essere in uno stato d'animo di viaggio rilassato mentre si evita il cambio di corsia è più o meno la stessa cosa che mettere su un portapacchi e riempirlo di borse, a seconda del veicolo.
Metodologia e citazioni qui sotto.
Fonti: Consumer Reports - Anche se questo è riportato in un'altra risposta, utilizza esclusivamente cifre MPG che sono terribilmente pessime per il confronto incrociato, e l'effetto del portapacchi a tetto vuoto mi è sembrato così ridicolmente alto da rendermi sospettoso. Le segnalazioni su diversi veicoli hanno riportato una riduzione di poco più dell'1% con un rack vuoto, quindi YMMV. Edmunds.com - Viene eseguito un confronto tra più veicoli con molti test assortiti, e i dati sembrano essere correttamente interpretati in % di risparmio.
Utilizzando un Accord Honda 2013 e i dati forniti da Consumer Reports, un portapacchi vuoto aumenterà la spesa per la benzina del 12% rispetto a quella di un portapacchi vuoto, ipotizzando velocità autostradali. Un portapacchi a due ruote con paravento aumenterà i costi della benzina del 36%. Sono un po’ sospettoso su questo primo dato, ma è possibile.
Usando una Buick Enclave 2008 con i dati di Edmunds, i binari vuoti aggiungono solo l'1% ai costi del carburante, ma una valigia e un refrigeratore hanno dato un aumento del 21% dei costi del carburante.
Mi piace molto l'articolo di Edmunds per il confronto tra il comportamento di guida, l'uso della corrente alternata rispetto all'abbassamento dei finestrini (verdetto per il camion che hanno testato: finestrini abbassati meglio dell'uso della corrente alternata), tuttavia c'è ancora poco confronto tra veicoli nelle stesse condizioni. Nella mia Chevy Cobalt del 2010, per esempio, trovo che l'aria condizionata abbia un effetto indiscernibile sul chilometraggio del gas, forse a causa del modo in cui l'auto è stata progettata, ma questo non è affatto in linea con i principi dei test scientifici.
Parole finali:
Sembra esserci un effetto definito del carico dei bagagli sul tetto di un'auto, ed è molto probabile che sia del 20-50% indipendentemente dal veicolo.
La ragione è abbastanza logica - la parte superiore di un veicolo è il peggior posto possibile per mettere le cose, da un punto di vista aerodinamico. Aggiunge tremendamente 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 a meno di 13 della distanza nella lunghezza del veicolo; in pratica hai completamente buttato via 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 la situazione.
Tuttavia, il comportamento di guida può chiaramente avere un effetto grande come un portapacchi, quindi non infilare bagagli all'interno della cabina, non infastidire gli abitanti e non farti venire voglia di arrivare più velocemente - finirai per perdere un sacco di soldi in questo modo!
Per quanto riguarda gli effetti esatti o addirittura più precisi di questa gamma piuttosto ampia del 20-50%, sembra che i veicoli più grandi, più pesanti e con motore più forte mostreranno probabilmente una variazione % minore rispetto ai portapacchi rispetto ai veicoli più piccoli, più aerodinamici e con motore a bassa potenza.
Per i viaggi brevi probabilmente non avrà importanza, dato che la vostra bolletta del gas non sarà comunque così alta… ma se state parlando di un tour attraverso il paese, quel piccolo portapacchi può costarvi qualche centinaio di dollari abbastanza velocemente.
Considerate quanti chili di forza (che è proporzionale alla potenza in cavalli) sono necessari per muovere il bauletto in aria a velocità di crociera. Supponendo per ora che la resistenza aggiuntiva sia la stessa per tutti i veicoli (probabilmente non lo è), il box aumenterà il consumo di carburante (in galloni per miglio o galloni all'ora) ad una data velocità della stessa quantità per tutti i veicoli, indipendentemente dalle loro dimensioni o dal risparmio di carburante. Mentre la quantità aggiuntiva di carburante è la stessa, l'aumento del consumo apparirà come un cambiamento assoluto più grande al chilometraggio del gas per un'auto economica che per un maiale a gas, ma è la stessa quantità di carburante extra e quindi lo stesso costo extra (per problemi come questo è più facile calcolare il modo europeo, il consumo per unità di distanza). Nella vita reale mi aspetto che il design di un'auto ottimizzata per la bassa resistenza aerodinamica subisca un aumento della resistenza aerodinamica superiore a quella della scatola stessa perché la scatola interferisce più con il flusso d'aria dell'auto che con un veicolo che ha un coefficiente di resistenza aerodinamica più alto, ma questo ci dà un punto di partenza.
Ora per alcuni numeri. L'anno scorso abbiamo fatto due viaggi di cross country ~ 20.000mi in un 6 cilindri. 2006 Subaru Outback wagon per lo più su interstatali a 70-80mph, AC on. Abbiamo trasportato un box Thule un po’ aerodinamico di ~ 3 piedi di larghezza per il primo viaggio e nessun box per il secondo. Abbiamo tenuto un'attenta registrazione del chilometraggio (chilometraggio totale per ogni viaggio), calcolando ~ 23mpg con la scatola e ~26mpg senza. Convertire questo alla differenza in galloni per miglio e si può applicare per ottenere una stima approssimativa di come una scatola avrebbe influenzato la vostra auto. Supponendo che un motore a gas consumi ~ .45 libbre di carburante per cavalli all'ora si può calcolare la potenza necessaria per spingere la scatola. (Diesels potrebbe realizzare ~ 0.40 lbhp-hr.)
In confronto, una volta abbiamo attraversato il paese con una canoa larga 3ft. 16ft. larga 16ft. in cima ad un minivan - il chilometraggio è rimasto invariato indicando che il miglioramento della canoa del coefficiente di resistenza del veicolo ha appena compensato l'area frontale aggiuntiva della canoa.
Le risposte pubblicate sono in linea con la mia esperienza. Di recente ho viaggiato su un'Audi A6 3.0 TDI del 2014 per andare a prendere mia figlia al college. Il viaggio di andata e ritorno è stato di circa 800 miglia. Sul tetto c'era un Rhino Rack con traverse di forma ovale e sul portapacchi 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 io e il bagagliaio posteriore eravamo pieni.
Sulla strada del ritorno a casa, su una distanza di 400 miglia, il veicolo aveva una media di 33,5 mpg su una guida prevalentemente in autostrada a 60-65 miglia all'ora con il cruise control, ma alcune strade più piccole con qualche città da attraversare, in calo rispetto ai normali 40 mpg che ho tipicamente misurato nei lunghi viaggi. Si tratta di una riduzione di circa il 16% rispetto ai 40 mpg, che è vicino al range del 20-50% riportato da altri.
Due biciclette da strada sul tetto della mia auto hanno aumentato il carburante utilizzato di circa il 50% in un viaggio in campagna che faccio spesso. Normalmente, con la mia Ford Mondeo 2.0 diesel del 2009 ho un'autonomia di circa 1200 km (fino a 1350 km). Tuttavia, ho percorso solo 810 km prima di dover fare rifornimento. Molto deludente, ma ne vale comunque la pena. Il costo del carburante è stato di circa 90 dollari invece di 60.