如何節省你的汽車耗油量
2013年12月28日 星期六
目錄
1.0 前言
2.0 目前市場上銷售的汽車省油産品
2.1 引言
2.2 磁性裝置
2.3 燃料催化裝置
2.4 燃料催化裝置 - 實例探討
2.5 白金燃燒增強省油産品
2.6 點火增強産品
2.7 由進氣歧管輸入空氣裝置
2.8 由進氣歧管輸入空氣裝置 - 實例探討1
2.9 由進氣歧管輸入空氣裝置 - 實例探討2
2.10 擾流産生裝置
2.11 噴霧改良裝置
2.12 噴霧改良裝置 - 實例探討
2.13 機油添加劑
2.14 汽柴油添加劑
2.15 汽柴油添加劑 - 實例探討1:丙酮
2.16 汽柴油添加劑 - 實例探討2
2.17 汽柴油添加劑 - 實例探討3
2.18 汽柴油添加劑 - 實例探討4
2.19 汽柴油添加劑 - 實例探討5
2.20 修改電氣系統裝置
2.21 氫氣産生裝置
2.22 氣流修改裝置
3.0 汽車引擎清潔劑:汽車引擎除碳産品
4.0 汽車相關議題
4.1 動力及經濟效益
4.2 本書討論的基準
4.3 科學方法
4.4 陰謀論
4.5 危險的證言
4.6 如何做正確的測試
4.7 沒有完全燃燒的燃料
4.8 對發明家的建議
5.0 簡單實用的汽車省油方法
5.1 真正能省油的方法
5.2 省油的開車方式
5.3 省油的車
5.4 未來的新技術
6.0 一般汽車議題
6.1 晶片的使用
6.2 性能提升
6.3 高級汽柴油
6.4 噴水
6.5 爆震現象
6.6 爲汽車工業說幾句話
2.0 目前市場上銷售的汽車省油産品
2.1 引言
2.2 磁性裝置
2.3 燃料催化裝置
2.4 燃料催化裝置 - 實例探討
2.5 白金燃燒增強省油産品
2.6 點火增強産品
2.7 由進氣歧管輸入空氣裝置
2.8 由進氣歧管輸入空氣裝置 - 實例探討1
2.9 由進氣歧管輸入空氣裝置 - 實例探討2
2.10 擾流産生裝置
2.11 噴霧改良裝置
2.12 噴霧改良裝置 - 實例探討
2.13 機油添加劑
2.14 汽柴油添加劑
2.15 汽柴油添加劑 - 實例探討1:丙酮
2.16 汽柴油添加劑 - 實例探討2
2.17 汽柴油添加劑 - 實例探討3
2.18 汽柴油添加劑 - 實例探討4
2.19 汽柴油添加劑 - 實例探討5
2.20 修改電氣系統裝置
2.21 氫氣産生裝置
2.22 氣流修改裝置
3.0 汽車引擎清潔劑:汽車引擎除碳産品
4.0 汽車相關議題
4.1 動力及經濟效益
4.2 本書討論的基準
4.3 科學方法
4.4 陰謀論
4.5 危險的證言
4.6 如何做正確的測試
4.7 沒有完全燃燒的燃料
4.8 對發明家的建議
5.0 簡單實用的汽車省油方法
5.1 真正能省油的方法
5.2 省油的開車方式
5.3 省油的車
5.4 未來的新技術
6.0 一般汽車議題
6.1 晶片的使用
6.2 性能提升
6.3 高級汽柴油
6.4 噴水
6.5 爆震現象
6.6 爲汽車工業說幾句話
如何節省你的汽車耗油量:前言
省油是越來越重要的議題。目前的能源價格,特別是石油類,在歷史的高點,而且會越來越高。汽油帳單,不管是你自己的車或者是大衆運輸,在一搬人生活預算裏的比重越來越高的。在目前油價高漲的時期,如何節省汽車的耗油量,或省油,已經是一個非常熱門的話題。尤其是,我們還沒有看見油價上漲停止的迹象。每個人的荷包都因爲上漲的油價而縮水。
當然,省油還有很多其他的利益,例如生態、環保等。雖然在細節上還是很有爭議,但是一年一年的,人類引起的氣候改變的證據(全球暖化)也是越來越明顯。即使全球暖化不存在,但是非常確定的是我們居住的世界的油存量是有限的。所以,我們用的油越多,存量消耗的越快,存量越來越少,價錢會越來越高。即使這樣,最後也有用完的一天。
所以,不管你要省油的理由是你關心生態環保或者是你關心你自己的荷包,都是完全正確的。我們大部分的人都要降低石油的消耗。作爲一個專業工程師,我寫這本書的目的是提供一些省油的建議以及以在從事燃燒工作三十年的經驗對目前市面上的一些汽車省油産品提供我的專業意見。本文不針對任一品牌的産品,但是依據産品的特性分類及分析。
自從車子發明後,就有人提供神奇的産品,宣稱能大量的節省汽油的使用。這一類的産品真的有效嗎?到現在爲止,沒有任何一個汽車省油産品通過嚴酷的測試來證明他們是值得的,能達到它們宣稱的效果。但是目前有上百上千件這一類的産品充斥市場。尤其在網路上,因爲沒有法規能規範它們的銷售。
作爲一個專業工程師,有很多年的燃燒、能源、節能、能源回收及環境保護的經驗,我要首先用物理化學原理評估這一類的市場上的省油産品,然後進一步的用邏輯的思考來評估它們省油的邏輯性。我不會指明這一類的産品的商業名字。我只將它們依它們適用的物理及/化學原理來分類。任何市面上的省油産品都可以分類在本書的分類之中。爲什麽我要用物理化學原理來評估它們?依爲我相信,在這個世界上,任何的事物都脫不開物理化學原理。如果不能用物理化學原理解釋的現象,就不是有效真實的現象,不管有多少證詞、有多少人說它有多好,都不太可能是事實。因爲,任何産品要能有效,它們必須要能用物理化學理論解釋的清楚。也許有很多人會說,新的理論,還沒有被人發現。這是有可能,但是要用這新的沒有被發現的理論說服我,必須要有實際及說服性的測試結果來說服我。在本書,我的目的是提供客觀及沒有偏見評估。但是使用者還是要作他們自己的心證及決定。
在本書,首先我要評估目前市面上的汽車省油産品。然後我要討稐引擎清洗産品。在來我會討論省油相關的議題。最後,委會討論簡單的但是實用的汽車省油方式及一些與車子相關的資訊。
當然,省油還有很多其他的利益,例如生態、環保等。雖然在細節上還是很有爭議,但是一年一年的,人類引起的氣候改變的證據(全球暖化)也是越來越明顯。即使全球暖化不存在,但是非常確定的是我們居住的世界的油存量是有限的。所以,我們用的油越多,存量消耗的越快,存量越來越少,價錢會越來越高。即使這樣,最後也有用完的一天。
所以,不管你要省油的理由是你關心生態環保或者是你關心你自己的荷包,都是完全正確的。我們大部分的人都要降低石油的消耗。作爲一個專業工程師,我寫這本書的目的是提供一些省油的建議以及以在從事燃燒工作三十年的經驗對目前市面上的一些汽車省油産品提供我的專業意見。本文不針對任一品牌的産品,但是依據産品的特性分類及分析。
自從車子發明後,就有人提供神奇的産品,宣稱能大量的節省汽油的使用。這一類的産品真的有效嗎?到現在爲止,沒有任何一個汽車省油産品通過嚴酷的測試來證明他們是值得的,能達到它們宣稱的效果。但是目前有上百上千件這一類的産品充斥市場。尤其在網路上,因爲沒有法規能規範它們的銷售。
作爲一個專業工程師,有很多年的燃燒、能源、節能、能源回收及環境保護的經驗,我要首先用物理化學原理評估這一類的市場上的省油産品,然後進一步的用邏輯的思考來評估它們省油的邏輯性。我不會指明這一類的産品的商業名字。我只將它們依它們適用的物理及/化學原理來分類。任何市面上的省油産品都可以分類在本書的分類之中。爲什麽我要用物理化學原理來評估它們?依爲我相信,在這個世界上,任何的事物都脫不開物理化學原理。如果不能用物理化學原理解釋的現象,就不是有效真實的現象,不管有多少證詞、有多少人說它有多好,都不太可能是事實。因爲,任何産品要能有效,它們必須要能用物理化學理論解釋的清楚。也許有很多人會說,新的理論,還沒有被人發現。這是有可能,但是要用這新的沒有被發現的理論說服我,必須要有實際及說服性的測試結果來說服我。在本書,我的目的是提供客觀及沒有偏見評估。但是使用者還是要作他們自己的心證及決定。
在本書,首先我要評估目前市面上的汽車省油産品。然後我要討稐引擎清洗産品。在來我會討論省油相關的議題。最後,委會討論簡單的但是實用的汽車省油方式及一些與車子相關的資訊。
目前市場上銷售的汽車省油産品:引言
當一家公司開始銷售一種「奇迹式」、「不可思議的」汽車省油産品時,它們都宣稱是革命性的創新産品,與過去市面上的任何産品都不同。每天都有很多新的産品推出到市場,它們都有很多人寫的證詞說它們是如何如何的好。但是,一般來說,所有市場上的省油産品都能用它們得物理化學理論基礎分類成下列類向:
磁性裝置
燃料催化裝置
白金燃燒增強省油産品
點火增強産品
由進氣歧管輸入空氣裝置
擾流産生裝置
噴霧改良裝置
機油添加劑
汽柴油添加劑
修改電氣系統裝置
氫氣産生裝置
氣流修改裝置
我並沒有測試每一種汽車省油器,但是它們宣稱使用的的物理及化學程式都是非常清楚明瞭的,而且我有足夠的實際及理論基礎知識來作評估。而且最重要的是,這一類的産品的廠商都宣稱他們的産品有多棒,他們有的人已經賺了很多錢,要說服我很簡單,做很好及完整的測試,並顯示結果,我可以評估他們的測試方法對不對,然後我就可以評估結果是不是可靠。我的意思是,廠商要有足夠的測試資料來證明他們的産品真正的性能,否則我只好用我的理論及邏輯來評估這一類的産品。因爲,最後會賺錢的是廠商,而不是我。如果廠商不願意花小錢來轉大錢,由邏輯來分析,就有疑點。而且任何人回一我的評估及論點,他們可以在技術文獻上找到很多的資料來證明我的觀點,這一類的資料是上千上萬的專家學者研究的結果。但是本書是我個人的論點,除非我有看到完整的測試,這就是我評估結果。
很好奇的是,大部分的「省油産品」宣稱的效果都很類似,如下:
- 可以省10 - 15%的油;
- 可以降低空氣污染物的排放;
- 可以增加性能;及
- 價格在新臺幣1000到3000元。
有很多種類的汽車省油器,下面我會對每一種提出我的技術評估結果。但是它們之間也有一些相同的議題,我會在本節討論它們。
首先,這一類的産品都沒有很好的測試資料。有些作過所謂的科學測試,單是通常都是用舊型車種測試的,對老車子來說,只要稍微作一點改良,加省油産品或其他方式皆可,就可以得到很好的結果。即使如此,這一類的資料都有很多的疑點,或者是無法用來推估對新車的影響。一般來說,很容易使用任何方法都可以改良老車子的耗油量。
一般來說,這一類的污染排放物的測試都只是量測碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)及二氧化碳(CO2),而且都是在汽車靜態(不是行進狀態)時量測的。這一類的測試完全乎忽略排氣中的粉塵及氮氧化物(NOx),汽車引擎排放的最有害的空氣污染物的一種。而且這一類的測試也忽略汽車行進中的空氣污染物排放,因爲高的承載量、速度及引擎轉速,這一類的排放的空氣污染物與在怠速的汽車空氣污染物排放是完全不同的。
有些時候用裝有觸媒轉換器的車子來作測試時,你會看到的結果是「將碳氫化合物排放由10 ppm 降低到 5 ppm,改良了100%」。這是完全沒有意義的結果。因爲很多的測試儀器的準確度爲 +/- 5 ppm。因此10 ppm 很可能是 5 ppm。而 5 ppm 則很可能是10 ppm。在精確的科學及統計分析下,對這一類的量測結果的結論,考慮量測儀器的準確度,應該是沒有顯著的氮氫化合物排放量改變。而且在觸媒轉換器下游(後面)不能提供任何有意義的耗油量資料。因爲觸媒轉換器本身已經將引擎排放氣體中間的碳氫化合物及一氧化碳轉換成水及二氧化碳。因此,要測試耗油量,或燃油效率,這一類的測試必須在觸媒轉換器上游(前面)作。
這一類的汽車省油産品的增強性能的證據通常都是一些使用者說:「我的車子感覺更好了」。這不是科學的證據,只是個人的感覺。最重要的是你與我都是普通人,我們作爲一位汽車駕駛人很難能感覺到汽車性能的改變。而且,汽車性能的量測與計算完全是依據個人開車的習慣及路況。目前有很多客觀的汽車性能量測方法,最主要的是正常開車加速及行駛周期測試。如果一家公司銷售真正的性能增強産品,則必須有這一類的測試報告,而且由這一類的報告來證明性能增強。作這一類的測試並不困難而且費用也不高。所以,如果有人宣稱他們的産品能增強性能,而不使用這一類的測試資料來證明,則你必須問你自己爲什麽。而且行駛周期測試通常會有2到3%的變化,在統計上是合理的,環境的改變,如空氣溫度及濕度等。所以必須要重復的作行駛周期測試,再用統計分析作判定,否則2到3%的性能改良並沒有任何的意義。
大部分人都對耗油量有興趣。但是這一類的省油産品提出的功效都是用戶說耗油量減少,而不是任何形式的客觀量測。但是基本問題是耗油量隨著開車的習慣、旅程的型式(如在高速公路或市內開車等)、以及甚至是氣候的變化及加油的時段都是非常的敏感。用我自己的車來說吧,耗油量變化與平均耗油量的差異超過+/- 10%。我有習慣每次加油時都紀錄里程數及加油量,幾乎都是把油箱加滿,再用跑的里程數差異計算後油量的,這部車跟了我3年,這紀錄是3年的平均及差異資料,包含不同的氣候、各種開車的狀況等。另外一次,我由美國佛羅里達州開車到波士頓,有一千多公里,完全是高速公路,我加油都是在高速公路的休息站加油,只有第一天晚上下高速公路,在旁邊的一家汽車旅館過夜後,第二天再繼續開。我是在8月初開的,從南到北氣溫有及濕度都有一點差異,南部的溫度及濕度都比較高。我計算的耗油量的高低差異將近18%。更有意思的是,在南部也有高有低,在北部也有高有低,幾乎與地區沒有關聯。在這裏我要說明的一點是,即使我個人都沒法解釋我個人經歷的耗油量的差異,更不要說別人的證言了。再4.5證言節,你可以獨到更多有關只依據證言的危險性,即使是你自己的經驗。
通常使有些使用者會報告耗油量減少很多,但是有些使用者則沒有感覺任何的減少耗油量,甚至有些使用者發現耗油量增加。這是什麽原因呢?就是開車的習慣及環境不同,變數太多,耗油量的增加及減少也許更這一類的省油産品完全沒有關係。但是很有趣的是,這一類的産品的廠商並不是說:我們一共測試了100輛車,其中50輛的結果是省油、30輛的結果是沒有改變、而20輛的結果是比較耗油。諸如此類的說法才是公正的說法。但是,這一類的廠商只報告正面的結果!常常的是,一些省油産品有上千上萬的證言說它是多麽的好,但是科學的測試結果則證明這一類的産品並沒有得到顯著的結果。
更嚴重的是,這一類的廠商作的有限的測試不是「盲目測試」。什麽是盲目測試?盲目測試就是將被測試的標的(在這裏是車子及駕駛人)分爲兩組,一組裝的是假的産品,作爲控制群,而另一組才是裝真的産品。而被測試的標的及測試人都不知道哪一組裝假的及哪一主裝真的。這樣只才會將心理因素排除,不會影響結果。當駕駛人知道他們裝了省油産品,一定會影響他們的開車的習慣。這就是,如果你注射水到病人身體內,而宣稱注射的是一種「神奇的藥」,大部分的病人會認爲他們的病痛好很多。這就是爲什麽我們需要雙盲目測試、控制群等類似的科學測試方法。雖然我很尊敬這一類的參予測試的人,但是在變動條件下的沒有控制的測試並不是證明!
有些人說這完全沒有關係,如果裝了這一類的産品而使耗油量降低,誰在乎是因爲改變的開車習慣或者是真正的技術進步? (「實質的錯誤觀念」")。對我來說,我認爲這很有關係,因爲:
- 有些産品會增加有害的空氣污染物排放;
- 耗油量降低不是真正的來至安裝的産品,遲早耗油量會回歸到原來的狀態;
- 由能真正省油的方法轉移注意力及金錢;
- 廠商還是有效的在其廣告中說謊。無知的人會繼續購買,有些人也許運氣不好無法省油。
這一類的廠商測試的另一個問題是,我們看到的都是單點測試,而從來沒有看到「A-B-A測試」。什麽是「A-B-A測試」?首先,在沒有安裝省油産品的狀況下,量測汽車的耗油量。然後,安裝省油産品,再量測耗油量。耗油量降低了。但是要證明這一點,將省油産品取下,再量測耗油量。耗油量應該增加。如果耗油量沒有改變,這就是一個巧合。或者是在安裝省油産品時有外在的狀況改變。
引擎耗油量及空氣污染物排放測試的「黃金標準」是「行駛周期排放」。作這個測試時,速度與時間之間有一個標準的對應關係。 所有的新車型都必須依據這周期在底盤動力測試機測試量測,才能取得符合空氣污染物排放的法定證明。歐盟的周期是8公里,包含「都市」及「鄉下」路況,能很公平的代表真實世界的狀況。這測試完全在控制的狀況下執行,甚至空氣的溫度都要控制在定點,才可以得到重復的結果。全世界的政府只接受這種測試作爲汽車製造商證明其提出的車型的空氣污染物排放及耗油量的資料。
只有當「省油産品」提出行駛周期排放測試的結果,才能作爲證明。其他的測試資料都不能做爲證據!有很多獨立的機構都有認證能作這種測試,而且測試程式不會很複雜及費時。對有機會每年賺取上億利潤的省油産品廠商,這種測試的費用非常低,可以說是大海中的一滴水滴。當任何人提出的結果與目前的科學及工程理論不符時,他必須要用適當的科學方法來證明他所說的是正確的。當它能證明目前所有的科學及工程理論不正確時,能使科技往前推動一大步,會有可能得到諾貝爾獎的。
省油産品測試最有權威的方式是美國環境保護署的指南。自從1970年代開始,美國環境保護署就在測試這一類的産品。美國環境保護署測試這一類産品的目的除了省油以外,還要評估這一類的産品會不會産生更多的空氣污染物排放。此美國環境保護署指南很清楚的規範評估省油産品的需求。而且在指南內,很絕對清楚的表達:在驗車時的空氣污染物排放檢驗,在評估省油方面是完全的沒有價值的。美國環境保護署指南規範的證明省油産品效能的基本需求爲:
- 在作標準冷啟動周期測試,如美國的FTP75或歐盟的ECE+EUDC,以外,還要作行駛周期測試;
- 最好要有一步以上的測試車子,車子必須是比較新的車子,而且狀況要好(空氣污染排放物與經濟效益要與新車相近;
- 最少要有兩個在「標準」狀況下的測試,然後最少要有兩個安裝省油産品後的測試(評估統計變化);
- 理想的,最後還要有兩個以上的測試,作此測試時,必須將省油産品拆除(來證明差異性是來自省油産品,而不是其他的因素)。
一個測試資料符合這一類的需求的省油産品,而其省油效果比由測試到測試之間的變化大好幾倍時,就能證實這各省油産品能真正的省油。如果一個省油産品沒有經過這種嚴格的測試(車子太老、沒有重復測試等),就要用懷疑的眼光看待這各省油産品。
很多美國的省油産品宣稱「我們有CARB號碼,因此安裝這個産品是合法的」。雖然這個聲明勢正確的,但這不代表CARB(美國加州空氣資源局)認證此省油産品真正的能做到其宣稱的效益。事實上CARB號碼只代表CARB不認爲這省油産品會增加空氣污染物排放,而沒有其他的任何意義。例如,對某一省油産品,CARB行政命令特別的指出:對本産品的污染防治效益及任何其他宣稱的效益,本行政命令不代表本空氣資源局證明、認證、核准或任何其他型式的背書。因爲幾乎所有的省油産品都沒有任何正面或負面的影響,它們都可以取的CARB號碼,因爲取的CARB號碼只代表這産品不會增加空氣污染物的排放,而且很多時候頒發CARB編號是依據「技術判斷」而不是實際的測試。
爲麽我可以評估這一類的産品,而不必親自的作測試?原因是我可以將一個省油産品安裝到我的車上,但是我不能證明任何事情。任何的省油效應都因爲正常開車經歷的各種變化而看不出來完全的。我所能作的空氣污染物排放測試(基本上是在靜態怠速的CO及HC排放)並不能說明在行進中的車子的空氣污染物排放,也就是對環境的影響。適當的性能測試需要重復的、安裝及不安裝省油産品的底盤動力測試,對我個人來說,這是非常費錢及費時而沒有必要的工作。而且,我沒有必要作這種測試,我只需要用理論及邏輯來判斷這一類的省油産品是否可以達到其宣稱的效能, 而且是廠商的責任,及他們可以得到最大的利益,來做這一類的測試來說服我。這也是我不相信廠商所採用的客戶證言的原因。
通常這一類的省油産品宣稱能改變引擎的燃燒程式。現在,我們假設這一點有可能,但是我們要記得,出廠時,引擎已經依據「正常」的燃燒最佳化了。如果要由「變更」的燃燒得到任何效益,你必須同時變更燃料進料方式、點火時序或者是甚至引擎汽缸蓋的設計!這個可能性有多大,你自己可以由邏輯思考判斷。這個說法可以用柴油引擎與汽油引擎來說明。柴油引擎的燃燒效率比汽油引擎的燃燒效率高,但是你不能在産品汽油引擎車子使用柴油來達20%耗量降低。不要這樣做,想都不要想,修復費用會很貴的!
這一類的省油産品宣稱的典型效益是當車子裝有這一類的省油産品時,引擎的燃燒效率會「更好」或「更完全」。但是從來沒有任何細節說明其真正的意義。但是,實際上的技術現實是,任何合理的新型引擎,當再正常的操作條件下時,燃燒效率最少是98%完全。引擎排放的廢氣中的沒有完全燃燒的燃料(即使是在觸媒轉換器之前)最多只是1或 2%輸入的燃料。加上廢氣排放中的CO所含的能量,引擎因爲不完全燃燒而浪費的能量最多只有3%。所以,即使這一類的省油産品能完全的燃燒沒有燃燒的燃料及CO,而達成絕對性的100%完全燃燒,你也只能節省3%的能源。如果說沒有燃燒的燃料是10%、20%或以上,這個說法是完全的錯誤的。事實上,只有在引擎是冷的狀態或高承載及高速度及急速加速的狀況下,沒有燃燒的燃料的比例比較高。但是,一般的引擎在這一類狀態下操作的時間很短,因此這一類的操作影響整體的耗油量很小。
雖然整體的引擎燃燒效率幾乎是100%,但這不代表引擎的能源使用效率是100%。因爲基本引擎的迴圈特性(卡諾迴圈 [Carnot cycle])會有能源損失。引擎的理論能源效率極限只有約40%,然後還有摩擦損失、熱損失到汽缸壁及活塞,空氣進氣經過半開的進氣閥的「壓力損失」,等。技術上,科學對這一類的的損失非常瞭解,而且降低這一類的損失的技術都已經知道。而且在引擎設計時,都會儘量的加進去。對這一類的損失,目前沒有任何市面上的省油産品能減少這一類的損失。這是很單純及簡單的物理化學原理。通常只能經由更好的引擎設計來改善。如果任何省油産品能改善這一類的損失,其發明人就有可能得到諾貝爾獎。
另外一個使我懷疑這一類的省油産品不一定有效的原因是單純的商業邏輯。目前汽車工業界非常的關注耗油量,因爲耗油量直接的與二氧化碳排放有關,二氧化碳就是「溫室氣體」。全世界的消費者及政府都要求新車種要有更低的耗油量。目前工業界投資了上千億在引擎的研究及製造技術開發。除了研發技術及製造技術的開發需要錢,而引擎的材料及生産也比較貴。例如柴油引擎的二氧化碳排放比汽油引擎少15 - 20%,但是汽車的成本會增加5-10%。這一類的省油産品宣稱能達到這種程度的效率,而生産成本,不含研發成本,只是現有的引擎差價的十分之一。
如果這一類的省油器真的能省油及提高性能,我相信你一定會問:爲什麽汽車公司新出廠的車子不安裝這一類的省油産品?答案是很簡單,汽車製造業者不相信這一類的省油産品能提供任何有意義的效益。汽車工業有很多技術人員,我相信他們一定會研究這一類的省油産品的可行性。否則,我可以保證汽車工業一定會安裝這一類的省油産品。只是從最基本的經濟效益來說,安裝這一類的省油産品到現有的引擎一定比花錢作研發、興建引擎工廠、及製造更好的引擎更爲經濟、花費更小! 而且作研發也有風險的,也有可能失敗。結果會是浪費更多的錢。所以從經濟邏輯上,你知道爲什麽了。汽車工業一定探討過上百上千個這一類的省油産品,他們也不願意測使每一個産品、也無法承受測試的費用。但是,如果是你發明了這個神奇的産品,而且你很確定一定有效果,難道你不願意自己花錢測試你自己的發明嗎?難道不是你自己的責任用最嚴厲的測試方法測試你自己的發明嗎?除了使你自己安心以外,你能說服很多的人而賺很多的錢。當你有了這一類的正面的測試結果,你也能說服汽車製造商不必花化錢在研發上,只要裝你的産品就可以了。這是一個四贏的局面:汽車製造業者贏,因爲他們省下研發的經費及風險;消費者贏,因爲省油,荷包不會失血;地球贏,因爲溫室氣體減少;最後也是最重要的,你贏,你會成爲億萬富翁,即使世界上只有1%的車子裝你的發明。所以,爲什麽這一類的發明家不做好的、嚴厲的科學測試呢?你就要好好的想一想了。
有些人說汽車製造商不願意花錢安裝或使用這一類的省油産品,因爲會增加成本。但是,爲什麽他們願意或錢在研發、生產線修改及翻新上來降低耗油量呢?這樣子增加的成本一定比安裝這一類的省油産品多好幾十甚至幾百倍。而且很多國家,尤其是有CO2稅的國家,消費者願意付多的錢買省油的車子。只要看柴油車,比汽油車貴,的銷售量增加就是最好的例子了。所以安裝這一類的省油産品對汽車製造商只有好處沒有壞處,所以爲什麽呢?
同樣的論點也可以用在增強汽車的性能。對汽車製造商來說,即使能增加1到2%的馬力,就值得好幾萬元。如果一個便宜及簡單的産品,如磁性裝置、燃料催化劑、由進氣歧管輸入空氣裝置或擾流産生裝置能真正的增加5到10%的馬力,爲什麽 BMW、Porsches、法拉利等車子不將它們作爲標準的設備呢?
另外一個問題是這一類的省油産品從來不在汽車工程技術期刊上登廣告來吸引汽車設計技術人員也從來沒有在技術會議上發表論文,這都是開發一個新的技術産品必須經過的途徑。而且即是是正常的價錢,這一類的省油産品比任何的省油産品都便宜。也有人說,這一類的省油産品技術上無法安裝在新型的車子上。但是,新型車子的引擎比這一類的省油産品複雜多了,技術問題都可以解決。因此,只要有真正效益的産品,汽車業者一定會解決安裝技術問題的。
你也會覺得奇怪,如果這一類的省油産品不能達到它們宣稱的效益,爲什麽政府及消費者保護協會不控告它們?答案很簡單,雖然證明這一類的省油産品能達到效益的測試很簡單及費用很低,但是要證明這一類的省油産品不能達到宣稱的效能的測試是非常困難及昂貴。一般來說,證明可行比較容易,而證明不可行則非常困難。最重要的是,即使政府介入,這一類的省油産品會再變更名字同時宣稱不同的技術特性。
我們還要知道一件事情是幾十年來全世界已經有千千萬萬的科學家與工程師在研究及開發引擎及燃料。 引擎的理論及實用物理、燃料的理論及實用化學及燃燒程式已經是完全的瞭解了。你必須要問你自己,如果有驚奇的突破,只要在引擎的外面增加一個裝置或是在燃料中加一種添加劑就可以達到省油及增加性能的目的,難道這些汽車界的專家學者不會找到這一種解決方案嗎?
有些産品宣稱「美國環境保護署註冊」來增加其可信度。但是,「美國環境保護署」註冊並不代表美國環保署爲這省油産品背書。換句話說,這只是字面上的在美國環境保護署註冊。就像註冊一家公司。註冊一家公司不代表政府背書這家公司會賺錢,或股價會上漲。註冊就是註冊。美國環境保護署非常明確的說明:「註冊不代表美國環境保護署背書、認證或核准任何産品」。
另外,有些産品宣稱是美國太空總署的太空科技的技術轉移産品。實際上,沒有辦法確認這些說法,太多的秘密了。但是,我們要知道太空燃料技術是專注在固體燃料及氫氣燃料,不是我們普通的汽油與柴油,而且也不是我們普通的引擎。所以嗎,我一值懷疑這些說辭的真實性,除非它們能提供美國太空總署的技術轉移文件或合約。
更神奇的是,雖然有不同的省油産品,其理論基礎及産品型式都不同,但是廣告的說辭幾乎都很類似,上面就是一些範例,以下個案討論時會有更多的資訊。
在本書我用了一些特定産品的實例探討。但是在實例探討中,我沒有指出特定産品的商業名稱。我指出這一類産品的文宣資料提供的說辭,然後用理論及邏輯思考來評論這些說辭。我在本書使用這些實例探討的原因是希望讀者瞭解我的理論及邏輯思考的模式,而在未來看到各種個新的省油産品時,能使用這一類的思考模式來評估。
以下各節提供了目前在市面上流通的省油産品的一些資訊。我沒有辦法列出所有市場上的産品,因爲實在太多了。而且有相同的産品用各種不同的呈現方式表述。但是所有産品的物理化學特徵都包含在這些類項裏。
磁性裝置
燃料催化裝置
白金燃燒增強省油産品
點火增強産品
由進氣歧管輸入空氣裝置
擾流産生裝置
噴霧改良裝置
機油添加劑
汽柴油添加劑
修改電氣系統裝置
氫氣産生裝置
氣流修改裝置
我並沒有測試每一種汽車省油器,但是它們宣稱使用的的物理及化學程式都是非常清楚明瞭的,而且我有足夠的實際及理論基礎知識來作評估。而且最重要的是,這一類的産品的廠商都宣稱他們的産品有多棒,他們有的人已經賺了很多錢,要說服我很簡單,做很好及完整的測試,並顯示結果,我可以評估他們的測試方法對不對,然後我就可以評估結果是不是可靠。我的意思是,廠商要有足夠的測試資料來證明他們的産品真正的性能,否則我只好用我的理論及邏輯來評估這一類的産品。因爲,最後會賺錢的是廠商,而不是我。如果廠商不願意花小錢來轉大錢,由邏輯來分析,就有疑點。而且任何人回一我的評估及論點,他們可以在技術文獻上找到很多的資料來證明我的觀點,這一類的資料是上千上萬的專家學者研究的結果。但是本書是我個人的論點,除非我有看到完整的測試,這就是我評估結果。
很好奇的是,大部分的「省油産品」宣稱的效果都很類似,如下:
- 可以省10 - 15%的油;
- 可以降低空氣污染物的排放;
- 可以增加性能;及
- 價格在新臺幣1000到3000元。
有很多種類的汽車省油器,下面我會對每一種提出我的技術評估結果。但是它們之間也有一些相同的議題,我會在本節討論它們。
首先,這一類的産品都沒有很好的測試資料。有些作過所謂的科學測試,單是通常都是用舊型車種測試的,對老車子來說,只要稍微作一點改良,加省油産品或其他方式皆可,就可以得到很好的結果。即使如此,這一類的資料都有很多的疑點,或者是無法用來推估對新車的影響。一般來說,很容易使用任何方法都可以改良老車子的耗油量。
一般來說,這一類的污染排放物的測試都只是量測碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)及二氧化碳(CO2),而且都是在汽車靜態(不是行進狀態)時量測的。這一類的測試完全乎忽略排氣中的粉塵及氮氧化物(NOx),汽車引擎排放的最有害的空氣污染物的一種。而且這一類的測試也忽略汽車行進中的空氣污染物排放,因爲高的承載量、速度及引擎轉速,這一類的排放的空氣污染物與在怠速的汽車空氣污染物排放是完全不同的。
有些時候用裝有觸媒轉換器的車子來作測試時,你會看到的結果是「將碳氫化合物排放由10 ppm 降低到 5 ppm,改良了100%」。這是完全沒有意義的結果。因爲很多的測試儀器的準確度爲 +/- 5 ppm。因此10 ppm 很可能是 5 ppm。而 5 ppm 則很可能是10 ppm。在精確的科學及統計分析下,對這一類的量測結果的結論,考慮量測儀器的準確度,應該是沒有顯著的氮氫化合物排放量改變。而且在觸媒轉換器下游(後面)不能提供任何有意義的耗油量資料。因爲觸媒轉換器本身已經將引擎排放氣體中間的碳氫化合物及一氧化碳轉換成水及二氧化碳。因此,要測試耗油量,或燃油效率,這一類的測試必須在觸媒轉換器上游(前面)作。
這一類的汽車省油産品的增強性能的證據通常都是一些使用者說:「我的車子感覺更好了」。這不是科學的證據,只是個人的感覺。最重要的是你與我都是普通人,我們作爲一位汽車駕駛人很難能感覺到汽車性能的改變。而且,汽車性能的量測與計算完全是依據個人開車的習慣及路況。目前有很多客觀的汽車性能量測方法,最主要的是正常開車加速及行駛周期測試。如果一家公司銷售真正的性能增強産品,則必須有這一類的測試報告,而且由這一類的報告來證明性能增強。作這一類的測試並不困難而且費用也不高。所以,如果有人宣稱他們的産品能增強性能,而不使用這一類的測試資料來證明,則你必須問你自己爲什麽。而且行駛周期測試通常會有2到3%的變化,在統計上是合理的,環境的改變,如空氣溫度及濕度等。所以必須要重復的作行駛周期測試,再用統計分析作判定,否則2到3%的性能改良並沒有任何的意義。
大部分人都對耗油量有興趣。但是這一類的省油産品提出的功效都是用戶說耗油量減少,而不是任何形式的客觀量測。但是基本問題是耗油量隨著開車的習慣、旅程的型式(如在高速公路或市內開車等)、以及甚至是氣候的變化及加油的時段都是非常的敏感。用我自己的車來說吧,耗油量變化與平均耗油量的差異超過+/- 10%。我有習慣每次加油時都紀錄里程數及加油量,幾乎都是把油箱加滿,再用跑的里程數差異計算後油量的,這部車跟了我3年,這紀錄是3年的平均及差異資料,包含不同的氣候、各種開車的狀況等。另外一次,我由美國佛羅里達州開車到波士頓,有一千多公里,完全是高速公路,我加油都是在高速公路的休息站加油,只有第一天晚上下高速公路,在旁邊的一家汽車旅館過夜後,第二天再繼續開。我是在8月初開的,從南到北氣溫有及濕度都有一點差異,南部的溫度及濕度都比較高。我計算的耗油量的高低差異將近18%。更有意思的是,在南部也有高有低,在北部也有高有低,幾乎與地區沒有關聯。在這裏我要說明的一點是,即使我個人都沒法解釋我個人經歷的耗油量的差異,更不要說別人的證言了。再4.5證言節,你可以獨到更多有關只依據證言的危險性,即使是你自己的經驗。
通常使有些使用者會報告耗油量減少很多,但是有些使用者則沒有感覺任何的減少耗油量,甚至有些使用者發現耗油量增加。這是什麽原因呢?就是開車的習慣及環境不同,變數太多,耗油量的增加及減少也許更這一類的省油産品完全沒有關係。但是很有趣的是,這一類的産品的廠商並不是說:我們一共測試了100輛車,其中50輛的結果是省油、30輛的結果是沒有改變、而20輛的結果是比較耗油。諸如此類的說法才是公正的說法。但是,這一類的廠商只報告正面的結果!常常的是,一些省油産品有上千上萬的證言說它是多麽的好,但是科學的測試結果則證明這一類的産品並沒有得到顯著的結果。
更嚴重的是,這一類的廠商作的有限的測試不是「盲目測試」。什麽是盲目測試?盲目測試就是將被測試的標的(在這裏是車子及駕駛人)分爲兩組,一組裝的是假的産品,作爲控制群,而另一組才是裝真的産品。而被測試的標的及測試人都不知道哪一組裝假的及哪一主裝真的。這樣只才會將心理因素排除,不會影響結果。當駕駛人知道他們裝了省油産品,一定會影響他們的開車的習慣。這就是,如果你注射水到病人身體內,而宣稱注射的是一種「神奇的藥」,大部分的病人會認爲他們的病痛好很多。這就是爲什麽我們需要雙盲目測試、控制群等類似的科學測試方法。雖然我很尊敬這一類的參予測試的人,但是在變動條件下的沒有控制的測試並不是證明!
有些人說這完全沒有關係,如果裝了這一類的産品而使耗油量降低,誰在乎是因爲改變的開車習慣或者是真正的技術進步? (「實質的錯誤觀念」")。對我來說,我認爲這很有關係,因爲:
- 有些産品會增加有害的空氣污染物排放;
- 耗油量降低不是真正的來至安裝的産品,遲早耗油量會回歸到原來的狀態;
- 由能真正省油的方法轉移注意力及金錢;
- 廠商還是有效的在其廣告中說謊。無知的人會繼續購買,有些人也許運氣不好無法省油。
這一類的廠商測試的另一個問題是,我們看到的都是單點測試,而從來沒有看到「A-B-A測試」。什麽是「A-B-A測試」?首先,在沒有安裝省油産品的狀況下,量測汽車的耗油量。然後,安裝省油産品,再量測耗油量。耗油量降低了。但是要證明這一點,將省油産品取下,再量測耗油量。耗油量應該增加。如果耗油量沒有改變,這就是一個巧合。或者是在安裝省油産品時有外在的狀況改變。
引擎耗油量及空氣污染物排放測試的「黃金標準」是「行駛周期排放」。作這個測試時,速度與時間之間有一個標準的對應關係。 所有的新車型都必須依據這周期在底盤動力測試機測試量測,才能取得符合空氣污染物排放的法定證明。歐盟的周期是8公里,包含「都市」及「鄉下」路況,能很公平的代表真實世界的狀況。這測試完全在控制的狀況下執行,甚至空氣的溫度都要控制在定點,才可以得到重復的結果。全世界的政府只接受這種測試作爲汽車製造商證明其提出的車型的空氣污染物排放及耗油量的資料。
只有當「省油産品」提出行駛周期排放測試的結果,才能作爲證明。其他的測試資料都不能做爲證據!有很多獨立的機構都有認證能作這種測試,而且測試程式不會很複雜及費時。對有機會每年賺取上億利潤的省油産品廠商,這種測試的費用非常低,可以說是大海中的一滴水滴。當任何人提出的結果與目前的科學及工程理論不符時,他必須要用適當的科學方法來證明他所說的是正確的。當它能證明目前所有的科學及工程理論不正確時,能使科技往前推動一大步,會有可能得到諾貝爾獎的。
省油産品測試最有權威的方式是美國環境保護署的指南。自從1970年代開始,美國環境保護署就在測試這一類的産品。美國環境保護署測試這一類産品的目的除了省油以外,還要評估這一類的産品會不會産生更多的空氣污染物排放。此美國環境保護署指南很清楚的規範評估省油産品的需求。而且在指南內,很絕對清楚的表達:在驗車時的空氣污染物排放檢驗,在評估省油方面是完全的沒有價值的。美國環境保護署指南規範的證明省油産品效能的基本需求爲:
- 在作標準冷啟動周期測試,如美國的FTP75或歐盟的ECE+EUDC,以外,還要作行駛周期測試;
- 最好要有一步以上的測試車子,車子必須是比較新的車子,而且狀況要好(空氣污染排放物與經濟效益要與新車相近;
- 最少要有兩個在「標準」狀況下的測試,然後最少要有兩個安裝省油産品後的測試(評估統計變化);
- 理想的,最後還要有兩個以上的測試,作此測試時,必須將省油産品拆除(來證明差異性是來自省油産品,而不是其他的因素)。
一個測試資料符合這一類的需求的省油産品,而其省油效果比由測試到測試之間的變化大好幾倍時,就能證實這各省油産品能真正的省油。如果一個省油産品沒有經過這種嚴格的測試(車子太老、沒有重復測試等),就要用懷疑的眼光看待這各省油産品。
很多美國的省油産品宣稱「我們有CARB號碼,因此安裝這個産品是合法的」。雖然這個聲明勢正確的,但這不代表CARB(美國加州空氣資源局)認證此省油産品真正的能做到其宣稱的效益。事實上CARB號碼只代表CARB不認爲這省油産品會增加空氣污染物排放,而沒有其他的任何意義。例如,對某一省油産品,CARB行政命令特別的指出:對本産品的污染防治效益及任何其他宣稱的效益,本行政命令不代表本空氣資源局證明、認證、核准或任何其他型式的背書。因爲幾乎所有的省油産品都沒有任何正面或負面的影響,它們都可以取的CARB號碼,因爲取的CARB號碼只代表這産品不會增加空氣污染物的排放,而且很多時候頒發CARB編號是依據「技術判斷」而不是實際的測試。
爲麽我可以評估這一類的産品,而不必親自的作測試?原因是我可以將一個省油産品安裝到我的車上,但是我不能證明任何事情。任何的省油效應都因爲正常開車經歷的各種變化而看不出來完全的。我所能作的空氣污染物排放測試(基本上是在靜態怠速的CO及HC排放)並不能說明在行進中的車子的空氣污染物排放,也就是對環境的影響。適當的性能測試需要重復的、安裝及不安裝省油産品的底盤動力測試,對我個人來說,這是非常費錢及費時而沒有必要的工作。而且,我沒有必要作這種測試,我只需要用理論及邏輯來判斷這一類的省油産品是否可以達到其宣稱的效能, 而且是廠商的責任,及他們可以得到最大的利益,來做這一類的測試來說服我。這也是我不相信廠商所採用的客戶證言的原因。
通常這一類的省油産品宣稱能改變引擎的燃燒程式。現在,我們假設這一點有可能,但是我們要記得,出廠時,引擎已經依據「正常」的燃燒最佳化了。如果要由「變更」的燃燒得到任何效益,你必須同時變更燃料進料方式、點火時序或者是甚至引擎汽缸蓋的設計!這個可能性有多大,你自己可以由邏輯思考判斷。這個說法可以用柴油引擎與汽油引擎來說明。柴油引擎的燃燒效率比汽油引擎的燃燒效率高,但是你不能在産品汽油引擎車子使用柴油來達20%耗量降低。不要這樣做,想都不要想,修復費用會很貴的!
這一類的省油産品宣稱的典型效益是當車子裝有這一類的省油産品時,引擎的燃燒效率會「更好」或「更完全」。但是從來沒有任何細節說明其真正的意義。但是,實際上的技術現實是,任何合理的新型引擎,當再正常的操作條件下時,燃燒效率最少是98%完全。引擎排放的廢氣中的沒有完全燃燒的燃料(即使是在觸媒轉換器之前)最多只是1或 2%輸入的燃料。加上廢氣排放中的CO所含的能量,引擎因爲不完全燃燒而浪費的能量最多只有3%。所以,即使這一類的省油産品能完全的燃燒沒有燃燒的燃料及CO,而達成絕對性的100%完全燃燒,你也只能節省3%的能源。如果說沒有燃燒的燃料是10%、20%或以上,這個說法是完全的錯誤的。事實上,只有在引擎是冷的狀態或高承載及高速度及急速加速的狀況下,沒有燃燒的燃料的比例比較高。但是,一般的引擎在這一類狀態下操作的時間很短,因此這一類的操作影響整體的耗油量很小。
雖然整體的引擎燃燒效率幾乎是100%,但這不代表引擎的能源使用效率是100%。因爲基本引擎的迴圈特性(卡諾迴圈 [Carnot cycle])會有能源損失。引擎的理論能源效率極限只有約40%,然後還有摩擦損失、熱損失到汽缸壁及活塞,空氣進氣經過半開的進氣閥的「壓力損失」,等。技術上,科學對這一類的的損失非常瞭解,而且降低這一類的損失的技術都已經知道。而且在引擎設計時,都會儘量的加進去。對這一類的損失,目前沒有任何市面上的省油産品能減少這一類的損失。這是很單純及簡單的物理化學原理。通常只能經由更好的引擎設計來改善。如果任何省油産品能改善這一類的損失,其發明人就有可能得到諾貝爾獎。
另外一個使我懷疑這一類的省油産品不一定有效的原因是單純的商業邏輯。目前汽車工業界非常的關注耗油量,因爲耗油量直接的與二氧化碳排放有關,二氧化碳就是「溫室氣體」。全世界的消費者及政府都要求新車種要有更低的耗油量。目前工業界投資了上千億在引擎的研究及製造技術開發。除了研發技術及製造技術的開發需要錢,而引擎的材料及生産也比較貴。例如柴油引擎的二氧化碳排放比汽油引擎少15 - 20%,但是汽車的成本會增加5-10%。這一類的省油産品宣稱能達到這種程度的效率,而生産成本,不含研發成本,只是現有的引擎差價的十分之一。
如果這一類的省油器真的能省油及提高性能,我相信你一定會問:爲什麽汽車公司新出廠的車子不安裝這一類的省油産品?答案是很簡單,汽車製造業者不相信這一類的省油産品能提供任何有意義的效益。汽車工業有很多技術人員,我相信他們一定會研究這一類的省油産品的可行性。否則,我可以保證汽車工業一定會安裝這一類的省油産品。只是從最基本的經濟效益來說,安裝這一類的省油産品到現有的引擎一定比花錢作研發、興建引擎工廠、及製造更好的引擎更爲經濟、花費更小! 而且作研發也有風險的,也有可能失敗。結果會是浪費更多的錢。所以從經濟邏輯上,你知道爲什麽了。汽車工業一定探討過上百上千個這一類的省油産品,他們也不願意測使每一個産品、也無法承受測試的費用。但是,如果是你發明了這個神奇的産品,而且你很確定一定有效果,難道你不願意自己花錢測試你自己的發明嗎?難道不是你自己的責任用最嚴厲的測試方法測試你自己的發明嗎?除了使你自己安心以外,你能說服很多的人而賺很多的錢。當你有了這一類的正面的測試結果,你也能說服汽車製造商不必花化錢在研發上,只要裝你的産品就可以了。這是一個四贏的局面:汽車製造業者贏,因爲他們省下研發的經費及風險;消費者贏,因爲省油,荷包不會失血;地球贏,因爲溫室氣體減少;最後也是最重要的,你贏,你會成爲億萬富翁,即使世界上只有1%的車子裝你的發明。所以,爲什麽這一類的發明家不做好的、嚴厲的科學測試呢?你就要好好的想一想了。
有些人說汽車製造商不願意花錢安裝或使用這一類的省油産品,因爲會增加成本。但是,爲什麽他們願意或錢在研發、生產線修改及翻新上來降低耗油量呢?這樣子增加的成本一定比安裝這一類的省油産品多好幾十甚至幾百倍。而且很多國家,尤其是有CO2稅的國家,消費者願意付多的錢買省油的車子。只要看柴油車,比汽油車貴,的銷售量增加就是最好的例子了。所以安裝這一類的省油産品對汽車製造商只有好處沒有壞處,所以爲什麽呢?
同樣的論點也可以用在增強汽車的性能。對汽車製造商來說,即使能增加1到2%的馬力,就值得好幾萬元。如果一個便宜及簡單的産品,如磁性裝置、燃料催化劑、由進氣歧管輸入空氣裝置或擾流産生裝置能真正的增加5到10%的馬力,爲什麽 BMW、Porsches、法拉利等車子不將它們作爲標準的設備呢?
另外一個問題是這一類的省油産品從來不在汽車工程技術期刊上登廣告來吸引汽車設計技術人員也從來沒有在技術會議上發表論文,這都是開發一個新的技術産品必須經過的途徑。而且即是是正常的價錢,這一類的省油産品比任何的省油産品都便宜。也有人說,這一類的省油産品技術上無法安裝在新型的車子上。但是,新型車子的引擎比這一類的省油産品複雜多了,技術問題都可以解決。因此,只要有真正效益的産品,汽車業者一定會解決安裝技術問題的。
你也會覺得奇怪,如果這一類的省油産品不能達到它們宣稱的效益,爲什麽政府及消費者保護協會不控告它們?答案很簡單,雖然證明這一類的省油産品能達到效益的測試很簡單及費用很低,但是要證明這一類的省油産品不能達到宣稱的效能的測試是非常困難及昂貴。一般來說,證明可行比較容易,而證明不可行則非常困難。最重要的是,即使政府介入,這一類的省油産品會再變更名字同時宣稱不同的技術特性。
我們還要知道一件事情是幾十年來全世界已經有千千萬萬的科學家與工程師在研究及開發引擎及燃料。 引擎的理論及實用物理、燃料的理論及實用化學及燃燒程式已經是完全的瞭解了。你必須要問你自己,如果有驚奇的突破,只要在引擎的外面增加一個裝置或是在燃料中加一種添加劑就可以達到省油及增加性能的目的,難道這些汽車界的專家學者不會找到這一種解決方案嗎?
有些産品宣稱「美國環境保護署註冊」來增加其可信度。但是,「美國環境保護署」註冊並不代表美國環保署爲這省油産品背書。換句話說,這只是字面上的在美國環境保護署註冊。就像註冊一家公司。註冊一家公司不代表政府背書這家公司會賺錢,或股價會上漲。註冊就是註冊。美國環境保護署非常明確的說明:「註冊不代表美國環境保護署背書、認證或核准任何産品」。
另外,有些産品宣稱是美國太空總署的太空科技的技術轉移産品。實際上,沒有辦法確認這些說法,太多的秘密了。但是,我們要知道太空燃料技術是專注在固體燃料及氫氣燃料,不是我們普通的汽油與柴油,而且也不是我們普通的引擎。所以嗎,我一值懷疑這些說辭的真實性,除非它們能提供美國太空總署的技術轉移文件或合約。
更神奇的是,雖然有不同的省油産品,其理論基礎及産品型式都不同,但是廣告的說辭幾乎都很類似,上面就是一些範例,以下個案討論時會有更多的資訊。
在本書我用了一些特定産品的實例探討。但是在實例探討中,我沒有指出特定産品的商業名稱。我指出這一類産品的文宣資料提供的說辭,然後用理論及邏輯思考來評論這些說辭。我在本書使用這些實例探討的原因是希望讀者瞭解我的理論及邏輯思考的模式,而在未來看到各種個新的省油産品時,能使用這一類的思考模式來評估。
以下各節提供了目前在市面上流通的省油産品的一些資訊。我沒有辦法列出所有市場上的産品,因爲實在太多了。而且有相同的産品用各種不同的呈現方式表述。但是所有産品的物理化學特徵都包含在這些類項裏。
目前市場上銷售的汽車省油産品:磁性裝置
這種裝置是將磁性裝置安裝在燃料輸入管線上。磁性裝置是安裝在燃料輸入管線的外面,屬於非侵入性裝置,安裝非常簡單。碳氫化合物燃料流過被磁場環繞的輸油管路再進入引擎。當然料通過磁場後,它們的宣稱是,會增加馬力,降低耗油量,降第有害的空氣污染物排放,以及引擎壽命會增長。
典型的,廠商宣稱能改良耗油量或馬力10到20%。他們也宣稱如果耗油量沒有減少,改良就是以更多的馬力的型式呈現。所以使用者真的是不知道其磁性省油裝置是否有效。我個人是在我的三輛車子上裝有這一類的裝置,其中一輛「感覺」有效,另外兩輛則是「感覺」不到。所以結論是不知道。
磁鐵及磁性:對很多人來說,磁鐵是非常的神秘。所以,如果我們要瞭解這一類産品的廠商的廣告語言,必須要熟悉基本的磁性原理。
磁場是由帶電的粒子運動産生。例如,當電子在電線中流動時,會環繞著電線産生磁場。運動的電子産生的磁場使用在很多的家用電氣、汽車及工業機器。電磁的一個基本範例是很多條線圈環繞著一個中央的鐵心。只有當電流通過現圈時才會有磁場。
而永久磁鐵則不需要電流。通常,永久磁鐵的磁場是由來自磁鐵中每一個原子的小磁場相互排列整齊出來組成的。這些原子層次的磁場大部分來自電子的快速旋轉及軌道運動。雖然很多的物質在有磁場施力時會進行原子層次的磁場排列整齊,只有強磁性材料在施力的磁場移除後才會保留原子層次的排列整齊。因此,所有的永久磁鐵都是由強磁性材料組成。最常用的強磁性原件是鐵、鈷、和鎳。
磁鐵的強度由磁通量密度代表,量測單位是高斯(gauss)。地球的磁場大約是0.5高斯(Marshall與Skitek,1987)。典型家用電冰箱的磁鐵的磁場強度大約是1,000高斯。通常磁鐵省油裝置的磁通量密度範圍是2,000到4,000高斯,並不很強。一般永久磁鐵的磁通量密度可以高達8,000 高斯。所以磁鐵省油裝置並不是很特殊,只是普通的磁鐵而已。
幾百年來,有很多的人宣稱磁鐵有各種不同的神奇效應。當想到這些神奇效應時必須要知道:磁鐵只會影響導電的物質。所以磁鐵只能影響金屬、水及甚至人體。但是對碳水化合物燃料的影響是非常弱的「反磁性體」影響。這會導致燃料稍微偏離磁鐵的傾向,而非常的不可能會在分子層次有影響。
有些裝置宣稱能「排列整齊燃料分子」,如圖2-1。但是分子隨時都是在高速震動狀態。所以即使這些分子在磁場下排列整齊,當通過磁鐵後會立即的被分子高速的震動打亂,所以當進入引擎時,又還原成原來的狀態。而且,證明分子「排列整齊」的實驗結果在哪里?爲什麽廠商能宣稱他們的裝置的原理,而沒有任何的證據顯示?
圖 2-1
第二個說辭是:汽油在製造完成後,經過運送及儲存過程,汽油內部的分子會凝聚而形成大的分子群。當汽油進入引擎後,大分子群的燃燒效率不佳。其結果是燃燒不完全而導致汽車耗油量增加、引擎積碳、排放廢氣等等。磁場穿透汽油管路而將汽油內的燃料大分子群分解破壞成個別的小分子。當分子不再群積時,每個小分子與燃燒用的氧氣接觸更密切。因此燃燒更完全更乾淨。而且積碳量會降低,引擎操作更順暢,請看圖2-1。理論上這個說辭非常有說服力而且蠻有道理的。但是要磁場有效能吸引分子,分子必須是極性化的分子,就是有正極與負極。但是燃料的極性並不顯著而且極性力很弱。要磁性裝置有效,極性力的強度是很重要的因素。
有些磁性省油裝置不承認它們使用磁鐵,因爲有太多的負面證據。但是,如果一個裝置環繞著燃料輸入管路、沒有任何的電氣連結、而且宣稱能將「燃料分子排列整齊」(或者是類似的說辭),就絕對是磁鐵。如果是用釹、釤、鈷或任何的「稀土」元素製造的裝置,也一定是磁性裝置。
現在,我們先不要管燃料的磁性及是否會被磁性影響。而假設磁鐵真的能影響燃料的排列整齊等,請注意這純粹是假設。這種影響對燃燒會有什麽幫助呢?這些裝置的廣告說辭是怎麽說的呢?
最常用的說辭是排列整齊等會使燃料的燃燒更快。燃燒速率予耗油量之間的關係在擾流産生裝置節有詳細的說明,但是基本上:
- 燃燒速率快不會,即使在理論上,顯著的增加新型引擎的耗油量(新型引擎的燃燒速率已經是最佳化了);而且
- 如果燃料是真正的使燃燒更快,必須要修改點火順序引擎才能正常的運作,但是,安裝這種裝置並沒有要求改變點火順序。所以如果這種裝置真正的使燃燒更快,沒有修改點火順序,引擎也無法正常操作。
另外一個說辭是:燃料能燃燒的「更好」或「更完全」。但是事實上,噴入的燃料最多只有1到2%沒有完全燃燒。即使是這一類沒有完全燃燒的燃料的能量也是部分的釋出。其實幾乎100%的燃料都被汽化分解而與氧氣結合成水汽、二氧化碳、一氧化碳及揮發性有機化合物(HC或VOC)。基本上,燃料中幾乎所有的化學能量都轉換成熱能而釋出。這樣子,有怎麽能燃燒的「更好」呢?
這種磁性裝置宣稱的另一種省油機制是將長鏈燃料分子分解轉換成短鏈分子,燃燒的更快更好。當然,汽油及柴油的配方有各種不同的分子,由長鏈分子,如辛烷(C8H18),圖2-2,到短鏈分子,如丁烷(C4H10),圖2-3。理論上,長鏈分子可以分解成短鏈分子,但是需要溫度、熱能及壓力,以及觸媒。不是單純的磁鐵可以做得到的。煉油廠投資大量的經費購買設備及系統來建廠及操作將長鏈碳氫化合物分子分解成短鏈碳氫化合物分子。如果磁鐵能很容易的作得到,則爲什麽這些煉油廠要花費這麽多的金錢來購買、安裝、操作及維護這些複雜的設備及系統呢?這是很簡單的邏輯論述,你可以提供自己的結論。然而,即使這一類的省油裝置能將長鏈分子分解成短鏈分子,這並不代表能降低耗油量或空氣污染物排放。
辛烷 (C8H18)
圖 2-2
丁烷 (C4H10)
圖 2-3
首先,現代汽油及柴油的成份配方都是很精確的,非常精確的調配到符合引擎的需求。在有些地方,爲了適應溫度的差異,冬天與夏天的配方都不同!在不同溫度蒸發的燃料成分及數量(蒸發曲線)是由高蒸發點(長鏈)成分及低蒸發點(短鏈)成分的混合比例決定的。如果改變這個比例,燃料的蒸發特性就會改變。 結果是引擎操作會有問題,會産生更多的空氣污染物排放及增加耗油量。
第二,燃燒時,短鏈分子不會比長鏈分子産生更多的能量。大部分的碳水化合物分子的能量含量是在44 - 46 MJ/kg之間,小分子比大分子的能量含量只多一點點。小分子的燃燒會「更好」、「更完全」及「釋出更多的能量」都沒有實驗資料支援。
還有些磁性省油裝置宣稱能清潔燃料。
磁性省油裝置最有名的案例:在2002年,英國廣告標準管制機關(Advertising Standards Authority ,ASA,由廣告業成立的業界組織,在沒有十足的證據下,它們絕對不會對廣告業者作出不利的判定)對一加磁性省油裝置廠商作出下列的判定,省略裝置名稱及測試公司名稱:
「經過本機關採用專家評估業者提供的測試機構報告。我們瞭解測試步驟有瑕疵,因此其結果不能證明省油裝置的效果。認爲刊登廣告人提出用來支援其省油裝置說辭的信件、證言及文章並不能構成嚴格的科學證據。」
用來測試的車輛是一輛沒有安裝觸媒轉換器、使用化油器的車子,不是目前市面上典型的車種,目前市面上典型的車種都安裝有觸媒轉換器及燃料噴入系統。英國廣告標準管制機關認爲用來測試的車料年份太舊而且其空氣污染物排放變化太大,不適於用來作測試。英國廣告標準管制機關的結論是測試機構的報告誤導消費者,因爲測試步驟有瑕疵而且用來測試的車輛不具有代表性。英國廣告標準管制機關通知刊登廣告者不得使用測試機構的報告。英國廣告標準管制機關的說明證明了我們需要小心不要隨便接受廠商的說辭。
這加省油器廠商說:「有獨立的慈善機關持續的測試他們的省油裝置」但是「還需要一些時間才會有結果」。這是3年前,目前還沒有結果。
美國聯邦貿易委員會(US 美國聯邦交易委員會,FTC)最近控告另一個有名的詞性省油裝置的製造商及經銷商。禁止他們宣稱能省很多油及降低空氣污染物排放。美國聯邦貿易委員會稱這省油裝置爲「騙人的省油産品,不會省油」,這是很嚴重的指控!因爲他們的廣告說辭,後來政府罰這家公司美金4百20萬元,而且禁止他們賣這種産品。
很有意思的是,有些磁性省油裝置的廣告說辭是英國皇家空軍在第二次世界大戰時使用此裝置。但是奇怪的是,目前英國軍方不再使用此裝置了。爲什麽?我想邏輯的結論應該油讀者你來判定。
另外一個問題是,如果這種磁性裝置有這種效果,爲什麽飛機不安裝它們。這又是一種非侵入性的裝置,很容易就可以裝到飛機的燃料輸入管線上。對航空公司來說,燃料占操作成本的一大部份,你應該相信,只要在輸油管線上裝一套有簡單又便宜的磁鐵就可以省10%以上的燃料,爲什麽航空公司不安裝呢?典型的磁性省油裝置宣稱對汽油、柴油、輕油及重油都有效,則對同一系列的航空油也一定有效。所以爲什麽航空公司不用它們?請自己回答。
通常磁鐵也使用在醫療方面(止痛等)或降低硬水裏的金屬雜物。我雖然懷疑,但是水是有極性的,會被磁鐵影響(而且60%以上的人體都是水),而且水中的金屬雜物及人體中都含有一些金屬,所以最少理論上磁鐵有可能有作用。但是燃料中的極性成分及金屬含量非常小,理論上被磁鐵的影響會小。
磁性裝置也萱成可以使用在天然氣鍋爐,增加鍋爐的效率。英國能源信託(UK Energy Saving Trust)作了一個研究(小規模但是非常小心的控制住的),而沒有發現這種磁性裝置會影響鍋爐的效率或空氣污染物排放。當然,這些資料不能確切的證明磁鐵對燃氣鍋爐沒有效果,也不能證明它們對汽車引擎沒有效果,但是這提供我們一個方向。與汽車引擎一樣,鍋爐製造商也有壓力減少能源的消耗,如果簡單的安裝一個磁鐵就能達到效果,鍋爐製造商一定患安裝它們而且大事宣傳它們的鍋爐的省油效率。他們不敢,因爲鍋爐供應商很怕錯誤的廣告導致的法率責任。
我作過磁鐵燃料處理研究的科學文獻搜尋,這類的文獻幾乎是不存在。我只找到三份文獻。其中兩份(Daly 1995; McNeely 1994)描述使用磁鐵將柴油裏的微生物殺掉,目前市場上的磁性裝置都沒有提到這一類的使用。
第三份文獻(Tretyakov等,1985)說明當對碳水化合物燃料施加磁場時,燃料的電阻及電介質性質會改變。這份報告並沒有提到這些觀察到的燃料物理性質改變是否會影響引擎的效能但是這份文獻提到兩份報告有性能資料(Skripka等,1975;及Tretyakov等,1975)。我沒有找到這兩份報告,即使找到也沒用,這兩份報告是俄文。
因此,我的文獻搜尋沒有找到任何可信的有關磁鐵燃料處理的研究報告。
缺乏出版的科學測試資料也提供我們依些訊息。磁性省油裝置的廠商宣稱磁鐵燃料處理已經存在50年以上。有這麽長的歷史,我不相信會得不到學界的注意,50年應該有上千的研究才對。最重要的是,如果效能真的如廠商所描述的,應該是到處都是,但是事實上不是這樣子。
磁性省油裝置的廠商的理由是汽車製造商與油公司夥同止住磁性省油裝置,因爲它們要維持高的汽油需求,這就是陰謀論。但是可能嗎?我們都知道這50年來汽車的耗油量改良的多少?而且汽車公司及油公司爲什麽不同謀止住其他的省油裝置,如燃油噴嘴及電腦控制?
簡單的來說,我沒有找到磁性省油裝置廠商提供的測試資料支援他們改良引擎效能的說辭。在這些資料出現前,懷疑是正當的。
典型的,廠商宣稱能改良耗油量或馬力10到20%。他們也宣稱如果耗油量沒有減少,改良就是以更多的馬力的型式呈現。所以使用者真的是不知道其磁性省油裝置是否有效。我個人是在我的三輛車子上裝有這一類的裝置,其中一輛「感覺」有效,另外兩輛則是「感覺」不到。所以結論是不知道。
磁鐵及磁性:對很多人來說,磁鐵是非常的神秘。所以,如果我們要瞭解這一類産品的廠商的廣告語言,必須要熟悉基本的磁性原理。
磁場是由帶電的粒子運動産生。例如,當電子在電線中流動時,會環繞著電線産生磁場。運動的電子産生的磁場使用在很多的家用電氣、汽車及工業機器。電磁的一個基本範例是很多條線圈環繞著一個中央的鐵心。只有當電流通過現圈時才會有磁場。
而永久磁鐵則不需要電流。通常,永久磁鐵的磁場是由來自磁鐵中每一個原子的小磁場相互排列整齊出來組成的。這些原子層次的磁場大部分來自電子的快速旋轉及軌道運動。雖然很多的物質在有磁場施力時會進行原子層次的磁場排列整齊,只有強磁性材料在施力的磁場移除後才會保留原子層次的排列整齊。因此,所有的永久磁鐵都是由強磁性材料組成。最常用的強磁性原件是鐵、鈷、和鎳。
磁鐵的強度由磁通量密度代表,量測單位是高斯(gauss)。地球的磁場大約是0.5高斯(Marshall與Skitek,1987)。典型家用電冰箱的磁鐵的磁場強度大約是1,000高斯。通常磁鐵省油裝置的磁通量密度範圍是2,000到4,000高斯,並不很強。一般永久磁鐵的磁通量密度可以高達8,000 高斯。所以磁鐵省油裝置並不是很特殊,只是普通的磁鐵而已。
幾百年來,有很多的人宣稱磁鐵有各種不同的神奇效應。當想到這些神奇效應時必須要知道:磁鐵只會影響導電的物質。所以磁鐵只能影響金屬、水及甚至人體。但是對碳水化合物燃料的影響是非常弱的「反磁性體」影響。這會導致燃料稍微偏離磁鐵的傾向,而非常的不可能會在分子層次有影響。
有些裝置宣稱能「排列整齊燃料分子」,如圖2-1。但是分子隨時都是在高速震動狀態。所以即使這些分子在磁場下排列整齊,當通過磁鐵後會立即的被分子高速的震動打亂,所以當進入引擎時,又還原成原來的狀態。而且,證明分子「排列整齊」的實驗結果在哪里?爲什麽廠商能宣稱他們的裝置的原理,而沒有任何的證據顯示?
圖 2-1
第二個說辭是:汽油在製造完成後,經過運送及儲存過程,汽油內部的分子會凝聚而形成大的分子群。當汽油進入引擎後,大分子群的燃燒效率不佳。其結果是燃燒不完全而導致汽車耗油量增加、引擎積碳、排放廢氣等等。磁場穿透汽油管路而將汽油內的燃料大分子群分解破壞成個別的小分子。當分子不再群積時,每個小分子與燃燒用的氧氣接觸更密切。因此燃燒更完全更乾淨。而且積碳量會降低,引擎操作更順暢,請看圖2-1。理論上這個說辭非常有說服力而且蠻有道理的。但是要磁場有效能吸引分子,分子必須是極性化的分子,就是有正極與負極。但是燃料的極性並不顯著而且極性力很弱。要磁性裝置有效,極性力的強度是很重要的因素。
有些磁性省油裝置不承認它們使用磁鐵,因爲有太多的負面證據。但是,如果一個裝置環繞著燃料輸入管路、沒有任何的電氣連結、而且宣稱能將「燃料分子排列整齊」(或者是類似的說辭),就絕對是磁鐵。如果是用釹、釤、鈷或任何的「稀土」元素製造的裝置,也一定是磁性裝置。
現在,我們先不要管燃料的磁性及是否會被磁性影響。而假設磁鐵真的能影響燃料的排列整齊等,請注意這純粹是假設。這種影響對燃燒會有什麽幫助呢?這些裝置的廣告說辭是怎麽說的呢?
最常用的說辭是排列整齊等會使燃料的燃燒更快。燃燒速率予耗油量之間的關係在擾流産生裝置節有詳細的說明,但是基本上:
- 燃燒速率快不會,即使在理論上,顯著的增加新型引擎的耗油量(新型引擎的燃燒速率已經是最佳化了);而且
- 如果燃料是真正的使燃燒更快,必須要修改點火順序引擎才能正常的運作,但是,安裝這種裝置並沒有要求改變點火順序。所以如果這種裝置真正的使燃燒更快,沒有修改點火順序,引擎也無法正常操作。
另外一個說辭是:燃料能燃燒的「更好」或「更完全」。但是事實上,噴入的燃料最多只有1到2%沒有完全燃燒。即使是這一類沒有完全燃燒的燃料的能量也是部分的釋出。其實幾乎100%的燃料都被汽化分解而與氧氣結合成水汽、二氧化碳、一氧化碳及揮發性有機化合物(HC或VOC)。基本上,燃料中幾乎所有的化學能量都轉換成熱能而釋出。這樣子,有怎麽能燃燒的「更好」呢?
這種磁性裝置宣稱的另一種省油機制是將長鏈燃料分子分解轉換成短鏈分子,燃燒的更快更好。當然,汽油及柴油的配方有各種不同的分子,由長鏈分子,如辛烷(C8H18),圖2-2,到短鏈分子,如丁烷(C4H10),圖2-3。理論上,長鏈分子可以分解成短鏈分子,但是需要溫度、熱能及壓力,以及觸媒。不是單純的磁鐵可以做得到的。煉油廠投資大量的經費購買設備及系統來建廠及操作將長鏈碳氫化合物分子分解成短鏈碳氫化合物分子。如果磁鐵能很容易的作得到,則爲什麽這些煉油廠要花費這麽多的金錢來購買、安裝、操作及維護這些複雜的設備及系統呢?這是很簡單的邏輯論述,你可以提供自己的結論。然而,即使這一類的省油裝置能將長鏈分子分解成短鏈分子,這並不代表能降低耗油量或空氣污染物排放。
辛烷 (C8H18)
圖 2-2
丁烷 (C4H10)
圖 2-3
首先,現代汽油及柴油的成份配方都是很精確的,非常精確的調配到符合引擎的需求。在有些地方,爲了適應溫度的差異,冬天與夏天的配方都不同!在不同溫度蒸發的燃料成分及數量(蒸發曲線)是由高蒸發點(長鏈)成分及低蒸發點(短鏈)成分的混合比例決定的。如果改變這個比例,燃料的蒸發特性就會改變。 結果是引擎操作會有問題,會産生更多的空氣污染物排放及增加耗油量。
第二,燃燒時,短鏈分子不會比長鏈分子産生更多的能量。大部分的碳水化合物分子的能量含量是在44 - 46 MJ/kg之間,小分子比大分子的能量含量只多一點點。小分子的燃燒會「更好」、「更完全」及「釋出更多的能量」都沒有實驗資料支援。
還有些磁性省油裝置宣稱能清潔燃料。
磁性省油裝置最有名的案例:在2002年,英國廣告標準管制機關(Advertising Standards Authority ,ASA,由廣告業成立的業界組織,在沒有十足的證據下,它們絕對不會對廣告業者作出不利的判定)對一加磁性省油裝置廠商作出下列的判定,省略裝置名稱及測試公司名稱:
「經過本機關採用專家評估業者提供的測試機構報告。我們瞭解測試步驟有瑕疵,因此其結果不能證明省油裝置的效果。認爲刊登廣告人提出用來支援其省油裝置說辭的信件、證言及文章並不能構成嚴格的科學證據。」
用來測試的車輛是一輛沒有安裝觸媒轉換器、使用化油器的車子,不是目前市面上典型的車種,目前市面上典型的車種都安裝有觸媒轉換器及燃料噴入系統。英國廣告標準管制機關認爲用來測試的車料年份太舊而且其空氣污染物排放變化太大,不適於用來作測試。英國廣告標準管制機關的結論是測試機構的報告誤導消費者,因爲測試步驟有瑕疵而且用來測試的車輛不具有代表性。英國廣告標準管制機關通知刊登廣告者不得使用測試機構的報告。英國廣告標準管制機關的說明證明了我們需要小心不要隨便接受廠商的說辭。
這加省油器廠商說:「有獨立的慈善機關持續的測試他們的省油裝置」但是「還需要一些時間才會有結果」。這是3年前,目前還沒有結果。
美國聯邦貿易委員會(US 美國聯邦交易委員會,FTC)最近控告另一個有名的詞性省油裝置的製造商及經銷商。禁止他們宣稱能省很多油及降低空氣污染物排放。美國聯邦貿易委員會稱這省油裝置爲「騙人的省油産品,不會省油」,這是很嚴重的指控!因爲他們的廣告說辭,後來政府罰這家公司美金4百20萬元,而且禁止他們賣這種産品。
很有意思的是,有些磁性省油裝置的廣告說辭是英國皇家空軍在第二次世界大戰時使用此裝置。但是奇怪的是,目前英國軍方不再使用此裝置了。爲什麽?我想邏輯的結論應該油讀者你來判定。
另外一個問題是,如果這種磁性裝置有這種效果,爲什麽飛機不安裝它們。這又是一種非侵入性的裝置,很容易就可以裝到飛機的燃料輸入管線上。對航空公司來說,燃料占操作成本的一大部份,你應該相信,只要在輸油管線上裝一套有簡單又便宜的磁鐵就可以省10%以上的燃料,爲什麽航空公司不安裝呢?典型的磁性省油裝置宣稱對汽油、柴油、輕油及重油都有效,則對同一系列的航空油也一定有效。所以爲什麽航空公司不用它們?請自己回答。
通常磁鐵也使用在醫療方面(止痛等)或降低硬水裏的金屬雜物。我雖然懷疑,但是水是有極性的,會被磁鐵影響(而且60%以上的人體都是水),而且水中的金屬雜物及人體中都含有一些金屬,所以最少理論上磁鐵有可能有作用。但是燃料中的極性成分及金屬含量非常小,理論上被磁鐵的影響會小。
磁性裝置也萱成可以使用在天然氣鍋爐,增加鍋爐的效率。英國能源信託(UK Energy Saving Trust)作了一個研究(小規模但是非常小心的控制住的),而沒有發現這種磁性裝置會影響鍋爐的效率或空氣污染物排放。當然,這些資料不能確切的證明磁鐵對燃氣鍋爐沒有效果,也不能證明它們對汽車引擎沒有效果,但是這提供我們一個方向。與汽車引擎一樣,鍋爐製造商也有壓力減少能源的消耗,如果簡單的安裝一個磁鐵就能達到效果,鍋爐製造商一定患安裝它們而且大事宣傳它們的鍋爐的省油效率。他們不敢,因爲鍋爐供應商很怕錯誤的廣告導致的法率責任。
我作過磁鐵燃料處理研究的科學文獻搜尋,這類的文獻幾乎是不存在。我只找到三份文獻。其中兩份(Daly 1995; McNeely 1994)描述使用磁鐵將柴油裏的微生物殺掉,目前市場上的磁性裝置都沒有提到這一類的使用。
第三份文獻(Tretyakov等,1985)說明當對碳水化合物燃料施加磁場時,燃料的電阻及電介質性質會改變。這份報告並沒有提到這些觀察到的燃料物理性質改變是否會影響引擎的效能但是這份文獻提到兩份報告有性能資料(Skripka等,1975;及Tretyakov等,1975)。我沒有找到這兩份報告,即使找到也沒用,這兩份報告是俄文。
因此,我的文獻搜尋沒有找到任何可信的有關磁鐵燃料處理的研究報告。
缺乏出版的科學測試資料也提供我們依些訊息。磁性省油裝置的廠商宣稱磁鐵燃料處理已經存在50年以上。有這麽長的歷史,我不相信會得不到學界的注意,50年應該有上千的研究才對。最重要的是,如果效能真的如廠商所描述的,應該是到處都是,但是事實上不是這樣子。
磁性省油裝置的廠商的理由是汽車製造商與油公司夥同止住磁性省油裝置,因爲它們要維持高的汽油需求,這就是陰謀論。但是可能嗎?我們都知道這50年來汽車的耗油量改良的多少?而且汽車公司及油公司爲什麽不同謀止住其他的省油裝置,如燃油噴嘴及電腦控制?
簡單的來說,我沒有找到磁性省油裝置廠商提供的測試資料支援他們改良引擎效能的說辭。在這些資料出現前,懷疑是正當的。
目前市場上銷售的汽車省油産品:燃料催化裝置
有很多以錫爲基材的産品,放到油箱裏或安裝在燃油輸入管線上,都宣稱能改良燃料的品質然後改良耗油量。本節只討論能夠「安裝」的裝置;有關加到汽油的産品,請參閱汽柴油添加劑這一節。
首先我要說明的是一般來說,錫不是很有效的碳水化合物催化劑。這一類的省油裝置常常提到的煉油廠使用的「催化裂解」系統實際上是使用沸石(Zeolite),其組成爲鋁及矽。汽車廢氣排放管的觸媒轉換器使用的觸媒是白金、銠和鈀。這兩種催化劑都沒有使用錫。
第二點是,催化裝置廠商宣稱再第二次世界大戰時改良了蘇俄的燃料。第二次世界大戰已經過了很久,燃料化學及引擎設計都不一樣了。即使那個時候有效,現在也不一定有效,除非有很好的測試證明。在過去60年來,煉油技術進展很快;現代的燃料是一種精准配方的産品,理想的搭配引擎使用。
第三點,「催化裝置」的廠商宣稱他們的催化裝置能改變燃料的性質,例如,與磁性省油裝置一樣,能將長鏈分子分解成短鏈分子。這一類的改變很容易的用質譜儀偵測及測定。好象是這些廠商用嘴巴說能將長鏈分子分解成短鏈分子,但是沒有使用任何的測試來量測這一類的裝置實際上達到了這個效果。理論上,長鏈分子可以分解成短鏈分子。但是這個程式一般需要能量、壓力及催化劑。即使這一類的省油裝置真的將長鏈分子分解,這不代表能改善耗油量或空氣污染物排放。詳細的說明請參閱磁性裝置節。
主張這些「燃料催化裝置」有效的說辭範圍很廣也很多,下面我要說明評論一些最常使用的說明。
一個常用的說辭是能在使用「含鉛汽油」的引擎裏使用無鉛汽油,因爲錫會塗裝在閥座而防止磨損。這也許是正確的,但是量太少了。燃料催化裝置通常宣稱有300,000公里的生命周期。在這一時期,使用含鉛汽油的車子已經消耗了5公斤的鉛。這種燃料催化裝置的重量不到5公斤的十分之一,所以我們懷疑會不會有足夠的鉛來保護引擎。而且也要非常的小心這一類證言:「我將無鉛汽油用在我的指使鉛汽油裏,我安裝了燃料催化裝置,車子開了5年都沒有損壞」。 首先,有些車子的閥座是硬化的材質,只需要使用鉛來防止爆震。第二,緩慢加減速的車子即使使用無鉛汽油其閥座也不會有顯著的磨損,特別是經過長聯使用含鉛汽油已經建立了一層保護膜。 但是我不建議你使用無鉛汽油到你的古董車,其引擎的設計只能使用含鉛汽油!
另爲一個廣告說辭是本裝置能增加汽油的辛烷值,因此可以防止爆震,這就是可以在需要使用含鉛汽油的引擎裏使用無鉛汽油。理論上這有可能,但是你會不會感覺奇怪,如果錫是如此得有效,則爲什麽煉油廠不使用錫而投資上億元來使用沸石技術?在一次,又是很多證言宣稱使用這一種産品後,車子可以開很多年而沒有問題,真的嗎?其實很多設計使用含鉛汽油的引擎,當使用95無鉛汽油時也不會産生爆震。但是如果你慢慢的加速及減速,也不會有爆震的問題。
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注:辛烷值的兩種表示方法:RON及MON
評估燃料的辛烷值時是將燃料在測試引擎裏燃燒然後量測其抗爆震的層度。辛烷值的測試方法有兩種,「研究」及「馬達」-它們的原理都一樣,但是測試的承載量、速度及溫度不同。這些測試産生「研究辛烷值」(Research Octane Number,RON)及馬達辛烷值(Motor Octane Number,MON)。典型的,MON約比RON低8 - 10點。
歐洲都使用RON代表辛烷值,而在美國則使用(RON + MON)/2辛烷值。所以在歐洲說95辛烷值,在美國的辛烷值就是90或91。
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現在讓我們回到使用無鉛汽油的引擎,這一類的省油産品也宣稱能燃燒的「更好」。在這裏我使用與磁性裝置同樣的評論:
最常用的說辭是燃料催化裝置會使燃料的燃燒更快。燃燒速率予耗油量之間的關係在擾流産生裝置節有詳細的說明,但是基本上:
- 燃燒速率快不會,即使在理論上,顯著的增加新型引擎的耗油量(新型引擎的燃燒速率已經是最佳化了);而且
- 如果燃料是真正的使燃燒更快,必須要修改點火順序引擎才能正常的運作,但是,安裝這種裝置並沒有要求改變點火順序。所以如果這種裝置真正的使燃燒更快,沒有修改點火順序,引擎也無法正常操作。
另外一個說辭是:燃料能燃燒的「更好」或「更完全」。但是事實上,噴入的燃料最多只有1到2%沒有完全燃燒。即使是這一類沒有完全燃燒的燃料的能量也是部分的釋出。其實幾乎100%的燃料都被汽化分解而與氧氣結合成水汽、二氧化碳、一氧化碳及揮發性有機化合物(HC或VOC)。基本上,燃料中幾乎所有的化學能量都轉換成熱能而釋出。這樣子,有怎麽能燃燒的「更好」呢?
這種磁性裝置宣稱的另一種省油機制是將長鏈燃料分子分解轉換成短鏈分子,燃燒的更快更好。當然,汽油及柴油的配方有各種不同的分子,由長鏈分子,如辛烷(C8H18),圖2-2,到短鏈分子,如丁烷(C4H10),圖2-3。理論上,長鏈分子可以分解成短鏈分子,但是需要溫度、熱能及壓力,以及觸媒。不是單純的磁鐵可以做得到的。煉油廠投資大量的經費購買設備及系統來建廠及操作將長鏈碳氫化合物分子分解成短鏈碳氫化合物分子。如果磁鐵能很容易的作得到,則爲什麽這些煉油廠要花費這麽多的金錢來購買、安裝、操作及維護這些複雜的設備及系統呢?這是很簡單的邏輯論述,你可以提供自己的結論。然而,即使這一類的省油裝置能將長鏈分子分解成短鏈分子,這並不代表能降低耗油量或空氣污染物排放。
首先,現代汽油及柴油的成份配方都是很精確的,非常精確的調配到符合引擎的需求。在有些地方,爲了適應溫度的差異,冬天與夏天的配方都不同!在不同溫度蒸發的燃料成分及數量(蒸發曲線)是由高蒸發點(長鏈)成分及低蒸發點(短鏈)成分的混合比例決定的。如果改變這個比例,燃料的蒸發特性就會改變。 結果是引擎操作會有問題,會産生更多的空氣污染物排放及增加耗油量。
第二,燃燒時,短鏈分子不會比長鏈分子産生更多的能量。大部分的碳水化合物分子的能量含量是在44 - 46 MJ/kg之間,小分子比大分子的能量含量只多一點點。小分子的燃燒會「更好」、「更完全」及「釋出更多的能量」都沒有實驗資料支援。
還有些磁性省油裝置宣稱能清潔燃料。
更令人吃驚的是很多燃料催化裝置廠商宣稱它們的産品對汽油及柴油都有效。但是汽油引擎及柴油引擎是完全不同的構造、燃燒程式也是完全的不同、而且「好」汽油的品質需求與「好」柴油的品質需求也不同(事實上有些品質是完全的相反)。所以即使我們假設能製作出能産生更好的汽油的催化劑,而同樣的催化劑能産生更好的柴油的可能性是微乎其微。
有些廣告的說辭是理論上有很多的催化劑都很有效,但是邪惡的油公司再器燃料産品中添加一些物質使這些催化劑無效。但是這個說辭很容易用科學方法測試不同的燃料來證明。爲什麽這些廠商沒有作?如果它們能證明這是真的,可以向政府及消費者保護協會提出告訴並代表消費者向油公司求償。然而,即使是真的,爲什麽一些其他使用不同汽油品質的國家也沒有使用這種産品?
很有意思的是,有些磁性省油裝置的廣告說辭是英國皇家空軍在第二次世界大戰時使用此裝置。但是奇怪的是,目前英國軍方不再使用此裝置了。爲什麽?我想邏輯的結論應該油讀者你來判定。
首先我要說明的是一般來說,錫不是很有效的碳水化合物催化劑。這一類的省油裝置常常提到的煉油廠使用的「催化裂解」系統實際上是使用沸石(Zeolite),其組成爲鋁及矽。汽車廢氣排放管的觸媒轉換器使用的觸媒是白金、銠和鈀。這兩種催化劑都沒有使用錫。
第二點是,催化裝置廠商宣稱再第二次世界大戰時改良了蘇俄的燃料。第二次世界大戰已經過了很久,燃料化學及引擎設計都不一樣了。即使那個時候有效,現在也不一定有效,除非有很好的測試證明。在過去60年來,煉油技術進展很快;現代的燃料是一種精准配方的産品,理想的搭配引擎使用。
第三點,「催化裝置」的廠商宣稱他們的催化裝置能改變燃料的性質,例如,與磁性省油裝置一樣,能將長鏈分子分解成短鏈分子。這一類的改變很容易的用質譜儀偵測及測定。好象是這些廠商用嘴巴說能將長鏈分子分解成短鏈分子,但是沒有使用任何的測試來量測這一類的裝置實際上達到了這個效果。理論上,長鏈分子可以分解成短鏈分子。但是這個程式一般需要能量、壓力及催化劑。即使這一類的省油裝置真的將長鏈分子分解,這不代表能改善耗油量或空氣污染物排放。詳細的說明請參閱磁性裝置節。
主張這些「燃料催化裝置」有效的說辭範圍很廣也很多,下面我要說明評論一些最常使用的說明。
一個常用的說辭是能在使用「含鉛汽油」的引擎裏使用無鉛汽油,因爲錫會塗裝在閥座而防止磨損。這也許是正確的,但是量太少了。燃料催化裝置通常宣稱有300,000公里的生命周期。在這一時期,使用含鉛汽油的車子已經消耗了5公斤的鉛。這種燃料催化裝置的重量不到5公斤的十分之一,所以我們懷疑會不會有足夠的鉛來保護引擎。而且也要非常的小心這一類證言:「我將無鉛汽油用在我的指使鉛汽油裏,我安裝了燃料催化裝置,車子開了5年都沒有損壞」。 首先,有些車子的閥座是硬化的材質,只需要使用鉛來防止爆震。第二,緩慢加減速的車子即使使用無鉛汽油其閥座也不會有顯著的磨損,特別是經過長聯使用含鉛汽油已經建立了一層保護膜。 但是我不建議你使用無鉛汽油到你的古董車,其引擎的設計只能使用含鉛汽油!
另爲一個廣告說辭是本裝置能增加汽油的辛烷值,因此可以防止爆震,這就是可以在需要使用含鉛汽油的引擎裏使用無鉛汽油。理論上這有可能,但是你會不會感覺奇怪,如果錫是如此得有效,則爲什麽煉油廠不使用錫而投資上億元來使用沸石技術?在一次,又是很多證言宣稱使用這一種産品後,車子可以開很多年而沒有問題,真的嗎?其實很多設計使用含鉛汽油的引擎,當使用95無鉛汽油時也不會産生爆震。但是如果你慢慢的加速及減速,也不會有爆震的問題。
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注:辛烷值的兩種表示方法:RON及MON
評估燃料的辛烷值時是將燃料在測試引擎裏燃燒然後量測其抗爆震的層度。辛烷值的測試方法有兩種,「研究」及「馬達」-它們的原理都一樣,但是測試的承載量、速度及溫度不同。這些測試産生「研究辛烷值」(Research Octane Number,RON)及馬達辛烷值(Motor Octane Number,MON)。典型的,MON約比RON低8 - 10點。
歐洲都使用RON代表辛烷值,而在美國則使用(RON + MON)/2辛烷值。所以在歐洲說95辛烷值,在美國的辛烷值就是90或91。
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現在讓我們回到使用無鉛汽油的引擎,這一類的省油産品也宣稱能燃燒的「更好」。在這裏我使用與磁性裝置同樣的評論:
最常用的說辭是燃料催化裝置會使燃料的燃燒更快。燃燒速率予耗油量之間的關係在擾流産生裝置節有詳細的說明,但是基本上:
- 燃燒速率快不會,即使在理論上,顯著的增加新型引擎的耗油量(新型引擎的燃燒速率已經是最佳化了);而且
- 如果燃料是真正的使燃燒更快,必須要修改點火順序引擎才能正常的運作,但是,安裝這種裝置並沒有要求改變點火順序。所以如果這種裝置真正的使燃燒更快,沒有修改點火順序,引擎也無法正常操作。
另外一個說辭是:燃料能燃燒的「更好」或「更完全」。但是事實上,噴入的燃料最多只有1到2%沒有完全燃燒。即使是這一類沒有完全燃燒的燃料的能量也是部分的釋出。其實幾乎100%的燃料都被汽化分解而與氧氣結合成水汽、二氧化碳、一氧化碳及揮發性有機化合物(HC或VOC)。基本上,燃料中幾乎所有的化學能量都轉換成熱能而釋出。這樣子,有怎麽能燃燒的「更好」呢?
這種磁性裝置宣稱的另一種省油機制是將長鏈燃料分子分解轉換成短鏈分子,燃燒的更快更好。當然,汽油及柴油的配方有各種不同的分子,由長鏈分子,如辛烷(C8H18),圖2-2,到短鏈分子,如丁烷(C4H10),圖2-3。理論上,長鏈分子可以分解成短鏈分子,但是需要溫度、熱能及壓力,以及觸媒。不是單純的磁鐵可以做得到的。煉油廠投資大量的經費購買設備及系統來建廠及操作將長鏈碳氫化合物分子分解成短鏈碳氫化合物分子。如果磁鐵能很容易的作得到,則爲什麽這些煉油廠要花費這麽多的金錢來購買、安裝、操作及維護這些複雜的設備及系統呢?這是很簡單的邏輯論述,你可以提供自己的結論。然而,即使這一類的省油裝置能將長鏈分子分解成短鏈分子,這並不代表能降低耗油量或空氣污染物排放。
首先,現代汽油及柴油的成份配方都是很精確的,非常精確的調配到符合引擎的需求。在有些地方,爲了適應溫度的差異,冬天與夏天的配方都不同!在不同溫度蒸發的燃料成分及數量(蒸發曲線)是由高蒸發點(長鏈)成分及低蒸發點(短鏈)成分的混合比例決定的。如果改變這個比例,燃料的蒸發特性就會改變。 結果是引擎操作會有問題,會産生更多的空氣污染物排放及增加耗油量。
第二,燃燒時,短鏈分子不會比長鏈分子産生更多的能量。大部分的碳水化合物分子的能量含量是在44 - 46 MJ/kg之間,小分子比大分子的能量含量只多一點點。小分子的燃燒會「更好」、「更完全」及「釋出更多的能量」都沒有實驗資料支援。
還有些磁性省油裝置宣稱能清潔燃料。
更令人吃驚的是很多燃料催化裝置廠商宣稱它們的産品對汽油及柴油都有效。但是汽油引擎及柴油引擎是完全不同的構造、燃燒程式也是完全的不同、而且「好」汽油的品質需求與「好」柴油的品質需求也不同(事實上有些品質是完全的相反)。所以即使我們假設能製作出能産生更好的汽油的催化劑,而同樣的催化劑能産生更好的柴油的可能性是微乎其微。
有些廣告的說辭是理論上有很多的催化劑都很有效,但是邪惡的油公司再器燃料産品中添加一些物質使這些催化劑無效。但是這個說辭很容易用科學方法測試不同的燃料來證明。爲什麽這些廠商沒有作?如果它們能證明這是真的,可以向政府及消費者保護協會提出告訴並代表消費者向油公司求償。然而,即使是真的,爲什麽一些其他使用不同汽油品質的國家也沒有使用這種産品?
很有意思的是,有些磁性省油裝置的廣告說辭是英國皇家空軍在第二次世界大戰時使用此裝置。但是奇怪的是,目前英國軍方不再使用此裝置了。爲什麽?我想邏輯的結論應該油讀者你來判定。
目前市場上銷售的汽車省油産品:燃料催化裝置 - 實例探討
在本書內,我避免討論個別的産品,而專注在討論一般性的技術領域。但是我在實例探討裏,我討論的是廣告作的很多産品,有很多的廣告說辭。雖然在實例探討中,我不顯示個別産品的名稱。我的討論是專注在個別産品的廣告說辭。我在實例探討裏討論這些産品的廣告資訊及說辭與我所瞭解的離論及邏輯思考結論之間的差異。
爲了避免懷疑,讀者要知道:
1. 實例探討專注在用理論及邏輯來對廣高資訊及說辭提出我的懷疑點(就是,在廣告說辭及資訊說能作得到,但是由理論及邏輯觀點判斷做不到的專案)。
2. 我只考慮耗油量而不是性能。
本産品在1994年被英國消費者集團什麽?(Which?)測試。他們用3輛不同的車在3種不同的測試速度下用底盤動力測試機測試。測試條件爲第一次是沒有裝燃料催化裝置、第二次爲裝有燃料催化裝置、而第三次爲拿掉燃料催化裝置。這一測試並不是標準的底盤動力測試機行駛周期測試,但是比只做路測好。結果如下:
Citroen AX 1.1
時速---------沒有裝燃料催化裝置的耗油量--裝有燃料催化裝置的耗油量--拿掉燃料催化裝置的耗油量
(mph-km/h)-GPM-km/l----------------GPM-km/l--------------GPM-km/l
30-47--------69-24------------------70-24------------------71-24
50-78--------54-19------------------56-19------------------56-19
70-109-------40-14------------------40-14------------------41-14
Rover 620i
時速---------沒有裝燃料催化裝置的耗油量--裝有燃料催化裝置的耗油量--拿掉燃料催化裝置的耗油量
(mph-km/h)-GPM-km/l----------------GPM-km/l--------------GPM-km/l
30-47--------49-17-------------------52-18-----------------53-18
50-78--------41-14-------------------42-14-----------------43-15
70-109-------32-11-------------------33-11-----------------33-11
Mitsubishi Galant 1.8
時速---------沒有裝燃料催化裝置的耗油量--裝有燃料催化裝置的耗油量--拿掉燃料催化裝置的耗油量
(mph-km/h)-GPM-km/l----------------GPM-km/l--------------GPM-km/l
30-47--------55-19-------------------57-20-----------------58-20
50-78--------46-16-------------------46-16-----------------47-16
70-109-------35-12-------------------35-12-----------------34-12
油測試結果可以觀察到安裝燃料催化裝置後,耗油量變化不大,而且有的時候當拿掉燃料催化裝置後,耗油量也沒有改變。什麽?相信原因是測試的車輛是新車,當引擎摩擦減少時,耗油量降低。如果耗油量降低是因爲安裝此燃料催化裝置後,則在燃料催化裝置拿掉後,耗油量應該回復原狀。
這燃料催化裝置的廠商回應這測試結果的說辭是,測試沒有代表性,因爲測試使用新車。但是在廠商的廣告裏,並沒有說「只適用老車」。
爲了避免懷疑,讀者要知道:
1. 實例探討專注在用理論及邏輯來對廣高資訊及說辭提出我的懷疑點(就是,在廣告說辭及資訊說能作得到,但是由理論及邏輯觀點判斷做不到的專案)。
2. 我只考慮耗油量而不是性能。
本産品在1994年被英國消費者集團什麽?(Which?)測試。他們用3輛不同的車在3種不同的測試速度下用底盤動力測試機測試。測試條件爲第一次是沒有裝燃料催化裝置、第二次爲裝有燃料催化裝置、而第三次爲拿掉燃料催化裝置。這一測試並不是標準的底盤動力測試機行駛周期測試,但是比只做路測好。結果如下:
Citroen AX 1.1
時速---------沒有裝燃料催化裝置的耗油量--裝有燃料催化裝置的耗油量--拿掉燃料催化裝置的耗油量
(mph-km/h)-GPM-km/l----------------GPM-km/l--------------GPM-km/l
30-47--------69-24------------------70-24------------------71-24
50-78--------54-19------------------56-19------------------56-19
70-109-------40-14------------------40-14------------------41-14
Rover 620i
時速---------沒有裝燃料催化裝置的耗油量--裝有燃料催化裝置的耗油量--拿掉燃料催化裝置的耗油量
(mph-km/h)-GPM-km/l----------------GPM-km/l--------------GPM-km/l
30-47--------49-17-------------------52-18-----------------53-18
50-78--------41-14-------------------42-14-----------------43-15
70-109-------32-11-------------------33-11-----------------33-11
Mitsubishi Galant 1.8
時速---------沒有裝燃料催化裝置的耗油量--裝有燃料催化裝置的耗油量--拿掉燃料催化裝置的耗油量
(mph-km/h)-GPM-km/l----------------GPM-km/l--------------GPM-km/l
30-47--------55-19-------------------57-20-----------------58-20
50-78--------46-16-------------------46-16-----------------47-16
70-109-------35-12-------------------35-12-----------------34-12
油測試結果可以觀察到安裝燃料催化裝置後,耗油量變化不大,而且有的時候當拿掉燃料催化裝置後,耗油量也沒有改變。什麽?相信原因是測試的車輛是新車,當引擎摩擦減少時,耗油量降低。如果耗油量降低是因爲安裝此燃料催化裝置後,則在燃料催化裝置拿掉後,耗油量應該回復原狀。
這燃料催化裝置的廠商回應這測試結果的說辭是,測試沒有代表性,因爲測試使用新車。但是在廠商的廣告裏,並沒有說「只適用老車」。
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