¿Cuánto perjudican las barras de techo al consumo de combustible?

Voy a hacer un gran viaje nacional en automóvil, y quiero aumentar el espacio de carga obteniendo un portaequipajes en el techo, pero me pregunto cuánto aumentará la carga adicional de la carga de combustible. ¿Hay alguna forma de resolver esto?

Un periódico local aquí en Finlandia recientemente realizó una prueba de eficiencia de combustible que podría proporcionar algunos datos relevantes aquí. El artículo original es, por desgracia, solo en finlandés, pero resumiré los resultados a continuación.

La prueba comparó el consumo de combustible del vehículo de prueba (un Volvo V70 D4 diesel), en una ruta de prueba que incluía la conducción en carretera y urbana, en tres configuraciones de techo. Los resultados fueron:

1. Sin portaequipajes: 5.6 l / 100 km (≈ 42 mpg)
2. Portaequipajes con caja de carga aerodinámica Thule Dynamic 800 : 5.9 l / 100 km (≈ 40 mpg)
3. Portaesquís Thule Xtender 739 montado en el techo con esquís: 6.0 l / 100 km (≈ 39 mpg)

Por lo tanto, la caja de carga en el techo aumentó el consumo de combustible en aproximadamente un 5% en comparación con la línea de base.

(La prueba completa también midió el nivel de ruido en el oído del conductor, y comparó la facilidad de instalación y varios otros aspectos de las diferentes opciones, pero los dejaré fuera de este resumen. Baste decir que la caja de carga causó cierta estabilidad pero notable zumbido, e hizo que el automóvil fuera algo más sensible a los vientos laterales).

ConsumerReports.org ha hecho el análisis . Obviamente, será diferente para cada automóvil y la forma y el tamaño de la barra de techo y el contenido de la barra, pero en su experimento:

2013 Honda Accord (4-cyl.)       MPG (Miles Per Gallon) @ 65 mph  = 105 km/h
----------------------------------------------
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

Eso le da una indicación de que puede agregar cerca del 50% a su factura de combustible, dependiendo de la carga.

Respuesta corta: depende enormemente de a quién le pregunte y qué vehículo se utilice.

Se ha informado que un estante vacío aumenta el costo del combustible con el tiempo desde 1% a 15%, mientras que un estante de techo completamente cargado agregará 20% a 50% a su factura de combustible. Justificaré estos números a continuación.

Sin embargo, tenga en cuenta que las mismas fuentes precisan que el efecto de los "comportamientos de manejo" es de un impactante 35%, por lo que la diferencia en calmarse, usar el control de crucero y estar en un estado de ánimo de viaje relajado mientras se evitan los cambios de carril es casi lo mismo que ponerse una baca y llenarla de bolsas, dependiendo de su vehículo.

Metodología y citas a continuación.

Fuentes: Consumer Reports : si bien esto se informa en otra respuesta, solo utiliza cifras de MPG que son terriblemente malas para la comparación cruzada, y el efecto de baca de techo vacío parecía tan ridículamente alto que me hizo sospechar. Los informes sobre diferentes vehículos informaron una reducción de apenas 1% con un estante vacío, por lo que YMMV.

Edmunds.com : se ejecuta una comparación de varios vehículos con muchas pruebas variadas, y los datos parecen interpretarse correctamente en% de ahorro.

Usando un Honda Accord 2013 y los datos proporcionados por Consumer Reports, un portaequipajes vacío aumentará la cantidad que gasta en gasolina en un 12% en comparación con ningún portaequipajes, suponiendo velocidades de autopista. Un estante para dos bicicletas con deflector de viento aumentará sus costos de gasolina en un 36%. Sospecho algo de esta primera figura, pero es posible.

Usando un Buick Enclave 2008 con datos de Edmunds, los rieles vacíos agregan solo el 1% a los costos de combustible, pero una maleta y un refrigerador dieron un aumento del 21% en los costos de combustible.

Me gusta mucho el artículo de Edmunds por su comparación del comportamiento de conducción, el uso de A / C frente a la bajada de las ventanas (veredicto para el camión que probaron: ventanas mejor que el uso de A / C), sin embargo, todavía hay poca comparación entre vehículos Las mismas condiciones. En mi Chevy Cobalt 2010, por ejemplo, encuentro que el aire acondicionado tiene un efecto indiscernible en el consumo de combustible, posiblemente debido a la forma en que está diseñado el automóvil, pero esto no está en absoluto con los principios de las pruebas científicas.

Ultimas palabras:

Parece haber un efecto definitivo de cargar equipaje en el techo de un automóvil, y es muy probable que se encuentre en el vecindario del 20-50%, independientemente del vehículo.

La razón es bastante lógica: la parte superior de un vehículo es el peor lugar posible para colocar cosas, desde un punto de vista aerodinámico. Se agrega enormemente al área de superficie orientada hacia adelante que golpea directamente el viento, atornilla completamente toda la envoltura del viento para el resto del vehículo, y generalmente hace menos de 1/3 de la distancia en la longitud del vehículo; básicamente ha descartado por completo todas las ganancias aerodinámicas en la ingeniería de todo el vehículo, también podría conducir un cubo gigante.

Por otro lado, ¿qué pasa si ya está manejando un gran cubo que no es terriblemente aerodinámico para empezar? Bueno, simplemente no lo sé, pero estoy seguro de que poner las cosas encima empeorará las cosas.

Sin embargo, el comportamiento de conducción claramente puede tener un efecto tan grande como una barra de techo, así que no guarde el equipaje dentro de la cabina, moleste a los habitantes y haga que quiera llegar más rápido: terminará perdiendo mucho dinero que ¡camino!

En cuanto a los efectos exactos o incluso más precisos que este rango bastante grande de 20-50%, parece que los vehículos más grandes, pesados ​​y con motores más fuertes probablemente mostrarán un cambio porcentual menor de las barras de techo que los más pequeños, más aerodinámicos y más bajos. Vehículos motorizados.

Para viajes cortos, probablemente no importará, ya que su factura de gas no será tan alta de todos modos ... pero si está hablando de una gira por el país, esa pequeña barra de techo puede costarle unos cientos de dólares bastante rápido .

Las respuestas publicadas están en línea con mi experiencia. Recientemente viajé en un Audi A6 3.0 TDI 2014 en un viaje para recoger a mi hija en la universidad. El viaje de ida y vuelta fue de aproximadamente 800 millas.
En el techo había un estante Rhino con vigas transversales de forma ovalada y en el estante había una bicicleta de montaña y una caja Yakima llena de artículos como bolsas de lona, ​​libros, etc. Dentro del auto había más artículos además de mi esposa y mi hija, y yo y el baúl trasero estaba lleno.

En el camino a casa en una distancia de 400 millas, el vehículo promedió 33.5 mpg en la mayoría de las autopistas a 60-65 mph usando el control de crucero, pero algunas carreteras más pequeñas con algunas ciudades por las que pasar, por debajo de las 40 mpg normales que normalmente tengo medido en viajes largos.
Esa es una reducción de aproximadamente el 16% de los 40 mpg, que está cerca del rango del 20-50% reportado por otros.

Considere cuántas libras de fuerza (que es proporcional a la potencia) se requiere para mover la caja del techo a través del aire a velocidad de crucero. Suponiendo por ahora que el arrastre adicional es el mismo para todos los vehículos (probablemente no lo sea), la caja aumentará el consumo de combustible (en galones por milla o galones por hora) a una velocidad dada en la misma cantidad para todos los vehículos independientemente de su tamaño o economía de combustible. Si bien la cantidad adicional de combustible es la misma, el aumento en el consumo aparecerá como un cambio absoluto mayor en el consumo de combustible para un automóvil económico que para un automóvil de gas, pero es la misma cantidad de combustible adicional y, por lo tanto, el mismo costo adicional (por problemas como este es más fácil calcular la forma europea, el consumo por unidad de distancia).

Ahora para algunos números. El año pasado hicimos dos viajes a campo traviesa ~ 20,000mi en un 6cyl. 2006 Subaru Outback wagon principalmente en carreteras interestatales a 70-80 mph, AC en adelante. Llevamos una caja Thule algo aerodinámica de ~ 3 pies de ancho para el primer viaje y ninguna caja en el segundo. Mantuvimos registros cuidadosos de millaje (consumo total / millas para cada viaje), calculando ~ 23mpg con la caja y ~ 26mpg sin ella. Convierta esto a la diferencia en galones por milla y puede aplicarlo para obtener una estimación aproximada de cómo una caja afectaría su automóvil. Suponiendo que un motor de gasolina consume ~ .45 libras de combustible por caballo de fuerza por hora, se puede calcular la potencia necesaria para empujar la caja. (Los diésel pueden darse cuenta de ~ 0.40 lb / hp-hr.)

En comparación, una vez manejamos a campo traviesa con un 3 pies. ancho 16 pies canoa encima de una minivan: el kilometraje no cambió, lo que indica que la mejora del coeficiente de arrastre del vehículo por parte de la canoa solo compensó el área frontal adicional de la canoa.

Dos bicicletas de carretera en el techo de mi automóvil aumentaron el combustible utilizado en aproximadamente un 50% en un viaje por el campo que frecuentemente realizo. Normalmente, obtengo alrededor de 1200 km (hasta 1350 km) con mi hatchback diesel Ford Mondeo 2.0 2009. Sin embargo, solo viajé 810 km antes de tener que repostar. Muy decepcionante pero aún así vale la pena. El costo del combustible fue de aproximadamente $ 90 en lugar de $ 60.