Dans quelle mesure les barres de toit nuisent-elles à la consommation d'essence?

Je fais un grand voyage en voiture nationale et je veux augmenter l'espace de chargement en obtenant une galerie de toit, mais je me demande dans quelle mesure la traînée supplémentaire augmentera ma facture d'essence. Y a-t-il un moyen de comprendre cela?

Un journal local ici en Finlande a récemment effectué un test d'efficacité énergétique qui pourrait fournir ici des données pertinentes. L'article original est, hélas, en finnois uniquement, mais je résumerai les résultats ci-dessous.

Le test a comparé la consommation de carburant du véhicule d'essai (un Volvo V70 D4 diesel), sur un itinéraire d'essai qui comprenait à la fois la conduite sur route et la conduite urbaine, dans trois configurations de toit. Les résultats ont été:

1. Pas de galerie de toit: 5,6 l / 100 km (≈ 42 mpg)
2. Galerie de toit avec coffre aérodynamique Thule Dynamic 800 : 5,9 l / 100 km (≈ 40 mpg)
3. Porte-skis Thule Xtender 739 monté sur toit avec skis: 6,0 l / 100 km (≈ 39 mpg)

Ainsi, la caisse de chargement sur le toit a augmenté la consommation de carburant d'environ 5% par rapport à la référence.

(Le test complet a également mesuré le niveau de bruit à l'oreille du conducteur et a comparé la facilité d'installation et divers autres aspects des différentes options, mais je laisserai ceux-ci hors de ce résumé. Il suffit de dire que la boîte de chargement a provoqué une certaine stabilité mais un bourdonnement notable, et a rendu la voiture un peu plus sensible aux vents latéraux.)

ConsumerReports.org a fait l'analyse . Évidemment, ce sera différent pour chaque voiture, la forme et la taille des barres de toit et le contenu de la galerie, mais dans leur expérience:

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

Cela vous donne donc une indication qu'il peut ajouter près de 50% à votre facture de carburant, selon la charge.

Réponse courte: Cela dépend énormément de la personne à qui vous posez la question et du véhicule utilisé.

Un porte-bagages vide augmenterait le coût du carburant au fil du temps de 1% à 15%, tandis qu'un porte-bagages de toit entièrement chargé ajoutera de 20% à 50% à votre facture de carburant. Je justifierai ces chiffres ci-dessous.

Notez que, cependant, les mêmes sources exactes mettent l'effet des «comportements de conduite» à un niveau choquant de 35% - donc la différence entre se calmer, utiliser le régulateur de vitesse et être dans une ambiance de voyage détendue tout en évitant les changements de voie est à peu près la même chose que de mettre une galerie de toit et le remplir de sacs, selon votre véhicule.

Méthodologie et citations ci-dessous.

Sources: Consumer Reports - Bien que cela soit rapporté dans une autre réponse, il utilise uniquement des chiffres MPG qui sont terriblement mauvais pour la comparaison croisée, et l'effet de galerie de toit vide semblait si ridiculement élevé qu'il me rendait suspect. Les rapports sur les différents véhicules ont rapporté au moins une réduction de 1% avec un rack vide, donc YMMV.

Edmunds.com - Une comparaison multi-véhicules avec de nombreux tests assortis est exécutée et les données semblent être correctement interprétées en% d'économies.

En utilisant une Honda Accord 2013 et les données fournies par Consumer Reports, une galerie de toit vide augmentera le montant que vous dépensez en essence de 12% par rapport à aucune galerie du tout, en supposant des vitesses sur autoroute. Un porte-vélos pour deux vélos avec déflecteur de vent augmentera vos coûts d'essence de 36%. Je me méfie un peu de ce premier chiffre, mais c'est possible.

En utilisant une Buick Enclave 2008 avec des données d'Edmunds, les rails vides ajoutent seulement 1% aux coûts de carburant, mais une valise et un refroidisseur ont augmenté de 21% les coûts de carburant.

J'aime beaucoup l'article d'Edmunds pour sa comparaison du comportement de conduite, de l'utilisation de la climatisation par rapport à la baisse des vitres (verdict pour le camion qu'ils ont testé: les fenêtres baissées mieux que l'utilisation de la climatisation), mais il y a encore peu de comparaison entre les véhicules les mêmes conditions. Dans ma Chevrolet Cobalt 2010, par exemple, je trouve que la climatisation a un effet indiscernable sur la consommation d'essence, probablement en raison de la conception de la voiture, mais ce n'est pas du tout conforme aux principes des tests scientifiques.

Derniers mots:

Il semble y avoir un effet certain de charger des bagages sur le toit d'une voiture, et il est très probable aux alentours de 20 à 50%, quel que soit le véhicule.

La raison est tout à fait logique - le sommet d'un véhicule est le pire endroit possible pour mettre les choses, d'un point de vue aérodynamique. Il ajoute énormément à la surface orientée vers l'avant qui frappe directement le vent, il visse complètement l'enveloppe du vent entière pour le reste du véhicule, et il le fait généralement moins de 1/3 de la distance dans la longueur du véhicule; vous avez pratiquement complètement éliminé tous les gains aérodynamiques dans l'ingénierie de l'ensemble du véhicule, vous pourriez aussi bien conduire un cube géant.

D'un autre côté, que se passe-t-il si vous conduisez déjà un gros cube qui n'est pas terriblement aérodynamique au départ? Eh bien, je ne sais pas, mais je suis sûr que mettre les choses au dessus va empirer les choses.

Cependant, le comportement de conduite peut clairement avoir un effet aussi grand qu'une galerie de toit, alors ne bourrez pas les bagages à l'intérieur de la cabine, agacez les habitants et donnez-vous envie d'y aller plus vite - vous finirez par perdre beaucoup d'argent façon!

En ce qui concerne les effets exacts ou même plus précis que cette plage assez large de 20 à 50%, il semble que les véhicules à moteur plus gros, plus lourds et plus forts sont susceptibles de montrer un pourcentage de variation par rapport aux barres de toit plus faible que les véhicules plus petits, plus aérodynamiques, plus bas. véhicules à moteur.

Pour les courts trajets, cela n'aura probablement pas d'importance, car votre facture d'essence ne sera pas si élevée de toute façon ... mais si vous parlez d'une tournée à travers le pays, cette petite galerie de toit peut vous coûter quelques centaines de dollars assez rapidement .

Les réponses publiées sont conformes à mon expérience. J'ai récemment voyagé dans une Audi A6 3.0 TDI 2014 lors d'un voyage pour aller chercher ma fille à l'université. Le trajet aller-retour était d'environ 800 milles.
Sur le toit, il y avait un Rhino Rack avec des poutres transversales de forme ovale et sur le rack était un vélo de montagne et une boîte Yakima remplie d'articles tels que des sacs de sport, des livres, etc. À l'intérieur de la voiture, il y avait plus d'articles plus ma femme et ma fille, le coffre arrière était plein.

Sur le chemin du retour sur une distance de 400 miles, le véhicule en moyenne 33,5 mi / gal sur la plupart des autoroutes à 60-65 mi / h en utilisant le régulateur de vitesse, mais certaines petites routes avec quelques villes à traverser, en baisse par rapport aux 40 mi / gal que j'ai généralement mesuré sur les longs trajets.
C'est une réduction d'environ 16% par rapport aux 40 mpg, ce qui est proche de la fourchette de 20 à 50% rapportée par d'autres.

Considérez combien de livres de force (proportionnelles à la puissance) sont nécessaires pour déplacer le coffre de toit dans les airs à la vitesse de croisière. En supposant pour l'instant que la traînée supplémentaire soit la même pour tous les véhicules (ce n'est probablement pas le cas), la boîte augmentera la consommation de carburant (en gallons par mile ou gallons par heure) à une vitesse donnée du même montant pour tous les véhicules, indépendamment de leur taille ou de leur économie de carburant. Bien que la quantité supplémentaire de carburant soit la même, l'augmentation de la consommation apparaîtra comme un changement absolu plus important de la consommation d'essence pour une voiture économique que pour un porc à essence, mais c'est la même quantité de carburant supplémentaire et donc le même coût supplémentaire (pour des problèmes comme celui-ci, il est plus facile de calculer la manière européenne, la consommation par unité de distance).

Maintenant pour quelques chiffres. L'année dernière, nous avons fait deux voyages à travers le pays ~ 20 000 mi dans un 6cyl. 2006 Subaru Outback wagon principalement sur les autoroutes à 70-80 mph, AC sur. Nous avons transporté une boîte Thulé quelque peu rationalisée d'une largeur de ~ 3 pieds pour le premier voyage et aucune boîte pour le second. Nous avons conservé des relevés de kilométrage minutieux (consommation totale / miles pour chaque voyage), calculant ~ 23 mpg avec la boîte et ~ 26 mpg sans celle-ci. Convertissez cela en différence de gallons par mile et vous pouvez l'appliquer pour obtenir une estimation approximative de l'impact d'une boîte sur votre voiture. En supposant qu'un moteur à essence consomme environ 0,45 livre de carburant par cheval-heure, on peut calculer la puissance nécessaire pour pousser la boîte. (Les moteurs diesel peuvent atteindre ~ 0,40 lb / ch-h.)

En comparaison, nous avons déjà conduit un cross avec un 3 pieds. large de 16 pieds. canot au sommet d'une mini-fourgonnette - le kilométrage est demeuré inchangé, ce qui indique que l'amélioration du coefficient de traînée du véhicule par le canot vient compenser la zone frontale supplémentaire du canot.

Deux vélos de route sur le toit de ma voiture ont augmenté la consommation de carburant d'environ 50% lors d'un voyage à la campagne que je fais fréquemment. Normalement, j'obtiens environ 1200 km (jusqu'à 1350 km) d'autonomie avec ma Ford Mondeo 2.0 à hayon diesel 2009. Cependant, je n'ai parcouru que 810 km avant de faire le plein. Très décevant mais ça vaut quand même le coup. Le coût du carburant était d'environ 90 $ au lieu de 60 $.