När vi talar om prestanda och bränsleförbrukning hos en bil så är luftmotstånd en mycket viktig faktor som ofta förbises. En av de vanligaste frågorna som uppstår när man överväger att montera en takbox, är hur mycket den påverkar bilens aerodynamik och luftmotstånd, och därmed bränsleförbrukningen i slutändan. Det är faktiskt så att takboxens utformning har en stor inverkan på luftmotståndet, men uppsidan av det hela är att moderna takboxar med aerodynamisk design är de som påverkar bilens prestanda minst.
Vad är luftmotstånd hos en bil?
Luftmotstånd, även kallat aerodynamiskt motstånd, är den kraft som motverkar en bils rörelse genom luften. När ett fordon färdas måste det pressa undan luft, och ju högre hastigheten är, desto mer luft måste fordonet flytta undan. Detta leder till ett ökat tryck mot bilen som motverkar dess framåtrörelse. Luftmotståndet består av flera faktorer, inklusive friktionen från luften som strömmar över bilens yta, den turbulens som bildas bakom fordonet och luftens densitet.
En bil som rör sig genom luften påverkas av två centrala krafter. Den första är frontalarean, vilket är den del av bilen som möter vinden. En större frontalarea innebär att fordonet måste flytta undan mer luft, vilket leder till högre luftmotstånd. Den andra faktorn är luftmotståndskoefficienten, eller Cd-värdet, som anger hur effektivt ett fordon skär genom luften. Ett lägre Cd-värde innebär att bilen har en mer strömlinjeformad design och därmed möter mindre motstånd från luften.
Vilka bilar har lägst respektive högst luftmotstånd?
Bilar med lågt luftmotstånd är generellt de som är designade med särskilt fokus på aerodynamik för att maximera energieffektiviteten och prestandan. Elbilar och moderna sportbilar leder ofta denna kategori, då deras utformning är optimerad för att minimera luftmotståndet. Ett framstående exempel är Tesla Model S, som har ett Cd-värde på cirka 0,23, vilket gör den till en av de mest aerodynamiska personbilarna på marknaden. Ett annat exempel är Mercedes-Benz EQS, som sätter en ny standard med ett Cd-värde på 0,20, och anses vara en av de mest aerodynamiska produktionsbilarna någonsin. Lucid Air, en annan elbil som är känd för sin innovativa design, har ett Cd-värde på 0,21 och placerar sig också bland de mest aerodynamiskt effektiva bilarna. Dessa fordon har utformats med avancerad aerodynamisk teknik för att minska luftmotståndet så mycket som möjligt, vilket i sin tur ökar räckvidden och minskar energiförbrukningen, särskilt för elbilar.
Å andra sidan finns det bilar som har högre luftmotstånd på grund av sin mer traditionella, fyrkantiga eller robusta design, ofta sett hos terrängfordon, större SUV:ar och givetvis lastbilar. Exempel på sådana fordon är Jeep Wrangler, som har ett relativt högt Cd-värde runt 0,45, vilket speglar dess design som är mer fokuserad på terrängkörning än aerodynamik. Toyota Land Cruiser och liknande SUV’s, med sina stora karosser och kraftiga, robusta former, har också högre Cd-värden jämfört med mindre, mer aerodynamiska bilar. Fordon i dessa kategorier prioriterar andra funktioner som hållbarhet och terrängkapacitet, vilket innebär att luftmotståndet inte står i centrum för deras design.
Hur jämför man luftmotståndet mellan två fordon?
När man jämför luftmotstånd mellan en bil och en annan, så tittar man på deras luftmotståndskoefficient och deras frontalarea. Ett fordon med en låg luftmotståndskoefficient men stor frontalarea kan fortfarande ha högre luftmotstånd än en bil med mindre frontalarea men något högre luftmotståndskoefficient. För att få en helhetsbild av bilens aerodynamiska prestanda multipliceras Cd-värdet med frontalarean för att beräkna den totala luftmotståndskraften.
Vad är luftmotståndskoefficient?
Luftmotståndskoefficienten, ofta förkortad som Cd-värde, är en dimensionslös kvantitet som används för att kvantifiera hur väl ett objekt skär genom luften. Ju lägre detta värde är, desto mindre motstånd ger fordonet mot luften när det färdas framåt. Cd-värdet påverkas av fordonets form, särskilt hur strömlinjeformat det är.
Cd-värdet för vanliga personbilar ligger vanligtvis mellan 0,25 och 0,35. Ju närmare värdet ligger 0, desto mer aerodynamiskt är fordonet. Bilar med låg luftmotståndskoefficient tenderar att ha en mer kupolformad taklinje, smala sidospeglar, och smidig kaross utan stora utskjutande delar.
Påverkar en takbox luftmotståndet?
Ja, en takbox påverkar utan tvekan bilens luftmotstånd. Även om vissa takboxar är designade för att vara aerodynamiska, kommer de oundvikligen att öka bilens luftmotstånd genom att ändra bilens form och öka frontalarean. En hög och fyrkantig takbox kan öka luftmotståndet avsevärt, vilket resulterar i högre bränsleförbrukning eller minskad räckvidd för elbilar.
Flera studier har visat att installationen av en takbox kan öka bilens Cd-värde med så mycket som 0,10 till 0,15, beroende på dess storlek och form. För en bil som redan har ett relativt lågt Cd-värde kan detta vara en betydande förändring och leda till en ökning av bränsleförbrukningen med upp till 20 procent eller mer vid motorvägshastigheter.
Vilka takboxar påverkar bilens luftmotstånd minst?
Takboxar som är platta och strömlinjeformade, med en låg profil, har visat sig påverka bilens luftmotstånd minst. De är designade för att leda luft över och runt bilen med så lite turbulens som möjligt, vilket resulterar i en mindre ökning av bränsleförbrukningen jämfört med högre och mindre aerodynamiska modeller. Vissa tillverkare fokuserar specifikt på att utveckla takboxar som minimerar denna påverkan genom avancerad datorstödd simulering av luftflöden, även kallat Computational Fluid Dynamics (CFD).
På jakt efter en slimmad, snygg och aerodynamisk takbox som tar din bil till nästa nivå vad gäller både lastkapacitet och design? Gör ett besök hos Calixroofboxes.com som erbjuder ett brett utbud av boxar för alla ändamål, framtagna och tillverkade i Sverige för vårt tuffa nordiska klimat!
Vilka takboxar är bäst för aerodynamiken?
De bästa takboxarna för aerodynamiken är som sagt de som är låga och smala, med en strömlinjeformad design som minimerar luftflödet runt bilen. Företag som Calix, Thule och Yakima erbjuder takboxar som är särskilt utformade för att ha en så liten inverkan som möjligt på bilens aerodynamik. Ett starkt exempel är Calix Aero Loader 2, som är specifikt framtagen för ett så lågt luftmotstånd som bara möjligt. Takboxar med aerodynamik i åtanke är ofta smalare framtill och bredare baktill, vilket efterliknar formen av en vattendroppe – en form som är mycket effektiv när det gäller att minska luftmotståndet.
Läs mer om aerodynamiska takboxar och skidboxar i vår andra artikel med titeln ”Aerodynamisk takbox – Fördelar och nackdelar”.
Hur minskar man luftmotståndet på en bil?
Det finns flera effektiva metoder för att minska luftmotståndet på en bil. Ett av de bästa sätten är att välja en bil som är designad med låg luftmotståndskoefficient, eller Cd-värde. Elbilar och sportbilar är exempel på fordon som ofta har mycket lägre Cd-värden än de flesta andra fordon, vilket gör dem mer aerodynamiska. Att undvika takboxar och takräcken är också viktigt, dvs. när de inte behöver användas, då dessa tillbehör ökar bilens frontalarea och skapar mer turbulens, vilket i sin tur ökar luftmotståndet. Ett annat sätt att reducera motståndet är att använda rätt däck. Bredare däck kan öka luftmotståndet något, så att välja smalare däck med lågt rullmotstånd kan bidra till att minska det. Genom att sänka hastigheten kan luftmotståndet också minskas, eftersom det ökar exponentiellt med hastigheten. Landsvägshastighet är ofta optimalt för bilens förbrukning/räckvidd. En ren bil är dessutom mer aerodynamisk, då smuts och ojämnheter på bilens yta kan skapa små virvlar i luftflödet, vilket ökar motståndet. Slutligen kan moderna bilar, särskilt elbilar, ha justerbara luftfjädringssystem som sänker bilens höjd vid högre hastigheter för att ytterligare reducera luftmotståndet.
Påverkar luftmotstånd hastigheten hos en bil?
Ja, luftmotståndet påverkar som ovan nämnt bilens hastighet, särskilt vid högre farter. Vid låga hastigheter, under cirka 50 km/h, spelar luftmotståndet en avsevärt mindre roll, och andra faktorer som däckens rullmotstånd är mer betydande. Men över denna hastighet blir luftmotståndet en större faktor, och vid hastigheter på motorvägar kan det stå för upp till 75 procent av den totala motståndskraften mot bilens framåtrörelse. Att hålla 80-90 km/h, dvs. landsvägskörning, är oftast optimalt för att nå den lägsta förbrukningen.
Vilken hastighet drar minst el?
För elbilar gäller samma princip som för bensin- och dieseldrivna bilar – ju lägre hastighet, desto mindre luftmotstånd och därmed mindre energiförbrukning och längre räckvidd. För de flesta elbilar är den optimala hastigheten för att minimera energiförbrukningen cirka 80–100 km/h, beroende på fordonets aerodynamik.
Vilken hastighet drar minst bensin och diesel?
För bilar som drivs med bensin eller diesel är den mest bränsleeffektiva hastigheten oftast runt 70–90 km/h. Vid dessa hastigheter är luftmotståndet tillräckligt lågt för att minimera dess inverkan på bränsleförbrukningen, medan motorn fortfarande arbetar i ett effektivt varvtalsområde.
När började man designa bilar med hänsyn till aerodynamik?
Designen av bilar med hänsyn till aerodynamik började ta fart under 1930-talet, när banbrytande biltillverkare som Tatra och Chrysler började experimentera med strömlinjeformade karosser för att minska luftmotståndet. Ett tidigt exempel är Tatra T77, som introducerades 1934 och ansågs vara världens första aerodynamiska bil med en Cd-värde på 0,212, vilket var revolutionerande för sin tid. Denna tidiga period av aerodynamisk design fokuserade mest på att förbättra bilens prestanda och hantering.
Det var dock först under oljekrisen på 1970-talet som biltillverkare på bredare front började prioritera aerodynamik. Krisen medförde stigande bränslepriser och ökade kraven på bränsleeffektivitet, vilket ledde till ett förnyat intresse för hur bilar kunde designas för att minska bränsleförbrukningen genom att minska luftmotståndet. Detta gjorde att aerodynamik blev en avgörande faktor i fordonsdesign, inte bara för prestanda utan också för att uppnå högre energieffektivitet.
Idag är aerodynamik en av de viktigaste aspekterna i utvecklingen av moderna fordon, särskilt elbilar och hybridbilar, där varje detalj i karossens utformning syftar till att optimera luftflödet för att maximera räckvidd och energieffektivitet.
Sammanfattning – Bil och luftmotstånd
Luftmotstånd är en viktig faktor att ta hänsyn till när man diskuterar bilens bränsleekonomi och prestanda, särskilt när man monterar tillbehör som en takbox, skidbox, cykelhållare och liknande. Att välja en bil med låg luftmotståndskoefficient och undvika stora takboxar eller andra tillbehör gör att man kan minska både bränsleförbrukningen och koldioxidutsläppen. Detta är särskilt viktigt hos elbilar vad beträffar just räckvidden, dessa fordon är ofta särskilt designade med aerodynamik i stor åtanke och gör sig bäst med anpassade takboxar som har så lågt luftmotstånd som möjligt.
Intresserad att veta mer om ”fenomenet” luftmotstånd? Besök Wikipedia och fördjupa dig i detta ämne.
