Oszczędność paliwa w samochodach
Zużycie paliwa przez samochód zależy od odległości przebytej przez pojazd i ilości zużytego paliwa . Zużycie można wyrazić jako objętość paliwa potrzebną do pokonania odległości lub odległość przebytą na jednostkę objętości zużytego paliwa. Ponieważ zużycie paliwa przez pojazdy jest istotnym czynnikiem zanieczyszczenia powietrza, a import paliw silnikowych może stanowić dużą część handlu zagranicznego danego kraju , wiele krajów nakłada wymagania dotyczące oszczędności paliwa. Do przybliżenia rzeczywistych osiągów pojazdu stosuje się różne metody. Energia zawarta w paliwie jest potrzebna do pokonania różnych strat ( opór powietrza , opór opon i inne) napotykanych podczas napędzania pojazdu oraz zasilania układów pojazdu, takich jak zapłon czy klimatyzacja. Można zastosować różne strategie w celu zmniejszenia strat przy każdej konwersji między energią chemiczną paliwa a energią kinetyczną pojazdu. Zachowanie kierowcy może wpływać na oszczędność paliwa; manewry, takie jak nagłe przyspieszenie i gwałtowne hamowanie , marnują energię.
Samochody elektryczne nie spalają bezpośrednio paliwa, a więc nie mają oszczędności paliwa per se, ale miary równoważności, takie jak ekwiwalent benzyny w milach na galon, zostały stworzone, aby spróbować je porównać.
Jednostki miary
Zużycie paliwa to stosunek przebytej odległości do zużytego paliwa.
Oszczędność paliwa można wyrazić na dwa sposoby:
- Jednostki paliwa na stałą odległość
- Wyrażone ogólnie w litrach na 100 kilometrów (l/100 km), stosowane w większości krajów europejskich, Chinach, RPA, Australii i Nowej Zelandii. Prawo irlandzkie zezwala na stosowanie mil na galon imperialny , obok litrów na 100 kilometrów. Prawo kanadyjskie wymaga, aby zużycie paliwa było mierzone zarówno w litrach na 100 kilometrów, jak i milach na galon imperialny . W Wielkiej Brytanii litry na 100 kilometrów mogą być używane obok mil na galon imperialny. Naklejka na okno w nowych samochodach amerykańskich wyświetla zużycie paliwa przez pojazd w galonach amerykańskich na 100 mil, oprócz tradycyjnej liczby mpg. Niższa liczba oznacza bardziej wydajną, a wyższa liczba oznacza mniej wydajną.
- Jednostki odległości na stałą jednostkę paliwową
- Mile na galon (mpg) są powszechnie używane w Stanach Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Kanadzie (obok L/100 km). Kilometry na litr (km/l) są częściej stosowane w innych częściach obu Ameryk, Azji, części Afryki i Oceanii. W Lewancie używa się km/20 l, znanego jako kilometry na tanaka , metalowy pojemnik który ma objętość dwudziestu litrów. Gdy używany jest mpg, konieczne jest określenie rodzaju galonu: galon imperialny to 4,54609 litra, a galon amerykański to 3,785 litra. Używając miary wyrażonej jako odległość na jednostkę paliwa, wyższa liczba oznacza bardziej wydajną, podczas gdy mniejsza liczba oznacza mniej wydajną.
Konwersje jednostek:
Mile na galon amerykański → L/100 km: | L/100 km → Mile na galon amerykański : | |||
Mile na galon imperialny → L/100 km: | L/100 km → Mile na galon imperialny : | |||
Mile na galon amerykański → km/20 l: | ||||
l/100 km → km/20 l: | ||||
Mile na galon amerykański → Mile na galon imperialny : | ||||
Mile na galon imperialny → Mile na galon amerykański : |
Statystyki zużycia paliwa
Podczas gdy sprawność cieplna (wyjście mechaniczne do energii chemicznej w paliwie) silników naftowych wzrosła od początku ery motoryzacyjnej , nie jest to jedyny czynnik wpływający na oszczędność paliwa. Konstrukcja samochodu jako całości i sposób użytkowania wpływa na oszczędność paliwa. Opublikowane zużycie paliwa podlega zmianom między jurysdykcjami ze względu na różnice w protokołach testowych.
Jednym z pierwszych badań mających na celu określenie zużycia paliwa w Stanach Zjednoczonych był Mobil Economy Run , który był imprezą odbywającą się co roku od 1936 (z wyjątkiem okresu II wojny światowej ) do 1968. Miał on zapewnić rzeczywistą, wydajną oszczędność paliwa liczby podczas testu od wybrzeża do wybrzeża na prawdziwych drogach, przy normalnym ruchu drogowym i warunkach pogodowych. Sponsorowała go Mobil Oil Corporation oraz United States Auto Club (USAC) usankcjonowało i obsługiwało bieg. W nowszych badaniach średnie zużycie paliwa dla nowego samochodu osobowego w Stanach Zjednoczonych poprawiło się z 17 mpg (13,8 l/100 km) w 1978 r. do ponad 22 mpg (10,7 l/100 km) w 1982 r. Średnie zużycie paliwa dla nowe samochody, lekkie ciężarówki i SUV-y z roku modelowego 2020 w Stanach Zjednoczonych wyniosły 25,4 mil na galon amerykański (9,3 l / 100 km). przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska jako „średniej wielkości” miały spalanie od 12 do 56 mpg w USA (20 do 4,2 l/100 km). emisji spalin, wprowadzane są nowe przepisy UE mające na celu zmniejszenie średniej emisji samochodów sprzedawanych od 2012 r. do 130 g/km CO 2 , co odpowiada 4,5 l/100 km (52 mpg US , 63 mpg imp ) dla samochodu napędzanego olejem napędowym samochód i 5,0 l / 100 km (47 mpg US , 56 mpg imp ) dla samochodu napędzanego benzyną.
Zużycie paliwa przez nowy pojazd nie ma bezpośredniego wpływu na średnie zużycie paliwa w całej flocie : na przykład średnia floty samochodów w Australii w 2004 r. 9,3 l/100 km (25,3 mpg -USA )
Badania prędkości i zużycia paliwa
Oszczędność paliwa przy stałych prędkościach wybranych pojazdów badano w 2010 r. Najnowsze badanie wskazuje na większą oszczędność paliwa przy wyższych prędkościach niż wcześniejsze badania; na przykład niektóre pojazdy osiągają lepszą oszczędność paliwa przy 100 km / h (62 mil / h) niż przy 70 km / h (43 mil / h), chociaż nie jest to ich najlepsza oszczędność, na przykład Oldsmobile Cutlass Ciera z 1994 r. z silnikiem LN2 2,2 l , który osiąga najlepszą ekonomię przy 90 km/h (56 mph) (8,1 l/100 km (29 mpg- US )) i osiąga lepszą ekonomię przy 105 km/h (65 mph) niż przy 72 km/h (45 mph) ) (9,4 l/100 km (25 mpg- US ) w porównaniu z 22 mpg -US (11 l/100 km)). Odsetek jazdy po drogach szybkiego ruchu waha się od 4% w Irlandii do 41% w Holandii.
Kiedy w latach 1974-1995 obowiązywało ograniczenie prędkości do 55 mil na godzinę (89 km / h) w przepisach dotyczących maksymalnej prędkości Stanów Zjednoczonych, pojawiły się skargi, że zużycie paliwa może się zmniejszyć zamiast wzrosnąć. Toyota Celica z 1997 roku uzyskała lepsze zużycie paliwa przy 105 km/h (65 mil/h) niż przy 65 km/h (40 mil/h) (5,41 l/100 km (43,5 mpg-US) w porównaniu do 5,53 l/100 km ( 42,5 mpg -US )), chociaż nawet lepiej przy 60 mil na godzinę (97 km/h) niż przy 65 mil na godzinę (105 km/ h ) km)) i najlepszą ekonomię (52,6 mpg -US (4,47 l/100 km)) przy zaledwie 25 mil na godzinę (40 km/h). Inne testowane pojazdy charakteryzowały się od 1,4 do 20,2% lepszą oszczędnością paliwa przy prędkości 90 km/h (56 mil/h) w porównaniu z prędkością 105 km/h (65 mil/h). Najlepszą ekonomię osiągnęli przy prędkościach od 40 do 90 km/h (25 do 56 mil/h) (patrz wykres).
Urzędnicy mieli nadzieję, że ograniczenie do 55 mil na godzinę (89 km/h) w połączeniu z zakazem ozdobnego oświetlenia, zakazem sprzedaży benzyny w niedzielę i 15% ograniczeniem produkcji benzyny zmniejszy całkowite zużycie benzyny o 200 000 baryłek dziennie, co stanowi Spadek o 2,2% w porównaniu z rocznym poziomem zużycia benzyny z 1973 r. Było to częściowo oparte na przekonaniu, że samochody osiągają maksymalną wydajność przy prędkości od 40 do 50 mil na godzinę (65 do 80 km / h), a ciężarówki i autobusy były najbardziej wydajne przy prędkości 55 mil na godzinę (89 km / h).
W 1998 r. Rada Badań nad Transportem Stanów Zjednoczonych podała szacunki, że krajowe ograniczenie prędkości maksymalnej (NMSL) z 1974 r. Zmniejszyło zużycie paliwa o 0,2 do 1,0 procent. Wiejskie drogi międzystanowe, drogi najbardziej widoczne na skutek NMSL, stanowiły 9,5% przejechanych przez pojazdy mil w Stanach Zjednoczonych w 1973 r., ale takie swobodnie płynące drogi zazwyczaj zapewniają bardziej oszczędne podróżowanie niż konwencjonalne drogi.
Różnice w standardach testowania
Identyczne pojazdy mogą mieć różne wartości zużycia paliwa, w zależności od metod testowania obowiązujących w danej jurysdykcji.
Lexus IS 250 - benzyna 2,5 l 4GR-FSE V6 , 204 KM (153 kW), 6-biegowa automatyczna, napęd na tylne koła
- Australia (L / 100 km) - „mieszany” 9,1, „miejski” 12,7, „pozamiejski” 7,0
- Kanada (L / 100 km) - „mieszany” 9,6, „miasto” 11,1, „autostrada” 7,8
- Unia Europejska (L/100 km) – „mieszany” 8,9, „miejski” 12,5, „pozamiejski” 6,9
- Stany Zjednoczone (L / 100 km) - „łączone” 9,8, „miasto” 11,2, „autostrada” 8,1
Względy energetyczne
Ponieważ całkowita siła przeciwna ruchowi pojazdu (przy stałej prędkości) pomnożona przez odległość, jaką pokonuje pojazd, reprezentuje pracę, jaką musi wykonać silnik pojazdu, badanie zużycia paliwa (ilość energii zużytej na jednostkę przebytej odległości) wymaga szczegółowa analiza sił przeciwdziałających ruchowi pojazdu. Z punktu widzenia fizyki siła = szybkość, z jaką ilość generowanej pracy (dostarczanej energii) zmienia się wraz z przebytą odległością lub:
Uwaga: Ilość pracy generowanej przez źródło zasilania pojazdu (energia dostarczona przez silnik) byłaby dokładnie proporcjonalna do ilości energii paliwa zużywanej przez silnik, gdyby sprawność silnika była taka sama niezależnie od mocy wyjściowej, ale niekoniecznie przypadku ze względu na charakterystykę pracy silnika spalinowego.
W przypadku pojazdu, którego źródłem zasilania jest silnik cieplny (silnik, który wykorzystuje ciepło do wykonywania użytecznej pracy), ilość energii paliwa zużywanej przez pojazd na jednostkę odległości (pozioma droga) zależy od:
- Sprawność termodynamiczna silnika cieplnego ;
- Straty spowodowane tarciem w układzie napędowym ;
- opór toczenia w obrębie kół i między drogą a kołami;
- Podsystemy niezwiązane z napędem napędzane przez silnik, takie jak klimatyzacja , chłodzenie silnika i alternator ;
- Opór aerodynamiczny związany z poruszaniem się w powietrzu;
- Energia przekształcana przez hamulce cierne w ciepło odpadowe lub straty z hamowania odzyskowego w pojazdach hybrydowych ;
- Paliwo zużyte, gdy silnik nie dostarcza mocy, ale nadal pracuje, na przykład na biegu jałowym , bez obciążenia podsystemu.
Idealnie byłoby, gdyby samochód poruszający się ze stałą prędkością po poziomym podłożu w próżni z kołami pozbawionymi tarcia mógłby poruszać się z dowolną prędkością bez zużywania energii poza energią potrzebną do rozpędzenia samochodu. W mniej idealnym przypadku każdy pojazd musi zużywać energię na pokonywanie sił obciążenia drogowego, na które składają się opór aerodynamiczny, opór toczenia opon i energia bezwładności, która jest tracona, gdy pojazd jest zwalniany przez hamulce cierne. Z idealnym hamowaniem odzyskowym , energię bezwładności można by całkowicie odzyskać, ale istnieje niewiele możliwości zmniejszenia oporu aerodynamicznego lub oporu toczenia poza optymalizacją kształtu pojazdu i konstrukcji opony. Energię obciążenia drogowego lub energię wymaganą na kołach można obliczyć, oceniając równanie ruchu pojazdu w określonym cyklu jazdy. Układ napędowy pojazdu musi wtedy dostarczyć tę minimalną energię, aby poruszyć pojazd i straci dużą ilość dodatkowej energii w procesie przekształcania energii paliwa w pracę i przekazywania jej do kół. Ogólnie źródła strat energii podczas ruchu pojazdu można podsumować w następujący sposób:
- Sprawność silnika (20–30%), rm, która zmienia się w zależności od typu silnika, masy samochodu i jego obciążenia oraz prędkości obrotowej silnika (zwykle mierzonej w obrotach na minutę ).
- oporu aerodynamicznego , która wzrasta mniej więcej o kwadrat prędkości samochodu , ale zauważa, że siła oporu jest równa sześcianowi prędkości samochodu .
- Tarcie toczne .
- Hamowanie, chociaż hamowanie regeneracyjne wychwytuje część energii, która w przeciwnym razie zostałaby utracona.
- Straty w transmisji . Sprawność manualnych skrzyń biegów może sięgać nawet 94%, podczas gdy starsze automatyczne skrzynie biegów mogą mieć sprawność zaledwie 70%. inteligentnego wybierania optymalnych punktów zmiany biegów i/lub automatycznego sterowania sprzęgłem, ale ręcznej zmiany biegów, jak w przypadku starszych półautomatycznych skrzyń biegów .
- Klimatyzacja. Moc wymagana do obracania sprężarki przez silnik zmniejsza zużycie paliwa, ale tylko podczas użytkowania. Można to zrekompensować zmniejszonym oporem pojazdu w porównaniu z jazdą z opuszczonymi szybami. Wydajność systemów klimatyzacji stopniowo spada z powodu brudnych filtrów itp.; regularna konserwacja temu zapobiega. Dodatkowa masa układu klimatyzacji spowoduje nieznaczny wzrost zużycia paliwa.
- Wspomaganie kierownicy. Starsze hydrauliczne układy wspomagania kierownicy są napędzane przez pompę hydrauliczną stale załączoną do silnika. Wspomaganie potrzebne do kierowania jest odwrotnie proporcjonalne do prędkości pojazdu, więc stałe obciążenie silnika pompą hydrauliczną zmniejsza zużycie paliwa. Bardziej nowoczesne konstrukcje poprawiają oszczędność paliwa, aktywując wspomaganie mocy tylko wtedy, gdy jest to potrzebne; odbywa się to za pomocą bezpośredniego elektrycznego wspomagania kierownicy lub napędzanej elektrycznie pompy hydraulicznej.
- Chłodzenie. Starsze układy chłodzenia wykorzystywały stale włączony wentylator mechaniczny do zasysania powietrza przez chłodnicę z szybkością bezpośrednio związaną z prędkością obrotową silnika. To stałe obciążenie zmniejsza wydajność. Bardziej nowoczesne systemy wykorzystują wentylatory elektryczne do zasysania dodatkowego powietrza przez chłodnicę, gdy wymagane jest dodatkowe chłodzenie.
- Systemy elektryczne. Reflektory, ładowanie akumulatora, aktywne zawieszenie, wentylatory cyrkulacyjne, odmrażacze, systemy multimedialne, głośniki i inna elektronika również mogą znacznie zwiększyć zużycie paliwa, ponieważ energia do zasilania tych urządzeń powoduje zwiększone obciążenie alternatora. Ponieważ alternatory mają zwykle tylko 40–60% sprawności, dodatkowe obciążenie silnika przez elektronikę może sięgać nawet 3 koni mechanicznych (2,2 kW) przy dowolnej prędkości, w tym na biegu jałowym. W teście cyklu FTP 75 obciążenie alternatora o mocy 200 W zmniejsza zużycie paliwa o 1,7 mpg. Na przykład reflektory zużywają 110 watów na niskim poziomie i do 240 watów na wysokim poziomie. Te obciążenia elektryczne mogą powodować wiele rozbieżności między testami rzeczywistymi a testami EPA, które obejmują tylko obciążenia elektryczne wymagane do pracy silnika i podstawowej klimatyzacji.
- Czekaj. Energia jest potrzebna do utrzymania pracy silnika, gdy nie dostarcza on mocy do kół, tj. podczas postoju, wybiegu lub hamowania.
Spadki zużycia paliwa spowodowane obciążeniami elektrycznymi są najbardziej widoczne przy niższych prędkościach, ponieważ większość obciążeń elektrycznych jest stała, podczas gdy obciążenie silnika rośnie wraz z prędkością. Tak więc przy niższej prędkości większa część mocy silnika jest wykorzystywana przez obciążenia elektryczne. Samochody hybrydowe mają największy wpływ na oszczędność paliwa dzięki obciążeniom elektrycznym ze względu na ten proporcjonalny efekt.
Technologie zwiększające oszczędność paliwa
Technologia specyficzna dla silnika
Typ | Technologia | Wyjaśnienie | Wynalazca | Notatki |
---|---|---|---|---|
Cykl silnika | Wymiana silników benzynowych na silniki Diesla | Zmniejsza jednostkowe zużycie paliwa przy hamowaniu przy niższych obrotach | Herberta Akroyda Stuarta | |
Strategie spalania silnika | Elektroniczne sterowanie układem chłodzenia | Optymalizuje temperaturę pracy silnika | ||
Spalanie ładunku warstwowego | Wtryskuje paliwo do cylindra tuż przed zapłonem, zwiększając stopień sprężania | Do stosowania w silnikach benzynowych | ||
Spalanie ubogiej mieszanki | Zwiększa stosunek powietrza do paliwa, aby zmniejszyć straty związane z dławieniem | Chryslera | https://www.youtube.com/watch?v=KnNX6gtDyhg | |
schłodzonych spalin (benzyna) | Zmniejsza straty dławienia, odprowadzanie ciepła, dysocjację chemiczną i współczynnik ciepła właściwego | |||
Recyrkulacja schłodzonych spalin (olej napędowy) | Obniża szczytowe temperatury spalania | |||
Cykl Atkinsona | Wydłuża skok mocy, aby osiągnąć większą wydajność cieplną | Jamesa Atkinsona | ||
Zmienne fazy rozrządu i zmienny skok zaworów | Zmienia rozrząd i wysokość skoku zaworu, zapewniając precyzyjną kontrolę nad wlotem i wylotem | William Howe i William Williams ( Robert Stephenson and Company ) wynaleźli pierwszy zmienny zawór rozrządu | ||
Turbodoładowanie o zmiennej geometrii | Optymalizuje przepływ powietrza za pomocą regulowanych łopatek w celu regulacji wlotu powietrza do turbosprężarki i wyeliminowania opóźnienia turbodoładowania | Garretta ( Honeywell ) | ||
Podwójne ładowanie | Łączy doładowanie z turbosprężarką, aby wyeliminować turbodziurę | Lancia | Do stosowania w silnikach o małej pojemności skokowej | |
Silniki benzynowe z bezpośrednim wtryskiem (GDI). | Pozwala na warstwowe ładowanie paliwa i bardzo ubogie spalanie | Leon Levavasseur | ||
silniki Diesla z bezpośrednim wtryskiem | Łączy wtrysk bezpośredni z turbosprężarką | Volkswagena | ||
Wtrysk bezpośredni common rail | Zwiększa ciśnienie wtrysku | Roberta Hubera | ||
Piezoelektryczne wtryskiwacze diesla | Wykorzystuje wiele wtrysków na cykl silnika w celu zwiększenia precyzji | |||
Zarządzanie cylindrami | Wyłącza poszczególne cylindry, gdy ich moc wyjściowa nie jest potrzebna | |||
Spalanie HCCI (zapłon z jednorodnym ładunkiem). | Pozwala na szczuplejsze i wyższe spalanie kompresyjne | https://www.youtube.com/watch?v=B8CnYljXAS0 | ||
Silnik Scuderiego | Eliminuje straty rekompresji | Carmelo J. Scuderi | ||
Silniki złożone (silnik 6-suwowy lub silnik z turbodoładowaniem) | Odzyskuje energię spalin | |||
Dwusuwowe silniki Diesla | Zwiększa stosunek mocy do masy | Charlesa F. Ketteringa | ||
Wysokowydajne silniki turbinowe | Zwiększa stosunek mocy do masy | |||
Turboparowiec | Wykorzystuje ciepło z silnika do obracania miniturbiny w celu generowania mocy | Raymond Freymann (BMW) | ||
Hybrydowy pojazd akumulatorowy Stirlinga | Zwiększa wydajność cieplną | Nadal w dużej mierze teoretyczne, chociaż prototypy zostały wyprodukowane przez Dean Kamen | ||
Zoptymalizowana czasowo ścieżka tłoka | Przechwytuje energię z gazów w cylindrach w ich najwyższych temperaturach | |||
Straty wewnętrzne silnika | Zmniejszone silniki z doładowaniem lub turbosprężarką | Zmniejsza pojemność skokową silnika przy zachowaniu wystarczającego momentu obrotowego | Saab, począwszy od 99 w 1978 roku. | |
Smary o niższym tarciu (olej silnikowy, płyn przekładniowy, płyn osiowy) | Zmniejsza utratę energii na tarcie | |||
Oleje silnikowe o niższej lepkości | Zmniejsza tarcie hydrodynamiczne i energię potrzebną do krążenia | |||
Pompa olejowa o zmiennej wydajności | Zapobiega nadmiernemu natężeniu przepływu przy wysokich prędkościach obrotowych silnika | |||
Elektryzujące akcesoria do silnika (pompa wody, pompa wspomagania, kompresor klimatyzacji) | Wysyła więcej mocy silnika do skrzyni biegów lub zmniejsza zużycie paliwa wymagane do uzyskania tej samej mocy trakcyjnej | |||
Krzywka rolkowa, powłoka o niskim współczynniku tarcia na płaszczu tłoka i zoptymalizowana powierzchnia nośna, np. łożysko wałka rozrządu i korbowody. | Zmniejsza tarcie silnika | |||
Warunki pracy silnika | Dodatki do płynu chłodzącego | Zwiększa sprawność cieplną układu chłodzenia | ||
Zwiększenie ilości przełożeń skrzyni biegów w manualnych skrzyniach biegów | Obniża obroty silnika podczas jazdy | |||
Zmniejszenie objętości układów chłodzenia na bazie wody | Silnik szybciej osiąga efektywną temperaturę roboczą | |||
System start-stop | Automatycznie wyłącza silnik po zatrzymaniu pojazdu, skracając czas bezczynności | |||
Zmniejszone silniki z elektrycznym układem napędowym i akumulatorem | Pozwala uniknąć stanów bezczynności i zasilania o niskiej wydajności |
Inne technologie pojazdów
Typ | Technologia | Wyjaśnienie | Wynalazca | Notatki |
---|---|---|---|---|
Straty transmisji | Przekładnia bezstopniowa (CVT) | Umożliwia pracę silnika z najbardziej wydajną prędkością obrotową | Do stosowania w automatycznych skrzyniach biegów | |
Blokowanie przemienników momentu obrotowego w automatycznych skrzyniach biegów | Zmniejsza poślizg i straty mocy w przekształtniku | |||
Opory toczenia | Lżejsze materiały konstrukcyjne (aluminium, włókno szklane, plastik, stal o wysokiej wytrzymałości i włókno węglowe) | Zmniejsza wagę pojazdu | ||
Zwiększenie ciśnienia w oponach | Zmniejsza niedowagę deformacji opony | |||
Wymiana opon na modele o niskim oporze toczenia (LRR). | Obniża opory toczenia | |||
Szeregowa hybryda równoległa | Używanie silnika elektrycznego do zasilania podstawowego i silnika spalinowego do wspomagania i dopalania w razie potrzeby | Zmniejsza zużycie paliwa, uruchamiając silnik benzynowy tylko wtedy, gdy jest to konieczne, co jest również przyjazne dla środowiska. | TRW | |
Oszczędzanie energii | Lżejsze materiały na części ruchome (tłoki, wał korbowy, koła zębate i felgi aluminiowe) | Zmniejsza energię potrzebną do przemieszczania części | ||
Hamowanie rekuperacyjne | Przechwytuje energię kinetyczną podczas hamowania | Louis Antoine Krieger | Do stosowania w pojazdach hybrydowych lub elektrycznych | |
Odzyskiwanie ciepła odpadowego z układu wydechowego | Przekształca energię cieplną w energię elektryczną za pomocą chłodzenia termoelektrycznego | Jeana Charlesa Athanase Peltiera | ||
Regeneracyjne amortyzatory | Odzyskuje energię zmarnowaną w zawieszeniu pojazdu | Władza Lewantu | ||
Zarządzanie ruchem | Aktywne zarządzanie autostradą | Dopasowuje ograniczenia prędkości i pojazdy, które mogą wjeżdżać na autostrady z natężeniem ruchu, aby utrzymać przepustowość ruchu | ||
Elektroniczne systemy kontroli pojazdów, które automatycznie utrzymują odległości między pojazdami na autostradach | Zmniejsza falowanie hamowania wstecznego i wynikające z tego ponowne przyspieszenie |
Technologie przyszłości
Technologie, które mogą poprawić efektywność paliwową, ale nie są jeszcze dostępne na rynku, obejmują:
- HCCI (zapłon z jednorodnym ładunkiem).
- Silnik Scuderiego
- Silniki złożone
- Dwusuwowe silniki Diesla
- Wysokowydajne silniki turbinowe
- Turbosteamer BMW – wykorzystuje ciepło z silnika do obracania miniturbiny w celu generowania mocy
- Elektroniczne układy sterowania pojazdami, które automatycznie utrzymują odległości między pojazdami na autostradach/autostradach, co ogranicza gwałtowne hamowanie wsteczne i wynikające z tego ponowne przyspieszanie.
- Zoptymalizowana czasowo ścieżka tłoka, aby wychwycić energię z gorących gazów w cylindrach, gdy mają one najwyższą temperaturę [ potrzebne źródło ]
- sterling hybrydowy pojazd akumulatorowy
wiele produktów konsumenckich na rynku wtórnym , które rzekomo zwiększają oszczędność paliwa; wiele z tych twierdzeń zostało zdyskredytowanych. W Stanach Zjednoczonych Agencja Ochrony Środowiska prowadzi listę urządzeń, które zostały przetestowane przez niezależne laboratoria i udostępnia wyniki testów opinii publicznej.
Wiarygodność danych dotyczących zużycia paliwa
Obowiązkowa publikacja zużycia paliwa przez producenta skłoniła niektórych do stosowania wątpliwych praktyk w celu osiągnięcia lepszych wartości w przeszłości. Jeżeli badanie odbywa się na stanowisku badawczym, pojazd może wykryć otwarte drzwi i dostosować sterowanie silnikiem. Również podczas jazdy zgodnie z reżimem testowym parametry mogą dostosowywać się automatycznie. Laboratoria testowe używają „złotego samochodu”, który jest testowany w każdym z nich, aby sprawdzić, czy każde laboratorium wytwarza ten sam zestaw pomiarów dla danego cyklu jazdy.
Ciśnienie w oponach i smary muszą być zgodne z zaleceniami producenta (wyższe ciśnienie w oponach jest wymagane w przypadku określonego typu hamowni , ale ma to na celu skompensowanie różnych oporów toczenia hamowni, a nie spowodowanie nierealistycznego obciążenia pojazdu). Zwykle podane wartości, które publikuje producent, muszą zostać potwierdzone przez odpowiednie władze, które są świadkami testów pojazdu/silnika. Niektóre jurysdykcje niezależnie testują emisje pojazdów będących w eksploatacji i jako ostateczny środek mogą wymusić wycofanie wszystkich pojazdów określonego typu, jeśli pojazdy klientów nie spełniają roszczeń producentów w rozsądnych granicach. Koszty i zły rozgłos takiego wycofania zachęcają producentów do publikowania realistycznych danych. Rząd federalny Stanów Zjednoczonych ponownie testuje 10–15% modeli), aby upewnić się, że testy producenta są dokładne.
Rzeczywiste zużycie paliwa może się znacznie różnić, ponieważ może na nie wpływać wiele czynników, które mają niewiele wspólnego z pojazdem. Warunki jazdy – pogoda, natężenie ruchu, temperatura; styl jazdy – ostre hamowanie, ruszanie jak królik i nadmierna prędkość; warunki drogowe – utwardzona vs żwirowa, gładka vs dziurawa; a rzeczy takie jak przewożenie nadwagi, bagażniki dachowe i jakość paliwa mogą razem radykalnie zwiększyć zużycie paliwa. Oczekiwanie konsekwentnych wyników w obliczu tak wielu zmiennych jest niemożliwe, podobnie jak oczekiwanie, że jeden zestaw liczb obejmie każdego kierowcę i jego sytuację osobistą.
Oceny mają na celu porównanie i nie stanowią obietnicy rzeczywistej wydajności.
Obawy dotyczące szacunków EPA
Przez wiele lat krytycy twierdzili, że szacunki EPA ( Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych ) wprowadzają w błąd. Główne argumenty krytyków EPA koncentrowały się na braku testów w świecie rzeczywistym i bardzo ograniczonej skali (tj. miasto lub autostrada).
Częściowo w odpowiedzi na tę krytykę, EPA zmieniła swój system oceny zużycia paliwa w 2008 r., Próbując bardziej adekwatnie odnieść się do tych obaw. Zamiast testować po prostu w dwóch domniemanych trybach, testowanie obejmuje teraz:
- Większe prędkości i przyspieszenie
- Korzystanie z klimatyzatora
- Niższe temperatury na zewnątrz
Chociaż nowe standardy EPA mogą stanowić ulepszenie, rzeczywiste dane użytkowników mogą nadal być najlepszym sposobem gromadzenia i zbierania dokładnych informacji o zużyciu paliwa. W związku z tym EPA utworzyła również stronę internetową, na której kierowcy mogą wprowadzać i śledzić własne rzeczywiste wartości zużycia paliwa.
Istnieje również wiele witryn internetowych, które próbują śledzić i zgłaszać dane dotyczące zużycia paliwa przez poszczególnych użytkowników podczas rzeczywistej jazdy. Witryny lub publikacje, takie jak Consumer Reports , Edmunds.com , Consumer Guide i TrueDelta .com oferują tę usługę i żądają dokładniejszych liczb niż te wymienione przez EPA.
Zachowania maksymalizujące oszczędność paliwa
Rządy, różne organizacje ekologiczne i firmy, takie jak Toyota i Shell Oil Company, od dawna nakłaniały kierowców do utrzymywania odpowiedniego ciśnienia powietrza w oponach i ostrożnego przyspieszania/zwalniania. Śledzenie efektywności paliwowej stymuluje zachowanie maksymalizujące oszczędność paliwa.
Pięcioletnia współpraca pomiędzy Michelin i Anglian Water pokazuje, że dzięki ciśnieniu w oponach można zaoszczędzić 60 000 litrów paliwa. Flota Anglian Water, składająca się z 4000 samochodów dostawczych i osobowych, działa teraz przez cały okres eksploatacji. Pokazuje to wpływ ciśnienia w oponach na efektywność paliwową.
Oszczędność paliwa jako element systemów zarządzania jakością
Systemy zarządzania środowiskowego EMAS , obok dobrego zarządzania flotą, obejmuje prowadzenie ewidencji zużycia paliwa przez flotę. Zarządzanie jakością wykorzystuje te liczby do kierowania środkami działającymi na floty. Jest to sposób na sprawdzenie, czy zakup, jazda i konserwacja ogółem przyczyniły się do zmian w ogólnym zużyciu floty.
Normy zużycia paliwa i procedury testowania
Kraj | średnia z 2004 r | Wymóg | |||
---|---|---|---|---|---|
2004 | 2005 | 2008 | Później | ||
Chińska Republika Ludowa | 6,9 l/100 km | 6,9 l/100 km | 6,1 l/100 km | ||
Stany Zjednoczone | 24,6 mpg (9,5 l/100 km) (samochody osobowe i ciężarowe)* | 27 mpg (8,7 l/100 km) (tylko samochody)* | 35 mpg (6,7 l / 100 km) (rok modelowy 2020, samochody i lekkie ciężarówki) | ||
Unia Europejska | 4,1 l/100 km (2020, NEDC ) | ||||
Japonia | 6,7 l/100 km ekwiwalent CAFE (2010) | ||||
Australia | 8,08 l/100 km ekwiwalent CAFE (2002) | nic | brak (stan na marzec 2019 r.) |
* autostrada ** łącznie
Australia
Od października 2008 roku wszystkie nowe samochody musiały być sprzedawane z naklejką na przedniej szybie pokazującą zużycie paliwa i emisję CO 2 . Wartości zużycia paliwa wyrażone są w cyklu miejskim , pozamiejskim i mieszanym , mierzone zgodnie z regulaminami EKG nr 83 i 101 – które są oparte na europejskim cyklu jazdy ; poprzednio podawano tylko liczbę połączoną .
Australia stosuje również system ocen w gwiazdkach, od jednej do pięciu gwiazdek, który łączy gazy cieplarniane z zanieczyszczeniami, oceniając każdą od 0 do 10, przy czym dziesięć to najlepsza ocena. Aby uzyskać 5 gwiazdek, potrzebna jest łączna ocena 16 lub lepsza, więc samochód z oceną 10 za ekonomiczność (szklarnia) i 6 za emisję lub 6 za ekonomiczność i 10 za emisję, lub cokolwiek pomiędzy, otrzyma najwyższą ocenę 5 gwiazdek . Najniżej ocenianym samochodem jest Ssangyong Korrando z automatyczną skrzynią biegów, z jedną gwiazdką, natomiast najwyżej oceniono hybrydową Toyotę Prius. Fiat 500, Fiat Punto i Fiat Ritmo oraz Citroen C3 również otrzymały 5 gwiazdek. Ocena efektu cieplarnianego zależy od zużycia paliwa i rodzaju stosowanego paliwa. Ocena cieplarniana 10 wymaga 60 lub mniej gramów CO 2 na km, podczas gdy ocena zerowa to ponad 440 g/km CO 2 . Najwyższą oceną cieplarnianą ze wszystkich wymienionych samochodów z 2009 roku jest Toyota Prius, emitująca 106 g/km CO2 i 4,4 l/100 km (64 mpg -imp ; 53 mpg -US ) ). Kilka innych samochodów również otrzymało tę samą ocenę 8,5 za szklarnię. Najniżej oceniono Ferrari 575, emitując 499 g/km CO2 i 21,8 l/100 km (13,0 mpg -imp ; 10,8 mpg -US ). Bentley również otrzymał ocenę zerową, na poziomie 465 g/km CO 2 . Najniższe zużycie paliwa spośród wszystkich roczników uzyskała Honda Insight z lat 2004-2005 , spalając 3,4 l/100 km (83 mpg -imp ; 69 mpg -US ).
Kanada
Producenci pojazdów postępują zgodnie z procedurą kontrolowanych badań laboratoryjnych w celu wygenerowania danych dotyczących zużycia paliwa, które przekazują rządowi Kanady. Ta kontrolowana metoda badania zużycia paliwa, obejmująca stosowanie znormalizowanych paliw, cykli testowych i obliczeń, jest stosowana zamiast jazdy po drogach, aby zapewnić, że wszystkie pojazdy są testowane w identycznych warunkach, a wyniki są spójne i powtarzalne.
Wybrane pojazdy testowe są „docierane” przez około 6000 km przed testami. Następnie pojazd jest montowany na hamowni podwoziowej zaprogramowanej tak, aby uwzględniała wydajność aerodynamiczną, masę i opór toczenia pojazdu. Wyszkolony kierowca przeprowadza pojazd przez standardowe cykle jazdy, które symulują jazdę w mieście i na autostradzie. Oceny zużycia paliwa pochodzą z emisji generowanych podczas cykli jazdy.
TEST 5 CYKLI:
- Test miejski symuluje jazdę miejską w ruchu ulicznym ze średnią prędkością 34 km/h i maksymalną 90 km/h. Test trwa około 31 minut i obejmuje 23 przystanki. Test rozpoczyna się od uruchomienia zimnego silnika, co przypomina uruchamianie pojazdu po nocnym postoju w lecie. Ostatnia faza testu powtarza pierwsze osiem minut cyklu, ale z uruchomieniem gorącego silnika. Symuluje to ponowne uruchomienie pojazdu po jego rozgrzaniu, jeździe, a następnie zatrzymaniu na krótki czas. Ponad pięć minut czasu testu spędza się na biegu jałowym, co oznacza oczekiwanie na światłach. Temperatura otoczenia komory testowej zaczyna się od 20 °C i kończy na 30 °C.
- Test na autostradzie symuluje jazdę po otwartej autostradzie i wiejskiej drodze ze średnią prędkością 78 km/h i maksymalną 97 km/h. Test trwa około 13 minut i nie obejmuje żadnych postojów. Test rozpoczyna się od uruchomienia gorącego silnika. Temperatura otoczenia komory testowej zaczyna się od 20 °C i kończy na 30 °C.
- W teście działania w niskich temperaturach stosuje się ten sam cykl jazdy, co w standardowym teście miejskim , z wyjątkiem tego, że temperatura otoczenia komory testowej jest ustawiona na −7°C.
- W teście klimatyzacji temperatura otoczenia komory testowej wzrasta do 35°C. System kontroli klimatu pojazdu jest następnie wykorzystywany do obniżenia temperatury wewnętrznej w kabinie. Rozpoczynając od ciepłego silnika, test osiąga średnią prędkość 35 km/h i osiąga maksymalną prędkość 88 km/h. Uwzględniono pięć przystanków, przy czym praca na biegu jałowym występuje przez 19% czasu.
- Test przy dużej prędkości/szybkim przyspieszeniu wynosi średnio 78 km/h, a prędkość maksymalna wynosi 129 km/h. Uwzględniono cztery przystanki, a szybkie przyspieszenie osiąga maksymalną prędkość 13,6 km/h na sekundę. Silnik zaczyna się nagrzewać, a klimatyzacja nie jest używana. Temperatura otoczenia komory testowej wynosi stale 25°C.
Testy 1, 3, 4 i 5 są uśredniane w celu utworzenia wskaźnika zużycia paliwa w mieście.
Testy 2, 4 i 5 są uśredniane w celu utworzenia wskaźnika zużycia paliwa podczas jazdy po autostradzie.
Europa
W Unii Europejskiej pojazdy osobowe są powszechnie testowane przy użyciu dwóch cykli jazdy, a odpowiadające im oszczędności paliwa są zgłaszane jako „miejskie” i „pozamiejskie”, w litrach na 100 km i (w Wielkiej Brytanii) w milach na galon imperialny.
Gospodarka miejska jest mierzona za pomocą cyklu testowego znanego jako ECE-15, wprowadzonego po raz pierwszy w 1970 r. dyrektywą WE 70/220/EWG i sfinalizowanego dyrektywą EWG 90/C81/01 w 1999 r. Symuluje on 4052 m (2,518 mili) miejską podróż ze średnią prędkością 18,7 km/h (11,6 mil/h) iz maksymalną prędkością 50 km/h (31 mil/h).
Cykl jazdy pozamiejskiej lub EUDC trwa 400 sekund (6 minut 40 sekund) przy średniej prędkości 62,6 km/h (39 mil/h) i maksymalnej prędkości 120 km/h (74,6 mil/h).
Wartości zużycia paliwa w UE są często znacznie niższe niż odpowiadające im wyniki testów EPA w USA dla tego samego pojazdu. Na przykład Honda CR-Z z 2011 r. z sześciobiegową manualną skrzynią biegów zużywa 6,1/4,4 l/100 km w Europie i 7,6/6,4 l/100 km (31/37 mpg) w Stanach Zjednoczonych.
W Unii Europejskiej reklama musi przedstawiać dane dotyczące emisji dwutlenku węgla (CO 2 ) i zużycia paliwa w przejrzysty sposób, jak opisano w brytyjskim akcie prawnym nr 1661 z 2004 r. Od września 2005 r. dostępna jest kolorowa naklejka „ Green Rating ” w Wielkiej Brytanii, która ocenia zużycie paliwa na podstawie emisji CO2 : A: <= 100 g/km, B: 100–120, C: 121–150, D: 151–165, E: 166–185, F: 186– 225 i G: 226+. W zależności od rodzaju stosowanego paliwa, dla benzyny A odpowiada około 4,1 l/100 km (69 mpg -imp ; 57 mpg -US ), a G około 9,5 l/100 km (30 mpg -imp ; ; 25 mpg -USA ). Irlandia ma bardzo podobną etykietę, ale zakresy są nieco inne, z A: <= 120 g/km, B: 121–140, C: 141–155, D: 156–170, E: 171–190, F: 191–225 i G: 226+. Od 2020 r. UE wymaga od producentów emisji średnio 95 g/km CO 2 lub mniej lub płacenia dodatkowej opłaty z tytułu przekroczenia poziomu emisji .
W Wielkiej Brytanii ASA (Agencja Standardów Reklamowych) stwierdziła, że dane dotyczące zużycia paliwa wprowadzają w błąd. Często ma to miejsce w przypadku pojazdów europejskich, ponieważ wartości MPG (mile na galon), które można reklamować, często nie są takie same jak jazda w „rzeczywistym świecie”.
ASA stwierdziło, że producenci samochodów mogą wykorzystywać „oszustwa”, aby przygotować swoje pojazdy do obowiązkowych testów zużycia paliwa i emisji w sposób określony w taki sposób, aby wyglądały jak najbardziej „czyste”. Ta praktyka jest powszechna w testach pojazdów benzynowych i wysokoprężnych, ale pojazdy hybrydowe i elektryczne nie są odporne, ponieważ producenci stosują te techniki w celu oszczędności paliwa.
Eksperci samochodowi [ kto? ] twierdzą również, że oficjalne wartości MPG podane przez producentów nie odzwierciedlają prawdziwych wartości MPG z rzeczywistej jazdy. Strony internetowe zostały utworzone w celu pokazania rzeczywistych danych MPG, opartych na danych pochodzących od prawdziwych użytkowników, w porównaniu z oficjalnymi danymi MPG.
Główne luki w obecnych testach UE umożliwiają producentom samochodów szereg „oszustów” poprawiających wyniki. Producenci samochodów mogą:
- Odłącz alternator, dzięki czemu do ładowania akumulatora nie będzie używana energia;
- Używaj specjalnych smarów, które nie są używane w samochodach produkcyjnych, aby zmniejszyć tarcie;
- Wyłącz wszystkie gadżety elektryczne, tj. klimatyzację/radio;
- Wyreguluj hamulce, a nawet odłącz je, aby zmniejszyć tarcie;
- Zaklej pęknięcia między panelami karoserii a szybami, aby zmniejszyć opór powietrza;
- Zdemontować lusterka boczne.
Zgodnie z wynikami badania przeprowadzonego w 2014 r. przez Międzynarodową Radę ds. Czystego Transportu (ICCT), różnica między oficjalnymi i rzeczywistymi danymi dotyczącymi zużycia paliwa w Europie wzrosła do około 38% w 2013 r. z 10% w 2001 r. Analiza wykazała, że że w przypadku samochodów prywatnych różnica między wartościami CO 2 w ruchu drogowym a oficjalnymi wzrosła z około 8% w 2001 r. do 31% w 2013 r. i 45% w przypadku samochodów służbowych w 2013 r. Raport opiera się na danych z ponad pół miliona pojazdów prywatnych i firmowych w całej Europie. Analiza została przygotowana przez ICCT wraz z Holenderską Organizacją Stosowanych Badań Naukowych (TNO) oraz niemiecki Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg (IFEU).
W aktualizacji danych ICCT z 2018 r. różnica między danymi oficjalnymi a rzeczywistymi ponownie wyniosła 38%.
Japonia
Kryteria oceny stosowane w Japonii odzwierciedlają powszechnie spotykane warunki jazdy, ponieważ typowy japoński kierowca nie jeździ tak szybko, jak w innych regionach międzynarodowych ( Ograniczenia prędkości w Japonii ).
tryb 10–15
cyklu jazdy w trybie 10–15 to oficjalny test certyfikacji zużycia paliwa i emisji dla nowych lekkich pojazdów dostawczych w Japonii. Zużycie paliwa wyrażono w km/l (kilometry na litr), a emisje w g/km. Test jest przeprowadzany na dynamometrze i składa się z 25 testów, które obejmują jazdę na biegu jałowym, przyspieszanie, równomierną jazdę i zwalnianie oraz symulują typowe japońskie warunki jazdy w mieście i/lub na autostradzie. Wzorzec biegu rozpoczyna się od ciepłego startu, trwa 660 sekund (11 minut) i przebiega z prędkością do 70 km/h (43,5 mil/h). Dystans cyklu wynosi 6,34 km (3,9 mil), średnia prędkość 25,6 km / h (15,9 mil / h) i czas trwania 892 sekund (14,9 minuty), w tym początkowy segment 15 trybów.
JC08
Nowy, bardziej wymagający test, nazwany JC08, został ustanowiony w grudniu 2006 r. dla nowego japońskiego standardu, który wejdzie w życie w 2015 r., ale jest już używany przez kilku producentów samochodów w nowych samochodach. Test JC08 jest znacznie dłuższy i bardziej rygorystyczny niż test w trybie 10–15. Wzorzec biegu z JC08 rozciąga się do 1200 sekund (20 minut), dostępne są zarówno pomiary zimnego, jak i ciepłego startu, a prędkość maksymalna wynosi 82 km/h (51,0 mph). Oceny ekonomiczne JC08 są niższe niż w cyklu trybów 10–15, ale oczekuje się, że będą bardziej realistyczne. Toyotę Prius stał się pierwszym samochodem, który spełnił nowe japońskie normy zużycia paliwa na rok 2015, mierzone w teście JC08.
Nowa Zelandia
Począwszy od 7 kwietnia 2008 r. wszystkie samochody o DMC do 3,5 tony sprzedawane poza sprzedażą prywatną muszą mieć naklejoną naklejkę zużycia paliwa (jeśli jest dostępna), która przedstawia ocenę od pół gwiazdki do sześciu gwiazdek, przy czym najbardziej ekonomiczne samochody mają najwięcej gwiazdek a tym mniej samochodów bardziej palących, wraz z oszczędnością paliwa w l/100 km i szacowanym rocznym kosztem paliwa na przejechanie 14 000 km (przy obecnych cenach paliw). Naklejki muszą znajdować się również na pojazdach, które mają być wynajmowane na okres dłuższy niż 4 miesiące. Wszystkie nowe samochody, które obecnie oceniane są w zakresie od 6,9 l/100 km (41 mpg -imp ; 34 mpg -US ) do 3,8 l/100 km (74 mpg -imp ; 62 mpg-US) ‑US ) i otrzymał odpowiednio od 4,5 do 5,5 gwiazdki.
Arabia Saudyjska
Królestwo Arabii Saudyjskiej ogłosiło w listopadzie 2014 r. nowe normy dotyczące zużycia paliwa przez lekkie pojazdy dostawcze, które weszły w życie 1 stycznia 2016 r. i zostaną w pełni wdrożone do 1 stycznia 2018 r. ( Rozporządzenie w sprawie norm saudyjskich SASO-2864). Przegląd celów zostanie przeprowadzony do grudnia 2018 r., kiedy to zostaną ustalone cele na lata 2021–2025.
Stany Zjednoczone
amerykańska ustawa o podatku energetycznym
Ustawa o podatku energetycznym z 1978 r. w Stanach Zjednoczonych ustanowiła podatek od pożeracza benzyny przy sprzedaży pojazdów z nowego roku modelowego, których zużycie paliwa nie spełnia określonych ustawowych poziomów. Podatek dotyczy tylko samochodów osobowych (nie ciężarówek) i jest pobierany przez IRS . Jego celem jest zniechęcenie do produkcji i zakupu pojazdów nieefektywnych paliwowo. Podatek był wprowadzany stopniowo przez ponad dziesięć lat, a stawki rosły z czasem. Dotyczy to tylko producentów i importerów pojazdów, chociaż przypuszczalnie część lub całość podatku jest przenoszona na konsumentów samochodów w postaci wyższych cen. Podatkowi podlegają tylko nowe pojazdy, więc sprzedaż używanych samochodów nie podlega opodatkowaniu. Podatek jest stopniowany, aby zastosować wyższą stawkę podatku dla pojazdów zużywających mniej paliwa. Aby określić stawkę podatku, producenci testują wszystkie pojazdy w swoich laboratoriach pod kątem zużycia paliwa. Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych potwierdza część tych testów w laboratorium EPA.
W niektórych przypadkach podatek ten może dotyczyć tylko niektórych wariantów danego modelu; na przykład Pontiac GTO z lat 2004–2006 (importowana na własny użytek wersja Holdena Monaro ) podlegał podatkowi przy zamówieniu z czterobiegową automatyczną skrzynią biegów, ale nie podlegał podatkowi przy zamówieniu z sześciobiegową manualną skrzynią biegów.
Procedura testowania EPA do 2007 roku
Dwa oddzielne testy zużycia paliwa symulują jazdę w mieście i jazdę po autostradzie: program jazdy „miejski” lub harmonogram jazdy z dynamometrem miejskim lub (UDDS) lub FTP-72 jest zdefiniowany w 40 CFR 86.I i polega na uruchomieniu zimnego silnika i zrobieniu 23 zatrzymuje się w ciągu 31 minut ze średnią prędkością 20 mil na godzinę (32 km/h) i maksymalną prędkością 56 mil na godzinę (90 km/h).
Program „autostrady” lub harmonogram jazdy autostradowej z niskim zużyciem paliwa (HWFET) jest zdefiniowany w 40 CFR 600.I i wykorzystuje rozgrzany silnik i nie zatrzymuje się, osiągając średnio 48 mil na godzinę (77 km / h) przy maksymalnej prędkości 60 mil na godzinę (97 km/h) na dystansie 10 mil (16 km). Pomiary są następnie korygowane w dół o 10% (miasto) i 22% (autostrada), aby dokładniej odzwierciedlić rzeczywiste wyniki. Średnia ważona zużycia paliwa w mieście (55%) i na autostradzie (45%) jest wykorzystywana do określenia łącznej oceny i podatku od pożeraczy.
Procedura została zaktualizowana do FTP-75 , dodając cykl „gorącego startu”, który powtarza cykl „zimnego startu” po 10-minutowej przerwie.
Ponieważ dane EPA prawie zawsze wskazywały na lepszą wydajność niż rzeczywiste zużycie paliwa, EPA zmodyfikowała tę metodę począwszy od 2008 r. Zaktualizowane szacunki są dostępne dla pojazdów z roku modelowego 1985.
Procedura testowania EPA: 2008 i później
Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska zmieniła procedurę testową obowiązującą od MY2008, dodając trzy nowe dodatkowe testy federalnej procedury testowej (SFTP), aby uwzględnić wpływ wyższej prędkości jazdy, mocniejszego przyspieszenia, niższej temperatury i używania klimatyzacji.
SFTP US06 to pętla z dużą prędkością / szybkim przyspieszeniem, która trwa 10 minut, obejmuje 8 mil (13 km), średnio 48 mil na godzinę (77 km / h) i osiąga prędkość maksymalną 80 mil na godzinę (130 km / h). Uwzględniono cztery przystanki, a szybkie przyspieszenie osiąga maksymalną prędkość 8,46 mil na godzinę (13,62 km/h) na sekundę. Silnik zaczyna się nagrzewać, a klimatyzacja nie jest używana. Temperatura otoczenia waha się od 68 °F (20 °C) do 86 °F (30 °C).
SFTO SC03 to test klimatyzacji, który podnosi temperaturę otoczenia do 95°F (35°C) i uruchamia układ klimatyzacji pojazdu. Trwająca 9,9 minuty pętla o długości 3,6 mili (5,8 km) osiąga średnią prędkość 22 mil na godzinę (35 km / h) i maksymalizuje przy prędkości 54,8 mil na godzinę (88,2 km / h). Uwzględniono pięć przystanków, praca na biegu jałowym występuje przez 19 procent czasu i osiągane jest przyspieszenie 5,1 mil na godzinę na sekundę. Temperatury silnika zaczynają się podnosić.
Wreszcie cykl zimnej temperatury wykorzystuje te same parametry, co bieżąca pętla miejska, z wyjątkiem tego, że temperatura otoczenia jest ustawiona na 20 ° F (-7 ° C).
Testy EPA pod kątem oszczędności paliwa nie obejmują testów obciążenia elektrycznego poza kontrolą klimatu, co może wyjaśniać niektóre rozbieżności między EPA a rzeczywistą efektywnością paliwową. Obciążenie elektryczne o mocy 200 W może spowodować zmniejszenie wydajności o 0,4 km/l (0,94 mpg) w teście cyklicznym FTP 75.
Począwszy od roku modelowego 2017 zmieniono metodę obliczeń, aby poprawić dokładność szacowanej oszczędności paliwa, z mniejszą niepewnością dla pojazdów paliwooszczędnych.
Pojazdy elektryczne i hybrydy
Zgodnie z deklaracjami dotyczącymi efektywności pojazdów, takimi jak Chevrolet Volt i Nissan Leaf , Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej zaleciło stosowanie nowej formuły EPA dotyczącej efektywności paliwowej pojazdów, która podaje różne wartości w zależności od zastosowanego paliwa. W listopadzie 2010 r. EPA wprowadziła pierwsze oceny zużycia paliwa na naklejkach Monroney dla pojazdów elektrycznych typu plug-in .
Na etykiecie zużycia paliwa hybrydy plug-in Chevy Volt EPA oceniła samochód oddzielnie dla trybu całkowicie elektrycznego , wyrażonego w milach na galon ekwiwalentu benzyny (MPG-e) oraz dla trybu wyłącznie na benzynę wyrażone w konwencjonalnych milach na galon. EPA oszacowała również ogólną ocenę zużycia paliwa w połączeniu miejskim / autostradowym, gaz-elektryczność, wyrażoną w milach na galon ekwiwalentu benzyny (MPG-e). Etykieta zawiera również tabelę przedstawiającą zużycie paliwa i energii elektrycznej dla pięciu różnych scenariuszy: 30 mil (48 km), 45 mil (72 km), 60 mil (97 km) i 75 mil (121 km) przejechanych między pełnym naładowaniem, i nigdy nie ładuj scenariusza. Informacje te zostały uwzględnione, aby uświadomić konsumentom zmienność wyniku zużycia paliwa w zależności od mil przejechanych między kolejnymi ładowaniami. Uwzględniono również zużycie paliwa dla scenariusza z samą benzyną (bez ładowania). W trybie wyłącznie elektrycznym szacowane zużycie energii w Pokazano również kWh na 100 mil (160 km).
samochodu elektrycznego Nissan Leaf EPA oceniła łączne zużycie paliwa w przeliczeniu na mile na galon ekwiwalentu benzyny , z osobną oceną dla jazdy po mieście i po autostradzie. Ten ekwiwalent zużycia paliwa opiera się na zużyciu energii szacowanym w kWh na 100 mil i jest również pokazany na etykiecie Monroney.
W maju 2011 r. National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) i EPA wydały wspólną ostateczną zasadę ustanawiającą nowe wymagania dotyczące etykiety dotyczącej zużycia paliwa i środowiska , która jest obowiązkowa dla wszystkich nowych samochodów osobowych i ciężarowych począwszy od roku modelowego 2013 i dobrowolna w 2012 r. modele. Orzeczenie zawiera nowe etykiety dla napędzanych paliwami alternatywnymi i alternatywnymi napędami dostępnych na rynku amerykańskim, takich jak hybrydy typu plug-in , pojazdy elektryczne , pojazdy na paliwo elastyczne , pojazdy napędzane wodorowymi ogniwami paliwowymi oraz pojazdy napędzane gazem ziemnym . Wspólną miarą zużycia paliwa przyjętą w celu umożliwienia porównania pojazdów napędzanych paliwami alternatywnymi i zaawansowanych technologicznie z pojazdami z konwencjonalnymi silnikami spalinowymi są mile na galon ekwiwalentu benzyny (MPGe). Galon ekwiwalentu benzyny oznacza liczbę kilowatogodzin energii elektrycznej, stóp sześciennych sprężonego gazu ziemnego (CNG) lub kilogramów wodoru , która jest równa energii zawartej w galonie benzyny.
Nowe etykiety po raz pierwszy zawierają również oszacowanie ilości paliwa lub energii elektrycznej potrzebnej do przejechania 100 mil (160 km), dostarczając konsumentom w USA informacji o zużyciu paliwa na przebytą odległość, wskaźniku powszechnie stosowanym w wielu innych krajach. EPA wyjaśniła, że celem jest uniknięcie tradycyjnego wskaźnika mil na galon, który może być potencjalnie mylący, gdy konsumenci porównują poprawę oszczędności paliwa, znanego jako „iluzja MPG” – ta iluzja powstaje, ponieważ wzajemna (tj. nieliniowa) zależność między kosztami (odpowiednik ilości zużytego paliwa) na jednostkę przebytej odległości, a wartość MPG oznacza, że różnice w MPG wartości nie mają bezpośredniego znaczenia – mają je tylko stosunki (z matematycznego punktu widzenia funkcja odwrotności nie zmienia się przy dodawaniu i odejmowaniu; generalnie różnica odwrotności wartości nie jest równa odwrotności ich różnicy). Twierdzono, że wielu konsumentów nie jest tego świadomych i dlatego porównuje wartości MPG, odejmując je, co może dać mylny obraz względnych różnic w zużyciu paliwa między różnymi parami pojazdów – na przykład wzrost z 10 do 20 MPG odpowiada do 100% poprawy zużycia paliwa, podczas gdy wzrost z 50 do 60 MPG to tylko poprawa o 20%, chociaż w obu przypadkach różnica wynosi 10 MPG. EPA wyjaśniła, że nowa miara galonów na 100 mil zapewnia dokładniejszy pomiar zużycia paliwa – w szczególności jest równoważna z normalnym metrycznym pomiarem zużycia paliwa, w litrach na 100 kilometrów (l/100 km).
Standardy KAWIARNI
Przepisy korporacyjne dotyczące średniego zużycia paliwa (CAFE) w Stanach Zjednoczonych, po raz pierwszy uchwalone przez Kongres w 1975 r., to przepisy federalne mające na celu poprawę średniego zużycia paliwa przez samochody i lekkie ciężarówki (ciężarówki, furgonetki i pojazdy typu SUV) sprzedawane w USA w w następstwie arabskiego embarga na ropę z 1973 r . Historycznie jest to ważona sprzedażą średnia oszczędność paliwa floty producenta samochodów osobowych lub lekkich ciężarówek z bieżącego roku modelowego , wyprodukowanych na sprzedaż w Stanach Zjednoczonych. Zgodnie ze standardami Truck CAFE 2008–2011 zmienia się to w model „śladu”, w którym większe ciężarówki mogą zużywać więcej paliwa. Normy były ograniczone do pojazdów poniżej określonej wagi, ale te klasy wagowe zostały rozszerzone w 2011 roku.
Przepisy federalne i stanowe
Ustawa o czystym powietrzu z 1970 r. zabraniała państwom ustanawiania własnych norm zanieczyszczenia powietrza. Jednak ustawodawstwo upoważniło EPA do przyznania zwolnienia Kalifornii, umożliwiając stanowi ustanowienie wyższych standardów. Prawo zapewnia przepis „podpinania się”, który pozwala innym stanom na przyjęcie limitów emisji pojazdów, które są takie same jak w Kalifornii. Zwolnienia w Kalifornii były rutynowo przyznawane do 2007 r., kiedy to administracja George'a W. Busha odrzucił stanową ofertę przyjęcia limitów zanieczyszczenia spowodowanych globalnym ociepleniem dla samochodów i lekkich ciężarówek. Kalifornia i 15 innych stanów, które próbowały wprowadzić te same normy emisji, pozwało w odpowiedzi. Sprawa utknęła w sądzie do czasu, gdy administracja Obamy zmieniła politykę w 2009 roku, udzielając zwolnienia.
W sierpniu 2012 r. Prezydent Obama ogłosił nowe standardy dla samochodów wyprodukowanych w Ameryce, średnio 54,5 mil na galon do roku 2025. W kwietniu 2018 r. Administrator EPA Scott Pruitt ogłosił, że administracja Trumpa planuje wycofać normy federalne z 2012 r . i będzie również starają się ograniczyć uprawnienia Kalifornii do ustalania własnych standardów. Chociaż podobno administracja Trumpa rozważała kompromis, który pozwoliłby na utrzymanie standardów stanowych i krajowych, 21 lutego 2019 roku Biały Dom oświadczył, że zrezygnował z tych negocjacji. Raport rządowy wykazał następnie, że w 2019 r. zużycie paliwa przez nowe lekkie pojazdy spadło o 0,2 mili na galon (do 24,9 mil na galon), a zanieczyszczenie wzrosło o 3 gramy na przebytą milę (do 356 gramów na milę). Spadek zużycia paliwa i wzrost zanieczyszczenia nie wystąpiły w ciągu ostatnich pięciu lat. Reguła z czasów Obamy została oficjalnie cofnięta 31 marca 2020 r. Za administracji Trumpa, ale wycofanie zostało cofnięte 20 grudnia 2021 r. Za administracji Bidena.
Oszczędność paliwa samochodów ciężarowych
Ciężarówki są zwykle kupowane jako dobro inwestycyjne. Mają za zadanie zarabiać pieniądze. Ponieważ olej napędowy spalany w ciężkich samochodach ciężarowych stanowi około 30% całkowitych kosztów firmy spedycyjnej, zawsze istnieje duże zainteresowanie zarówno w branży transportowej, jak i w branży konstruktorów samochodów ciężarowych dążeniem do jak najlepszej oszczędności paliwa. Dla nabywców samochodów ciężarowych oszczędność paliwa mierzona standardowymi procedurami to tylko pierwsza wskazówka. Profesjonalne firmy transportowe mierzą zużycie paliwa przez swoje samochody ciężarowe i floty samochodów ciężarowych podczas rzeczywistego użytkowania. Oszczędność paliwa w samochodach ciężarowych podczas rzeczywistego użytkowania zależy od czterech ważnych czynników: Technologia samochodów ciężarowych, która jest stale ulepszana przez różnych producentów OEM. Styl jazdy kierowcy ma duży wpływ na rzeczywistą oszczędność paliwa (inną niż cykle testowe, w których stosuje się standardowy styl jazdy). Stan techniczny pojazdu wpływa na efektywność paliwową – znowu różni się od standardowych procedur, w których ciężarówki są zawsze prezentowane w nienagannym stanie. Wreszcie, użytkowanie pojazdu ma wpływ na zużycie paliwa: pagórkowate drogi i ciężkie ładunki zwiększają zużycie paliwa przez pojazd.
Konwersje jednostek
- galony amerykańskie
- 1 mpg ≈ 0,425 km/l
- 235,2 / mpg ≈ l / 100 km
- 1 mpg ≈ 1,201 mpg (imp)
- Galony imperialne
- 1 mpg ≈ 0,354 km/l
- 282/mpg ≈ l/100 km
- 1 mpg ≈ 0,833 mpg (USA)
Konwersja z mpg
|
|
Konwersja z km/L i L/100 km
|
|
Zobacz też
- Koszty samochodu
- Umowa ACEA
- Pojazd elektryczny na baterie
- Tuning samochodów
- Norma emisji
- Oszczędzanie energii
- Energooszczędna jazda
- Układ FF
- Efektywność paliwowa w transporcie
- Urządzenia oszczędzające paliwo
- Ekwiwalent galonów benzyny
- Zmotoryzowany czterokołowiec (pojazdy z silnikami o małej mocy / niska prędkość maksymalna)
- Mile na galon ekwiwalentu benzyny
- Pasażer mile na galon
- Bardzo lekki samochód
- Inicjatywa efektywności pojazdów
- Metryki pojazdu
- Zielony pojazd
- Gospodarka niskoemisyjna
- Opony o niskim oporze toczenia
- mikrosamochód
- Hybryda typu plug-in
Adnotacje
Linki zewnętrzne
- Australijska etykieta zużycia paliwa
- Przeszukiwalne dane dotyczące zużycia paliwa z EPA — Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych
- Przewodnik po zużyciu paliwa na rok modelowy 2014 , Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych i Departament Energii Stanów Zjednoczonych , kwiecień 2014 r.
- Kalkulator zużycia paliwa
- Oszczędność paliwa w samochodach elektrycznych, hybrydowych i benzynowych – rok modelowy 2019