Повышают ли тонneau-крышки топливную эффективность пикапов?

Как брезентовые тенты улучшают аэродинамику и снижают сопротивление

Роль коэффициента аэродинамического сопротивления в топливной эффективности пикапа

Коэффициент аэродинамического сопротивления (Cd) пикапа напрямую влияет на расход топлива. Каждое снижение Cd на 10% улучшает топливную экономичность на шоссе примерно на 5%. Открытые кузовы обычно имеют значения Cd в диапазоне 0,4–0,6 — значительно выше, чем у полностью закрытых автомобилей, которые находятся в пределах от 0,3 до 0,35.

Как открытые кузовы пикапов увеличивают сопротивление ветру

Открытые кузовы нарушают поток воздуха, создавая зону вихревого разрежения внутри кузова на высоких скоростях. Это так называемое сопротивление формы увеличивает аэродинамическое сопротивление, заставляя двигатель работать на 12–17% интенсивнее, чем при закрытом кузове.

Брезентовые тенты и их влияние на динамику воздушного потока

Жесткие тоннельные крышки оптимизируют воздушный поток над кузовом грузовика, уменьшая турбулентность на 34–52% по результатам моделирования аэродинамики (CFD). Мягкие модели уменьшают турбулентность на 22–31%. Оба типа способствуют более ламинарному течению, минимизируя вихревые зоны за кабиной, рассеивающие энергию.

Оценка аэродинамических улучшений: исследования CFD и данные аэродинамической трубы

Недавние испытания в аэродинамической трубе показали:

*При постоянной скорости 65 миль/ч (методика испытаний SAE J1252). Результаты зависят от длины кузова грузовика и конфигурации кабины.

Реальный прирост топливной эффективности с использованием тоннельных крышек

Сравнение расхода топлива до и после установки тоннельной крышки

Еще в 1997 году ассоциация SEMA провела исследование и выяснила, что установка тентовых покрытий на пикапы снижает аэродинамическое сопротивление примерно на 11,8%. Это также приводило к улучшению расхода топлива, увеличивая пробег на галлоне топлива примерно на 1,8 MPG при движении по шоссе — то есть с примерно 16 до 17,8 MPG. Затем в 2007 году они провели дополнительные исследования и получили схожие результаты: различные типы крышек по-прежнему снижали сопротивление как минимум на 6,5%. Анализируя текущую ситуацию в отрасли, большинство данных указывает на экономию топлива в пределах от 1% до 2% после установки таких крышек. Довольно неплохое улучшение для решения, которое изначально не требует значительных затрат.

Повышение топливной эффективности в реальных условиях с использованием тентовых покрытий

Аэродинамические улучшения особенно проявляются, когда грузовики достигают скорости более 55 миль/ч на шоссе, поскольку боксы для грузовой платформы помогают сгладить поток воздуха над областью кузова. Для человека, который проезжает около 10 000 миль по автомагистралям каждый год, такие боксы могут сэкономить от 150 до 300 долларов США на топливе ежегодно. Такая экономия обычно окупает бокс среднего качества за два или три года. Люди, которые большую часть времени проводят в движении по межштатным трассам, получают примерно на 78 процентов больше выгоды от использования таких боксов по сравнению с теми, кто весь день стоит в городских пробках.

Изменчивость экономии топлива в зависимости от модели и конфигурации грузовика

Полноразмерные грузовики, как правило, обеспечивают на 40% большую экономию топлива по сравнению с моделями среднего размера из-за большей площади поверхности и объёма вытесняемого воздуха

Движение по шоссе и в городе: когда брезентовые чехлы дают наибольшую выгоду

Экономия топлива при использовании брезентовых чехлов на шоссе

Наибольший выигрыш в эффективности достигается при равномерном движении по шоссе. При скорости выше 55 миль/ч открытые кузова увеличивают аэродинамическое сопротивление на 15–20% (SAE International, 2022). За счет улучшения обтекания жесткие чехлы повышают топливную экономичность крупных пикапов на 5–7% при движении по шоссе, согласно исследованию аэродинамики автомобилей 2023 года.

Почему брезентовые чехлы оказывают ограниченное влияние в городских условиях движения

В городском цикле с частыми остановками и разгонами, где скорость редко превышает 45 миль/ч, аэродинамическое сопротивление составляет менее 10% от общего энергопотребления. Частое ускорение и замедление снижают эффект от уменьшения сопротивления, что приводит лишь к улучшению топливной экономичности на 0,5–1,2% в городском цикле.

Пороговые значения скорости для заметного аэродинамического эффекта

Измеримая экономия топлива начинается при скорости 45–50 миль/ч, однако большинство водителей отмечают значительный эффект при скорости выше 65 миль/ч. Поскольку аэродинамическое сопротивление увеличивается пропорционально кубу скорости, каждый прирост скорости на 10 миль/ч свыше 50 миль/ч утраивает эффект экономии топлива за счёт использования бокса для грузового отсека.

Мягкие и жёсткие боксы для грузового отсека: что эффективнее?

Аэродинамические характеристики мягких боксов для грузового отсека

Мягкие боксы обычно изготавливаются из прочного винила или брезента и плотно ложатся по всей площади кузова пикапа. Испытания в аэродинамической трубе показывают, что они снижают аэродинамическое сопротивление примерно на 5–10%. Такие боксы практически не добавляют веса автомобилю, хотя на высокой скорости могут немного хлопать, нарушая поток воздуха. Они доступны по цене и просты в установке на большинстве пикапов, но из-за своей гибкости не могут обеспечить такой же уровень аэродинамики, как более жёсткие и прочные конструкции.

Преимущества жёстких боксов в снижении коэффициента аэродинамического сопротивления

Тоннельные крышки из алюминия или стекловолокна могут снизить аэродинамическое сопротивление примерно на 15% согласно компьютерному моделированию. Гладкая поверхность таких жестких крыш способствует правильному обтеканию воздухом на высокой скорости, предотвращая возникновение турбулентности, которая приводит к перерасходу топлива. Большинство моделей оснащены наклонными краями и плоскими механизмами закрытия, специально разработанными для улучшения обтекания воздушного потока вокруг грузового отсека. Водители, часто совершающие поездки по автомагистралям, отмечают реальное улучшение расхода топлива в длительных поездках, особенно при перевозке грузов, которые в противном случае нарушают естественный поток воздуха вокруг автомобиля.

Эффективность герметизации и её влияние на аэродинамическое сопротивление в пикапах

Когда между крышкой грузовика и самой платформой есть зазоры, эти отверстия создают вихревые потоки воздуха, называемые вихрями, которые фактически замедляют движение за счёт увеличения сопротивления. Большинство конструкций жёстких крышек оснащены специальными уплотнителями сжатия или резиновыми прокладками из EPDM, о которых мы так много слышим в последнее время. Согласно данным, полученным в ходе испытаний организациями, такими как SAE International, эти компоненты сокращают утечку воздуха через зазоры примерно на 90%. С другой стороны, мягкие тоннельные крышки обычно фиксируются с помощью зажимов натяжения. К сожалению, такая конструкция иногда оставляет небольшие зазоры по бокам платформы при сильных боковых ветрах. Вероятно, именно лучшее уплотнение, обеспечиваемое жёсткими крышками, объясняет, почему они снижают аэродинамическое сопротивление примерно на 20–30 процентов по сравнению с более мягкими аналогами в ветреную погоду. Конечно, реальные результаты могут отличаться в зависимости от особенностей конкретной модели и качества подгонки всех деталей.

Кейс: Сравнение расхода топлива для разных типов крышек

В 2023 году было проведено исследование, в ходе которого сравнивались три типа тоннельных крышек на одинаковых пикапах в рамках смешанного цикла движения протяжённостью 1000 миль:

Жёсткие конструкции стабильно превосходят мягкие крышки, особенно при скорости выше 55 миль/ч, когда аэродинамические силы оказывают основное влияние на расход топлива.

Часто задаваемые вопросы

Для чего нужна тоннельная крышка?

Тоннельная крышка обеспечивает обтекание воздушного потока над кузовом грузовика, снижает аэродинамическое сопротивление и повышает топливную эффективность, особенно при движении по шоссе.

Насколько тоннельный чехол может повысить топливную эффективность?

В зависимости от типа, тоннельный чехол может повысить топливную эффективность в среднем примерно на 1% – 2%, при этом модели с жесткой крышкой обычно обеспечивают больший эффект.

Обеспечивают ли все типы тоннельных чехлов одинаковый уровень аэродинамики?

Нет, тоннельные чехлы с жесткой крышкой, как правило, обеспечивают лучшее аэродинамическое улучшение по сравнению с мягкими версиями, особенно на высоких скоростях.

Стоит ли инвестировать в тоннельный чехол для городской езды?

Преимущества более заметны при движении по шоссе из-за более высоких скоростей, но определённая экономия возможна и в городском трафике, обычно менее 1,2% в улучшении расхода топлива.