Tonoz Kapakları Pick-up Kamyonların Yakıt Verimliliğini Artırır mı?

Tonoz Kapakları Nasıl Aerodinamiği İyileştirir ve Hava Direncini Azaltır

Pick-up Kamyonlarda Yakıt Verimliliği Üzerinde Hava Direnci Katsayısının Rolü

Bir pick-up kamyonun hava direnci katsayısı (Cd), yakıt verimliliğini doğrudan etkiler. Cd'deki her %10'luk azalma, otoban yakıt ekonomisini yaklaşık %5 artırır. Açık kamyon kasalarının Cd değerleri genellikle 0,4–0,6 arasındadır ve bu, tamamen kapalı araçların 0,3–0,35 aralığına kıyasla önemli ölçüde yüksektir.

Açık Kamyon Kasaları Nasıl Rüzgar Direncini Artırır

Kapaksız kamyon kasaları hava akışını bozar ve otoyol hızlarında kasa içinde düşük basınçlı bir girdap oluşturur. Bu basınç direnci aerodinamik sürtünmeyi artırır ve motorların kapalı kasa ile karşılaştırıldığında %12–17 daha fazla çalışmasına neden olur.

Tonoz Kapakları ve Hava Akışı Dinamiği Üzerine Etkileri

Sert tonoz kapakları, kamyon kasa üzerindeki hava akışını düzenleyerek hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) simülasyonlarına göre türbülansı %34–52 oranında azaltır. Yumuşak kabuklu modeller türbülansı %22–31 oranında azaltır. Her ikisi de kabın arkasında enerji kaybına neden olan girdapları en aza indirerek daha laminar bir akışı teşvik eder.

Aerodinamik İyileştirmelerin Nicelenmesi: HAD Çalışmaları ve Rüzgar Tüneli Verileri

Son rüzgar tüneli testleri şunu göstermiştir:

*65 MPH sabit hızda (SAE J1252 test protokolü). Sonuçlar kamyon kasa uzunluğuna ve kabin konfigürasyonuna göre değişiklik gösterebilir.

Tonoz Kapakları ile Gerçek Kullanımda Yakıt Verimliliği Artışı

Tonoz Kapağı Kurulumu Öncesi ve Sonrası Yakıt Ekonomisi Karşılaştırması

1997 yılında SEMA bu konuyla ilgili bir araştırma yaptı ve pickup kamyonlara tonoz kapağı takmanın direnci yaklaşık %11,8 oranında azalttığını keşfetti. Bu durum aynı zamanda daha iyi yakıt ekonomisine de yol açtı ve sürücülere otoyollarda seyir halindeyken yaklaşık 1,8 MPG (galon başına mil) artış sağladı; böylece verimlilik yaklaşık 16'dan 17,8 MPG'ye çıktı. Daha sonra 2007 yılında tekrar incelemeler yapıldı ve farklı türdeki kapaklarla yine en az %6,5 oranında direncin azaldığı görüldü. Şu an endüstride olanlara bakıldığında, bu kapakların takılmasıyla yakıt tasarrufunun genellikle %1 ile %2 arasında olduğu görülüyor. Başlangıçta çok yüksek maliyet gerektirmeyen bir uygulama için oldukça iyi bir iyileştirme.

Tonoz Kapakları ile Gerçek Kullanımda Yakıt Verimliliği İyileştirmeleri

Kamyonlar otoyolda saatte 55 milin üzerindeki hızlara ulaştığında, aerodinamik iyileştirmeler özellikle etkili hale gelir ve tonoz kapakları, kamyon kasası alanından geçen havanın daha düzgün akmasını sağlar. Yılda yaklaşık 10.000 mil kadar otoyolda sürüş yapan biri için bu tür kapaklar yılda 150 ila 300 dolar arasında yakıt tasarrufu sağlayabilir. Bu düzeyde bir tasarruf genellikle iyi kaliteli bir kapağın maliyetini yaklaşık iki ya da üç yıl içinde karşılar. Günü boyunca şehir trafiğinde kalmak zorunda kalanlara kıyasla, büyük ölçüde otoyollarda seyahat edenler bu kapaklardan yaklaşık %78 daha fazla değer elde eder.

Yakıt Tasarrufunun Kamyon Modeline ve Yapılandırmaya Göre Değişkenliği

Genellikle tam boyutlu kamyonlar, daha büyük yüzey alanları ve hava deplasmanları nedeniyle orta boy modellere kıyasla yakıt tasarrufunu %40 daha yüksek seviyede sağlar.

Otoyol ile Şehir İçi Sürüş Karşılaştırması: Tonneau Kapaklarının En Çok Fayda Sağladığı Durumlar

Otoyollarda Tonneau Kapakları Kullanarak Yakıt Tasarrufu

Tonneau kapakları, sabit otoyol sürüşü sırasında en yüksek verimlilik artışını sağlar. 55 mph'nin üzerindeki hızlarda, kapaksız kasaların oluşturduğu hava direnci %15–20 oranında artar (SAE International 2022). Hava akımını düzeltmek suretiyle sert kabuklu kapaklar, büyük boy pikap araçlarda otoyol yakıt ekonomisini %5–7 oranında artırır ve bu durum 2023 yılında yapılan bir araç aerodinamiği çalışmasında doğrulanmıştır.

Şehir İçi Sürüş Koşullarında Tonneau Kapaklarının Etkisinin Neden Sınırlı Olduğu

Hızların nadiren 45 mph'yi geçtiği kalk-kapan şehir trafiğinde, aerodinamik direnç toplam enerji tüketiminin %10'undan daha azını oluşturur. Sık tekrarlanan hızlanma ve yavaşlamalar, direnci azaltmanın etkisini düşürür ve bu da şehir içi sürüş döngülerinde yalnızca %0,5–1,2 oranında yakıt ekonomisi artışı sağlar.

Belirgin Aerodinamik Faydalar İçin Hız Eşikleri

Ölçülebilir yakıt tasarrufu 45-50 mph'de başlar, ancak çoğu sürücü 65 mph'nin üzerinde önemli faydalar elde eder. Direnç hızın küpüyle arttığı için, 50 mph'nin üzerindeki her 10 mph artış, kasa kapaklarının sağladığı yakıt tasarruf etkisini üç katına çıkarır.

Yumuşak Kabuklu ve Sert Tavanlı Kasa Kapakları: Hangisi Daha Verimli?

Yumuşak Kabuklu Kasa Kapaklarının Aerodinamik Performansı

Yumuşak kabuklu kapaklar genellikle dayanıklı vinil veya keten gibi malzemelerden üretilir ve kasaya oldukça düz bir şekilde oturur. Rüzgar tüneli testleri, bu kapakların aerodinamik direnci yaklaşık %5 ila %10 arasında azalttığını göstermektedir. Bu kapaklar araca ekstra yük getirmezler, ancak bazen yüksek hızlarda dalgalanmaları oluşur ve bu da hava akışını bozar. Fiyatları uygun olup çoğul kamyonlara takılması kolaydır, ancak esnek yapıları nedeniyle daha sert ve sağlam yapılan kapakların aerodinamik verimliliğini yakalayamazlar.

Sert Tavanlı Kapakların Direnç Katsayısını Azaltmada Avantajları

Alüminyum veya cam elyafı malzemelerinden yapılan tonoz kapakları, bilgisayar modelleme testlerine göre rüzgar direncini yaklaşık %15 oranında azaltabilir. Bu sert kapakların düzgün yüzeyi, yüksek hızlarda hava akışının doğru bir şekilde devam etmesini sağlar ve yakıt israfına neden olan türbülansı önler. Çoğu model, kasaya özgü daha iyi hava akışı için eğimli kenarlar ve düz kapanma mekanizmalarıyla tasarlanmıştır. Özellikle yolcu taşımadığı durumlarda doğal hava akışını bozabilecek yükler taşırken, otobanlarda uzun mesafeler kat eden sürücüler genellikle uzun yolculuklarda gerçek anlamda yakıt tasarrufu fark ederler.

Pickup Kamyonetlerde Sızdırmazlık Verimliliği ve Rüzgar Direnci Üzerindeki Etkisi

Bir kamyon kapağı ile kasası arasında boşluklar olduğunda, bu açıklıklar direnci artırarak aslında işlemleri yavaşlatan, vorteks adı verilen hava akımı oluşturur. Çoğu sert üst tasarım, son zamanlarda sıkça duyduğumuz EPDM kauçuk contalar gibi özel sıkıştırma contalarıyla donatılmıştır. Bu bileşenlerin, SAE International gibi kuruluşların yaptığı testlere göre, açıklardan kaçan havayı yaklaşık %90 oranında azalttığı bildirilmektedir. Öte yandan, yumuşak tonoz kapaklar genellikle yerlerine sabitlemek için gerginlik kelepçelerine dayanır. Ne yazık ki, bu düzenleme bazen güçlü yanal rüzgarlara maruz kaldığında kasasının yanlarında küçük boşluklar bırakabilir. Rüzgarlı havalarda yumuşak kapaklara kıyasla sert kapakların aerodinamik direnci %20 ila %30 arasında bir oranda azaltmasının nedeni muhtemelen daha iyi conta sağlanmasıdır. Elbette, gerçek sonuçlar belirli model özelliklerine ve tüm parçaların ne kadar iyi oturduğuna bağlı olarak değişiklik gösterebilir.

Vaka Çalışması: Kapak Türlerine Göre Yakıt Ekonomisi Karşılaştırması

2023 yılında yapılan bir çalışma, 1.000 mil süren karışık sürüş döngüsü boyunca özdeş pickup kamyonetler üzerinde üç farklı tonneau kapağı türünü karşılaştırdı:

Rijit tasarımlar, özellikle 55 mph'nin üzerindeki hızlarda yakıt tüketimini belirleyen aerodinamik kuvvetlerin etkili olduğu durumlarda yumuşak kapaklara göre sürekli olarak üstün performans gösterir.

SSS

Tonneau kapağının amacı nedir?

Bir tonoz kapağı, kamyon kasasının üzerindeki hava akışını düzenler ve özellikle otoyol sürüşünde aerodinamik direnci azaltarak yakıt verimliliğini artırır.

Bir tonoz kapağı yakıt verimliliğini ne kadar artırabilir?

Türlerine göre değişmek üzere, bir tonoz kapağı ortalama olarak yaklaşık %1 ila %2 arasında yakıt verimliliği artışı sağlayabilir; sert kapaklı modeller genellikle daha fazla tasarruf sunar.

Tüm tonoz kapağı türleri aynı düzeyde aerodinamik avantaj mı sunar?

Hayır, özellikle yüksek hızlarda sert kapaklı tonoz kapakları yumuşak kabuklu versiyonlara kıyasla genellikle daha iyi aerodinamik iyileştirmeler sunar.

Şehir içi sürüş için bir tonoz kapağına yatırım yapmak değer mi?

Yüksek hızlar nedeniyle faydaları otoyol sürüşünde daha belirgindir ancak şehir trafiğinde de bazı tasarruflar elde edilebilir, genellikle yakıt ekonomisinde %1.2'den az bir artış sağlanır.