2013年12月28日 星期六

如何節省你的汽車耗油量

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

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。

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。

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。

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。

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」。

目前市場上銷售的汽車省油産品:白金燃燒增強省油産品

所有的新車子都安裝有觸媒轉換器,圖2-4,其包含少量的貴重金屬白金、銠和鈀。者些金屬與廢氣接觸將有毒化學物質,如沒有完全燃燒的碳水化合物,與氧反應成比較安全的物質,如水及二氧化碳。

圖 2-4


很多公司注意到這一種技術,開發了技術將少量的白金(或其他的金屬)隨著輸入的空氣入到引擎內,其理論是這些催化劑會在燃燒室裏催化及産生更快及更完全的燃燒。典型的廣告說辭是有20%的燃料沒有在引擎裏燃燒乾淨,進入觸媒轉換器在裏面燃燒後産生的熱量都浪費了。將白金加入到燃燒的混合氣體中,會將這些沒有沒有完全燃燒的燃料燒乾淨。

理論上這是正確的。有一些有名的研究機構研究用催化劑將引擎活塞塗裝,作爲催化劑將沒有完全燃燒的燃料燒乾淨。雖然理論上是正確的,但是這一技術的基本假設是錯誤的。

首先,這一技術的基本假設是有20%的燃料沒有在引擎裏燃燒乾淨。但是新型的引擎,在典型的操作條件下,沒有完全燃燒的燃料比20%少很多,一般是大約2%。這就是,燃料進入引擎後,只有五十分之一的熱量沒有釋出,而不是這些廠商宣稱的五分之一。其他的98 - 99%,午時番之四十九或一百分之九十九的熱量都釋放出來。所以即使這些産品能顯著的減少這些沒有完全燃燒的燃料的量,整體的省油比例是非常的少。

現在假設在引擎裏真的有20%的燃料的熱量沒有釋出,再說一遍這個假設是完全錯誤的,而在觸媒轉換器裏燃燒將熱釋出,則觸媒轉換器排放的廢氣溫度將會比近來的廢氣溫度高很多。我作過一些測試在汽車觸媒轉換器進氣口及出氣口安裝溫度偵測器,而在正常操作條件下,出氣溫度從來沒有增加過。有一次,我們把一個8缸引擎的一個汽缸關掉,如此約有12%的燃料會在觸媒轉換器裏燃燒,其釋放的熱過多溫度增加很高,很快的就將觸媒燒毀。所以說在正常操作條件下,觸媒轉換器必須燃燒20%的燃料根本不是事實,因爲會因爲溫度過高而將觸媒燒毀。

第二個論點是任何真正的催化劑對燃燒的影響是,在相同的條件下,增加燃燒速率。這是催化劑的定義,這也是合理的方法使燃燒更完全。但是,一般的引擎的點火順序及時間都是很精確的配合燃料與空氣混合氣體的燃燒速率。當然燒速率改變時,則必須要改變點火順序及時間來配合燃燒速率。但是沒有白金燃燒增強省油産品的廠商建議變更點火順序及時間的設定來配合改變的燃燒速率。

另外一個有意思的論點是,所有我看過的白金燃燒增強省油産品使系統的廣告都宣稱使用引擎歧管真空將白金燃燒增強省油産品溶液抽入引擎。這就是,真空越大,就是進氣閥呈現關閉的狀態而對通過的空氣所師的壓差越高,輸入的白金燃燒增強省油産品越多。因此,在高真空時輸入引擎的空氣量最少,而在沒有真空時(進氣閥全開)壓差最小,輸入引擎的空氣量最多。所以輸入到引擎的白金燃燒增強省油産品量與輸入的空氣/燃料量成反比 !因此,在引擎負荷很輕時,就是需要較少的白金燃燒增強省油産品時,白金燃燒增強省油産品的輸入量比較多。而在引擎負荷較高時,就是需要較多的白金燃燒增強省油産品時,白金燃燒增強省油産品的輸入量反而比較少。這使我們感覺奇怪,白金燃燒增強省油産品怎麽能使引擎在所有的情況下都是最佳化?有的廠商建議,使用空氣篩檢程式與進氣閥之間的真空來控制,這可以解決這個問題,但是會産生其他的問題。

當然,要證明任何省油裝置有效必須要用實驗證明。與其他裝置一樣,白金燃燒增強省油産品的廠商使用了很多給人深刻印象的客戶的證言及沒有經過設計的路測資料,但這不代表有任何的科學實驗證明,參閱證言節。然而,美國環境保護署用科學測試評估了一家自稱爲「原始」白金燃燒增強省油裝置,美國環境保護署保告EPA-AA-TEB-511-91-1(PB 92104413)。這份報告的結論是這個産品沒有顯著的耗油量及空氣污染物排放的改良效果。使用這測試結果,在2002年這家廠商因爲使用不實的廣告說辭被判罰美金75,000元。而在2004年上訴也失敗。

這是不是說所有的白金燃燒增強省油産品都沒有效?並不是,但是這些産品的說辭幾乎都很類似,因此除非某單一産品有很強的實驗證明,我們都要懷疑。

最後一點,因爲這個産品也將空氣輸入進氣歧管,你可以看到與由進氣歧管輸入空氣裝置類似的效果,就是在怠速時,老車子的HC及CO空氣污染物排放會減少。但是這一類的空氣污染物排放的減少並不代表本産品能降低耗油量。

目前市場上銷售的汽車省油産品:點火增強産品(只適用于汽油車)

汽油引擎完全的依賴火花來點燃空氣/燃料混合氣體然後提供能量驅動汽車。如果火花不可靠,例如當火花太弱不能經常性的躍過火星塞間隙時,引擎則無法點火。無法點火表示燃料沒有燃燒即通過引擎進入排氣管。

在很久很久以前,當引擎使用接觸-分離式點火時,增強點火能量的裝置,就是點火增強産品,能改良火花的可靠性,特別是在寒冷及潮濕的狀況下。這時,你真正的可以看見耗油量及/或動力的改良。但是現在,先進的電子點火系統的動力已經非常的強而且能提供99%的點火可靠性。如果無法提供這高度的可靠性及動力,不完全燃燒的燃料産生的空氣污染物排放會超過法定的空氣污染物排放標準很多。增加更多的點火能量可以導致的耗油量減少幾乎是沒有辦法量測的,但是會增加火星塞磨損。

通常,如果火星塞集的污垢很重,點火增強産品就可以發揮效果,提供更好的點火可靠性。但是在現代的引擎,火星塞集的污垢很困難。而且,簡單的更換火星塞提供更經濟及實用的解決方案。

基本上,只要燃料/空氣混合氣體點著開始燃燒,就是燃燒。我們每個人都有經驗,用更大的火柴點火,火的燃燒不會更熱。因此更大更強的火花也不會使燃料/空氣混合氣體燃燒的更熱。我作過很多實驗改變引擎的點火能量,在有些極端的狀況下,寒冷及潮濕等,有一些邊際效應,對現代的引擎來說,可以忽略對動力及耗油量的整體影響。

有些産品宣稱能始燃料/空氣混合氣體燒的更快。即使這是可能的,通常是高度的不可能,燃燒的快通常不代表更多的燃燒效率。更重要的是,除非我們改變點火順序及時間,快速的燃燒實際上會損壞引擎,因爲會産生爆震。

目前市場上銷售的汽車省油産品:由進氣歧管輸入空氣裝置(只適用於汽油引擎)

在1970年代初期,有些發明家發明了一些裝置油進氣歧管輸入空氣,而宣稱有神奇的效益。大部份目前市場上的「省油裝置」都屬於這一類項。

通常這裝置是安裝一之進氣管在煞車伺服或曲軸箱通氣管上,讓大氣中的空氣不經過進氣閥、氣流計(如果有安裝)或化油器 (如果有安裝)直接的流入進氣歧管。還有別的方法需要鑽孔,但是效果都一樣圖2-5:

圖 2-5


這一類的省油裝置也宣稱能改良噴霧狀況或增加擾流,本節只討論對燃料/空氣混合氣體的影響。

在燃燒時,空氣與燃料的比例是非常關鍵的因素。燃燒時理論上最理想的空氣與燃料的混合比例是14.5比1。這是所謂的化學計量比例。化學計量比例的改變則用符號λ代表,當λ低於1時 我們稱燃料/空氣混合氣體爲富混合氣體(燃料多過空氣),而λ高於1時 我們稱燃料/空氣混合氣體爲稀混合氣體(空氣多過燃料)。

通常λ = 0.9 (10% 過量燃料)時,引擎的操作最平順。這時有最可靠的點火及最快的燃燒。但是過量的燃料通常都被浪費了;空氣污染物排放中的不完全燃燒碳水化合物(HC)及一氧化碳(CO)都很高,而且耗油量比一般高10%。但是直到1970早期,當然料很便宜及空氣污染物排放的限制不嚴謹時,這可以接受,因爲引擎很平順。

這就是開發由進氣歧管輸入空氣的省油裝置的背景。引擎管理系統用空氣流量計量測流入引擎的空氣質量流量,然後除以預設的空氣與燃料比例,調節燃料的輸入流量。(化油器是以機械方式執行類似的操作)。但是經由進氣歧管輸入的空氣則沒有被空氣流量計量測,因此不含在燃料計算裏面。如此,當進入引擎的空氣有10%是經過此省油裝置時,引擎的空氣量則多了10%。因此當引擎管理系統的設定爲λ = 0.9時,真正在引擎裏的空氣與燃料比例是λ = 1,這會降低耗油量及空氣污染物排放量。在1970年代時,這一類的省油裝置會有很好的效益(雖然簡單的調整化油器的混合控制螺絲也可以達到相同的效益)。

在是現在裝有觸媒轉換器的車輛,情況是完全的不同了,原因有二。

第一個原因是新型的觸媒轉換器車輛,都在排氣管裏裝有λ偵測器。爲了使觸媒轉換器的操作效率好,在所有狀況下,除了冷啟動及全載下(換句話說,99%引擎的操作狀況),引擎的設定值爲λ = 1。因爲噴嘴及空氣流量計的誤差可以達到5%,安裝λ偵測器在排氣管來監測混合比例。此偵測器很精確的量測λ;然後引擎管理系統增加或減少燃料的輸入流量來保持引擎精確的在λ = 1。所以,對這些新型的車種安裝由進氣歧管輸入空氣的省油裝置會輸入過多的空氣而使引擎成爲稀混合氣體,在這狀況下,λ偵測器會發現混合比例偏離1,而通知引擎管理系統輸入更多的燃料將比例回歸到λ = 1,如此,由進氣歧管輸入空氣的省油裝置根本沒有發生作用。

有些車種,電腦的燃料經濟效益指示計的計算並沒有加入因爲λ偵測器的訊號而增加的燃料輸入量。這些車種會顯示耗油量降低,但是實際上沒有真正的節省燃料。

而且,很多的新型車種並沒有使用空氣流量計,而使用進氣歧管壓力偵測計(如圖2-5所示)。特別是在沒有變動凸輪控制的引擎,進氣歧管壓力是空氣流量很好的顯示,所以可以取代空氣流量計的作用。有時候,由進氣歧管輸入空氣的省油裝置根本沒有發生任何作用,因爲進氣歧管壓力偵測計只量測進氣歧管的空氣流量。完全不能分辨空氣是來自進氣閥或由進氣歧管輸入的空氣。

第二個原因是觸媒轉換器的操作。近幾年來,這一個神奇的裝置顯著的改良都市的空氣品質,將 95%引擎排放的有毒污染物轉換成相對的無毒物質。這裏要說明一點的是,有些人的觀念起車必須開了7公里以上,觸媒轉換器開始有效。這是錯誤的觀念。在新型的車種,引擎啟動一分鐘內,觸媒轉換器就開始有效。

汽車引擎排放有三種管制的空氣污染物:不完全燃燒碳水化合物(HC)、一氧化碳(CO)及氮氧化物(NOx)。這三種對人體的健康都有嚴重的危害。Nox是加氧的氮氣、HC及CO則是代表不完全燃燒。觸媒的作用爲將NOx中的氧氣分離然後與HC及CO反應。及果得到的是一般的氮、二氧化碳及水,這些都是無害的。但是如果要達到效果,λ值必須要正好。如果混合的比例有過多的燃料,NOx裏的氧氣不足以與HC 及CO反應,他們會沒有反應而排放到大氣中。如果混合的比例有過多的空氣,則空氣中的氧氣與HC 及CO反應,而NOx則沒有反應而排放到大氣中。λ值對觸媒轉換器後的空氣污染物排放的整體影響如下圖2-6:

圖 2-6


在λ = 0.99與λ = 1.00之間有很窄的窗口,在這窗口內,三種空氣污染物都能很有效的清除乾淨。因爲新型的引擎必須在這視窗中操作,所以新型的引擎必須安裝λ偵測器。

在大部份的狀況下,λ偵測器可以修正省油裝置導致的燃料差異。但是λ偵測器只有有限的授權。只能增加10 - 15%的燃料,因爲要防止不良的偵測器導致輸入過多的燃料,而導致引情問題。如果差異超過這個極限,則λ偵測器無法調整燃料而形成空氣過多的狀況。所以這一類的的省油裝置會導致λ在1.05 - 1.10之間。耗油量會稍微的減少(約2 - 5%)而且,如圖2-6所示,也會降低HC及CO的排放。由進氣歧管輸入空氣的省油裝置的廠商通常會使用這些結果作爲證明 這一類的省油裝置能減少空氣污染物排放。但是,NOx的排放會大量的增加,約20倍,因爲觸媒轉換器不能清除它們了。因爲在驗車時通常都不良測NOx,就沒有顯示。整體的影響是大量的增加有毒空氣污染物的排放,與這些裝置所宣稱的「環保」不符。

如果車子沒有安裝觸媒轉換器,空氣過多會降低CO的排放,但是會大量的增加NOx的排放。HC也許增加也許減少,完全依據引擎及測試狀況而定。

嚴格的車裝診斷(On-Board Diagnostics,OBD)需求代表新型的引擎必須能偵測這一類的λ差異,而亮起錯誤指示燈(Malfunction Indicator Light,MIL)/檢查引擎登(Check 引擎 Light,CEL)。當安裝這一類的省油裝置時,MIL燈會常常的亮起。

有些說辭是,這一類的省油裝置在超越限度狀況下(就是,在高速下不踩油門)會將空氣加入而增加經意效益。但是新型的引擎在這狀況下會自動的切斷燃料輸送,所以在進氣歧管裏的空氣與燃料的使用完全沒有關係!

另外一些說辭是,這一類的省油裝置在通常是在瞬變狀況下有效。當你踩油門或放開油門時,今入引擎的空氣量會裏及的改變。假設是:引擎管理系統對這種狀況的反應過慢而噴入錯誤的燃料量,導致在汽缸裏的空氣/燃料比例不正確(而結果是浪費燃料、過量的空氣污染物排放、等)。 這一類省油裝置的廣告說辭是,由進氣歧管輸入空氣會改變空氣及/或燃料流量,來維持正確的空氣/燃料比例。

在一二十年前簡單的引擎管理系統,前一段的說辭也許是有道理。但是現在先進的引擎控制單元(引擎 Control Unit,ECU,汽車工業指出,先進的引擎控制單元的計算能力比阿波羅登月小艇還多)包含有非常複雜的空氣流量模式乎將這種影響完全的消除。經由監測進氣閥葉片的位置及移動速率,加上用空氣流量計或進氣歧管壓力偵測器量測主空氣流量,引擎控制單元可以預估引擎輸入空氣的流量改變而預先噴入正確的燃料量。最新的引擎控制單元甚至計算進氣閥葉片的目標位置,在真正位置幾微秒之前。

如此,即使在瞬變狀況下,可以將新型的汽車的空氣/燃料比例實質的維持在正確的比例。如果沒有維持在正確的比例,會導致無法不點火及/或空氣污染物排放量瞬間激增,不會通過現行的空氣污染物排放法規。更重要的是,引擎控制單元無法偵測到的空氣,例如此省油裝置輸入的空氣,只會使狀況便得更壞而不是更好。

這是不是說如果你的車子沒有安裝觸媒轉換器及λ偵測器,因爲車齡太老或你所在的地區的空氣污染物排放法規沒有要求,則可以使用由進氣歧管輸入空氣的省油裝置使車子操作更平順?這樣說好了,如果你引擎裏面的燃料比例過高,則由進氣歧管輸入空氣的省油裝置可以降低CO的空氣污染物排放量,而且也許會減低耗油量。但是100次中會有99次你可以簡單的調整化油器就可以達到相同的效應!而且,如果燃料比過高是因爲機械磨損或沒有調整好,正確的做法是把皆謝修好或調整好,而不是安裝一套設備而忽視真正的問題!遲早,你必須面對這個問題。

這一類的省油裝置經常也宣稱能增加引擎動力。這是完全不實的說辭,依據一個很簡單的物理原因:當加速踏板踩到底時,進氣閥是完全打開的,因此根本沒有進氣歧管真空。進氣歧管與大氣間的開口很大,因此進氣歧管裏的壓力等於大氣壓力。因此,就沒有空氣會進入這個裝置,結果是對引擎的操作完全沒有影響。

實際上,這一類的省油裝置在某一方面會明顯的使汽車感覺更好。將空氣泄漏到引擎裏,其作用與不要進氣閥完全關上很類似。這代表當鬆開加速踏板時,引擎的轉速降低會比較慢。例如在換文件時,當再踩加速踏板時,引擎加速會更快。如果你喜歡這一種特性(很多人不喜歡,因爲不容易控制引擎的加減速),則對你很好。但是這與增加引擎的動力完全不同,所以結論是由進氣歧管輸入空氣的省油裝置不會增加引擎動力。先進的引擎管理系統也會慢慢的將進氣閥葉片關上,而不是立即的關上。但是再慢慢的關上時還是會讓你能完全的控制引擎的加減速。

再另一方面,很多人擔心這一類的裝置在全載時會使引擎過熱而損壞。當λ = 1.1時燃燒溫度會最高,大部份的現代引擎的操作點是λ = 0.8 - 0.9,來保護引擎、排氣閥、及觸媒等。但是,由進氣歧管輸入空氣裝置通常是用進氣歧管的真空驅動,在全載時,因爲進氣歧管的壓力與大氣壓力一樣,輸入的空氣會自動的切斷。因此過熱損壞引擎的可能性幾乎是沒有。在不是全載時,雖然此裝置有動作,但是排氣溫度通常都在安全限制裏面。

真正的風險在於很多(但不是全部)的這些裝置輸入的空氣都沒有經過過濾。雖然空氣量很少,單是經年累月下來,會有足夠的灰塵及其它的小顆粒進入引擎而導致引擎的損壞。

最後也是最重要的是,這種裝置會使你的車跑的更快。一個建議的安裝位置是煞車伺服管(連結進氣歧管與煞車伺服來維持真空)。如果這裝置沒有裝好,或煞車在操作,這只管會開放到大氣。這時煞車伺服的功能就沒有了,你的煞車會有問題。要注意這一點!

目前市場上銷售的汽車省油産品:由進氣歧管輸入空氣裝置 - 實例探討1

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。

本裝置發明的背景是在化油器型的車子還是很普遍的時期。首先讓我們看看本裝置的專利申請書,重點節如下:

「典型的引擎是在怠速下調整,所以引擎在怠速下操作最好。這是唯一實際的調整引擎的方法。所以當汽車在行走時,引擎的負載一直在改變,這些實際的引擎操作狀況都沒有最佳化,因此會排放沒有完全燃燒的燃料而降低引擎效率。

這裏提供一個燃燒比例控制裝置給用火花點火的內燃機,包含一個輔助空氣閥………….使引擎內的空氣與燃料的比例在13:1到15:1範圍內,最好是在14.4:1到14.7:1範圍內。

本發明的輔助空氣閥作爲燃燒比例控制裝置使引擎操作時進氣歧管內,同時也在引擎的汽缸內,的空氣與燃料混合比例隨時都是最佳化或接近最佳化。這會降低沒有完全燃燒的燃料及部份完全燃燒的燃料由引擎排放的空氣污染物排放量,因此降低一氧化碳及碳水化合物排放到大氣的量。」

專案申請的文字說明強烈的建議此閥的設計是在某些狀況下提供空氣使引擎中空氣的比例增加。這個做法很有道理:有些對車子稍懂一點的讀者會知道在怠速時,可以調節化油器的比例調整螺絲得到正確的CO值(用來量測空氣與燃料比例或λ)。在怠速以外車子有負載或行進中的車子的λ或空氣與燃料比例會依據化油器的噴嘴/針設定,通常都不是最理想的。

這個裝置的主要省油效果是1993年廠商請一獨立測試公司所得到的測試資料。這個測試使用的車子是一輛1988有化油器的車子。所以這是很清楚及一致。因爲本裝置發明的背景是在化油器型的車子還是很普遍的時期。重點是這個測試不能代表新型的車種。新型的車種不再使用 The 化油器,被電腦控制的噴油系統替換,引擎設計師能精確的指定λ值給所有的承載及速度點。在大部份的操作條件下,排氣的λ偵測器修正任何差異。實際上新型的車種不再有「怠速混合比例」裝置。在任何的條件下,新型車種的混合比例都會保持在最佳值(或接近最佳值),並不是只在怠速狀況下。因此,不可能用附加的比例調節裝置來增加燃料效率。因爲比例以經是最佳化了。

但是此裝置的廣告並不是專對舊型的車種,而實際上,這個裝置的廣告說辭甚至否認這個裝置是用調整空氣/燃料比例來達到效果。這個裝置的廣告說辭是這個裝置的主要效用在增加擾流,而在專利申請書上並沒有主張這一點。而且獨立測試公司的測試資料並沒有任何擾流增加的資料,雖然量測擾流是非常容易的實驗。

是的,增加引擎汽缸的擾流會對降低耗油量及空氣污染物排放量有效益,請參閱擾流産生裝置節。但是最大的效益也只有大約2%,因爲新型的引擎汽缸裏已經有很高層度的擾流。而且更基本的是,增加汽缸裏的擾流的最大效益是更快的燃燒。當裏有足夠的擾流會影響耗油量時, 你必須改變點火時間及順序10 - 20 度來補償增加的燃燒效益。

本裝置的另一個廣告說辭是它能改良噴霧使燃燒更完全。在一次,本裝置沒有提供任何資料證明改良的噴霧,這也是很容易的量測的。而且它忽略這個事實,新型引擎的噴霧是已經非常的好,在正常開車的條件下,燃燒效率已經是98%以上。所以省油的可能性非常小。參閱噴霧改良裝置節。

所以:

- 有很強的理論理由相信這個裝置不會顯著的增加擾流。
- 也沒有測試資料證明這個裝置會增加擾留。
- 而且我們對引擎理論及實驗上的瞭解,即使能增加擾流,這不是事實,也不會得到10-15%的耗油量減低。
- 本裝置無疑的可以增加化油汽車種的空氣比例,這是觀察到的一些改良的原因。

現在轉移話題不要討論理論面,本裝置的廣告提出了很多的雜誌評論,但只有正面的,負面的都沒有放在廣告上。而且這些雜誌評論都沒有任何的科學測試輸據。在怠速及快怠速有很多量測的空氣污染物排放資料,但是都沒有NOx。而且路試量測的耗油量完全不是在控制下的實驗。而且這些正面的評論都是屬於情緒的評論,都是憑「感覺」而不是實際的測試資料。當然有些駕駛人一定會「感覺」很好。最後,這些評論及證言都是來自老舊型的車種,不適用於新型的車種。

本裝置提出的一個論點,也是其他省油裝置廠商的論點,是每個用過的人都相信,而挑剔的人都是沒有用過的人。當然本裝置的製造商及經銷商,以包括其他裝置的製造商及經銷商,在廣告中都只顯示正面的訊息,也些看起來還蠻有說服力的。但是最重要的是,當我們讀這些報告時,我們要認清它們是依據科學測試資料還是依據感覺及沒有控制的測試。當然有很多的人會感覺很好,但是也有很多人感覺不好,廠商則完全忽略他們的存在。裏如,在一個運動論壇我看到:

「剛把這裝置拿掉。比以前,車子的動力更強、更容易煞車、而且開起來更安靜。如果任何人安裝有這個裝置,我強力的建議他將它拿掉……讓引擎控制單元發揮它設計的功用。」

「使用6個月後,我把它拿掉,改進很大。真是浪費錢!」

在廠商的廣告中從來沒有看到這些證言,要怎麽說呢?

爲什麽我個人重來沒有安裝測試這些裝置,而可以評估它們呢?原因是,我可以作測試,但是不能得到任何有意義的結論。任何耗油量的增減都因爲正常開車的變數而沒有意義。我只能在怠速下量測空氣污染物排放(基本上是CO及HC),這無法證明開車時的空氣污染物排放及對環境的影響。正確的測試需要各種的行駛周期測試各種不同的狀況,安裝或沒有安裝省油産品,對個人來說,花費過高,即使握能證明一個産品真的有效果,利潤也是廠商得到。因此廠商要證明給消費者這些産品真的有效果。而消費者只需用理論、邏輯思考、及評估廠商的測試數劇作判斷。再說一次,不是消費者的責任來證明一個産品有效或沒有效,而是廠商必須用正確的科學測試來證明産品確實有效。

我們也可以用英國廣告標準管制機關的判例來說明獨立公正機關對這個裝置的評估。我在本書前面說明過英國廣告標準管制機關的性能。英國廣告標準管制機關的判決書很長,其摘要如下:英國廣告標準管制機關相信這個裝置沒有任何可以相信的證據顯示這個裝置能降第耗油量、減少空氣污染物排放量或增加性能。因此英國廣告標準管制機關禁止這個産品在一般印刷的廣告(雜誌等)不得有這一類的說辭,尤其是宣稱能省15%的油。請注意,英國廣告標準管制機關只能管一般印刷的廣告而不能管網際網路的廣告。

在英國廣告標準管制機關的壓力下,廠商終於用新型車及適當的科學測試作空氣污染物排放及耗油量量測。結果證明這個裝置對新型車的效果不如其原始的期望。

測試結果的摘要如下:

- 耗油量降低約1%。
- NOx增加約5%。
- HC及CO降低約10%。

這裏最重要的是耗油量只降低1% 比原來的說辭15%低很多。即使這個結果代表技術改良而不是測試的變化(請參閱如何做正確的測試節),省的油不夠安裝這套裝置的費用。

這個裝置也宣稱對λ控制的車子有效益「在高速行駛時,λ開環而空氣燃料比控制關閉」,但是也沒有看到任何的證據。通常λ控制在所有行駛的狀況下都啟動,引擎只有在接近全載時會開環。 在高承載狀況時,根本沒有進氣歧管真空將空氣吸入這裝置,所以對引擎的影響很小。而且EUDC測試周期這些車輛的行駛速度高達120 km/h(75 mph),所以不能稱爲低承載或低速。尤其是這些測試車輛都是相對的低動力車輛;EUDC周期要求的加速是在20秒由99 km/h到120 km/h,而福特測試是在10秒鐘到最高速度。如果這裝置真的有效益,這一類的測試一定可以看到效益的。

本裝置的另外一個說辭是,此裝置適用于歐盟一期的車種,因爲,廠商的說辭,「λ控制沒有測試的歐盟三期車子那麽有效」,因此可以讓這個裝置操縱空氣燃料比。其實歐盟一到四期的基本λ控制都是一樣的,差異很小。如果廠商認爲它們的裝置飾用於歐盟一期車種,而且這是很重要的因素,爲什麽測試時沒有歐盟一期的車種?

有關有毒空氣污染物排放(HC、CO、NOx),測試結果並沒有很清楚的趨勢,最合理的結論是有沒有安裝這個裝置,空氣污染物排放都依樣。引申的結論是這個裝置對燃燒程式沒有顯著的影響(好或壞),因此,建議這裝置有關擾流的說辭是有問題。而NOx沒有顯著的增高表示引擎控制單元的λ控制器很有效的補償此裝置引進的額外空氣。

由以上所的到的結論是:即使測試廠商所選的λ控制測試車種、經過廠商調整到最佳狀態、而且廠商完全的控制測試,這個裝置也只能顯示非常小的耗油量及空氣污染物排放效益。

以上的觀察也可以用到其他的省油産品。在這些省油裝置的廣告裏,有上百上千的人都相信,當使用省油産品後,他們的λ控制的車種可以省10%、20%或更多的油。但是經過科學測試後,其他所有的條件都不變,只改變使用或不使用省有産品,所有的效益都看不到。結論是這些觀察到省很多油的人如果不是判斷錯誤就是被其他的改變,如開車的習慣、行程的型式等,所愚弄。所以我們一定要記得,不要太相信證言,不管是省油産品或其他種類的産品。

本産品的另一個宣稱的功能是提升性能。大部份的省油産品都宣稱能提升性能。但是這個産品的說辭是其主要功能是提升性能,而省油只是附帶的。

在由進氣歧管輸入空氣裝置節有詳細的說明爲什麽這一類的裝置對性能的影響很小。總而言之,當進氣閥完全開放石,進氣歧管幾乎沒有真空,有以這個裝置引入的空氣幾乎是零。因此擔心這裝置在進氣閥全開時會引進過多的空氣而導致過熱損壞,是過於多心了。事實上,即使這裝置沒有宣稱能提升引擎動力或扭力,一般性能的定義,它們唯一的行駛周期測試資料只增加1到 2%的操作馬力。這是一般駕駛人完全無法感受得到的,而且是在底盤動力測試機的測試誤差之內。

那,爲什麽很多使用人宣稱,安裝這裝置後,他們的車開的更快呢?最主要原因是心理因素,尤其是這裝置啟動時會産生很響的聲音。任何能使引擎聲音變大的修改,都被認爲是提升性能。然而此産品會影響車子的駕駛感覺,會被視爲提升性能。

許多新型的車種,加速踏板與進氣閥葉片之間並沒有值借 的關係。加速踏板送一個訊號到引擎控制單元,引擎控制單元則調整葉片的位置。引擎設計師可以自由的選擇葉片如何反應加速踏板的輸入資料,這駕駛感覺校準就是駕駛人對車子的感覺。例如,當駕駛人突然放鬆加速踏板(揀慢或換檔),會有兩種可能的反應:

1. 進氣閥葉片立即快速的關閉,引擎立即降到最低的扭力輸入。這會有一種非常敏銳的反應擊很多引擎煞車,通常是需要的。但是因爲引擎節流很多,再駕駛人再踩加速踏板時,會延遲全扭力的出現。這就是通稱的平點,尤其是當簡單的系統在快速進氣閥動作時,努力的要維持空氣污染物排放不超過規範。

2. 慢慢的關上葉片,不是很快的完全關上,類似的方法是拉怠速控制閥。這會維持比較高的引擎扭力,而對再踩加速踏板的反應比較快。但是會得到感覺車子還是在行進,沒有引擎煞車,有些駕駛人覺得不愉快,也會增加耗油量。

理想的汽車反應完全是由駕駛人的喜好而定。但是反應(2)在換檔時會很平順的輸出動力,因爲在換文件時引擎不會停止作用,所以會稍微的改良經由排文件加速。引擎設計師希望能結合(1)及(2),提供足夠的引擎煞車及平順的換檔,但是不一定會成功。

這與這個裝置有什麽關聯?基本上,這個裝置使用的閥的作用爲旁通進氣閥輸入空氣,仿真一個比較大的進氣閥開口,將反應(1)轉變成反應(2)。如果你的車子的設定是反應(1),而你比較喜歡反應(2)的感覺,則當你的車子安裝了這個裝置時,你會感覺車子操作的性能更好。但是這不是傳統的性能提升,可以由上述的行駛周期測試說明清楚。

一般來說,這個裝置對真正的性能的影響很小,原因如上,最有可能的效益是來自再換檔時進氣閥關閉比較少而導致稍微快一點的排文件加速。這個裝置做了一系列的性能測試這些測試的設計及執行都很好。使用的底盤動力測試機在業界的評價很高,而且避免了高變化的快速加速。

不幸的是,這個測試沒有做關鍵的A-B-A測試檢驗。只證明安裝一個裝置後會有改良是不夠的。必須還要證明當這個裝置拿掉後,改良就不存在。否則可能是一些完全不同的外在因素導致改良提升。在本裝置的性能測試,這些因素可能包含:

- 風速,在高速下行駛,即使km/hr的風速也會有顯著的影響。
- 油、冷卻劑、及車胎等的溫度。
- 油箱的油的液位,即使是4公升的汽油,也會改變0.5%的車子重量及加速。
- 其他。

當然,很有可能測試時這些因素都沒有改變,但是沒有A-B-A測試我門就不可能知道。

即使假設這測試是正確的,很清楚的是絕對的性能提升並不顯著,在大部分的狀況下約3%。用文字敍述,這等於:

- 引擎增加2馬力;
- 溫度降低10oC;
- 空氣壓力增加25;及
- 由汽油箱使用20公升的汽油。

大部分的駕駛人都不可能感覺到這個層次大小的改變。這代表有些駕駛人感覺到的性能提升是來自感覺進氣閥的反應速度,而不是實際客觀的更好的性能。有些駕駛人無疑的喜歡這種改變的感覺,對他們來說,值回購買本産品的價錢。但是我門一定要瞭解,這只是改變性能的特性而不是改變性能的量。但是正面的來說,這性能特性的並沒有增加耗油量或空氣污染物排放量。比一些其他的産品好。

目前市場上銷售的汽車省油産品:由進氣歧管輸入空氣裝置 - 實例探討2

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。

本裝置的主要市場是比較舊、不複雜即使用化油器的引擎。本節只討論這一類的應用。

雖然本産品的廠商想要使本産品感覺很神秘,但是本産品的基本操作理論是很清楚的。如圖2-7所示,本産品包含一個調節閥及一個真空操作的彈簧閥,將他們結合起來控制經過本裝置進入引擎的空氣量。這些空氣沒有經過化油器,會改變汽油的輸入量,而在引擎裏有過量的空氣。

圖 2-7


第一點是,本産品的廣告使用「渦輪增壓器」這個名稱,這是非常的誤導。在汽車工業,「渦輪增壓器」是一個非常精確定義的裝置,使用引擎排放的廢氣來轉動一個渦輪,這個渦輪則驅動一台空氣壓縮機,將更多的空氣加壓輸入引擎。如此進氣歧管內的空氣壓力會被加壓到二大氣壓,使引擎的動力輸入加倍。相反的,經過本裝置流入的空氣壓力是被進氣歧管真空驅動,沒有加壓力的影響。

本裝置的廠商也宣稱能使引擎裏的空氣與燃料比例提升到理想的化學計量比例:14.5:1,這會大量的減少空氣污染物排放及省很多的油。

理論上這是正確的。當空氣不夠時會導致高空氣污染物排放,一氧化碳(CO)及不完全燃燒碳水化合物(HC),耗油量也會很高。理論的理想空氣與燃料比例是14.5份空氣對應1份燃料。 這就是化學計量比例。化學計量比例的改變用λ代表,當λ低於1時則是富混合氣體,燃料過多,當λ大於1時則是稀混合氣體,空氣過多。例如,如果引擎操作的λ = 0.9(10%過亮的燃料),則基本上過剩的燃料是浪費的;HC及CO的空氣污染物排放都很高,而且耗油量也會高10%。

但是本裝置完全不符合實際狀況的說詞是,當放鬆加速踏板時,也就是怠速時,空氣與燃料的比例非常低,接近1就是λ約爲0.1。一世紀以來,汽車工業非常瞭解空氣與燃料比例控制的重要性,已經開發了各種技術來將耗油量及空氣污染物排放最佳化。但是這不是說所有的車種都最佳化了,即使還沒有也只是很少量。

事實上,即使是相對單純的機械化油器也能維持引擎接近在理想的燃料/空氣混合比例。當燃料/空氣混合比例低於物7:1(λ = 0.5),這一類的混合氣體無法燃燒,實際上,很少看到混合比例低於12:1(λ = 0.8),除非是化油器故障或沒有調整好。例外是非常短的瞬變影響。所以非常難看到理論的耗油量降低高於20%。

在高於化學計量比例下操作時,λ > 1,可以小小的降低耗油量,但是如果不改變點火順序及時間來對應這新的操作條件,最大的效益可能只有5%。在任何狀況下用過剩空氣操作引擎,會增加高毒性的氮氧化物(NOx)空氣污染物排放會導致其他更多的問題。

當然囉,以上的分析顯示,如果引擎現在操作的空氣燃料比例過高,如λ = 0.9以下,使用本裝置增加空氣燃料比例會降低耗油量及空氣污染物排放量。所以,如果安裝這個裝置會有效益嗎?技術上是的,但是有一個更便宜及簡單的方法可以達成同樣的效益。所有化修氣系統及沒有觸媒轉換器的噴油系統都有一顆「比例調節控制螺絲」,你可以用這顆螺絲調節空氣/燃料比例及補償任何系統的磨損及偏移。在年度保養時,標準的一個步驟是用氣體分析儀讀取引擎排氣的空氣/燃料比例,然後在怠速下調整比例調節控制螺絲值到得到正確的資料,典型的是λ = 0.95-1.00 (空氣與燃料比例13.8 - 14.5:1)。

所以,如果你要改良你的耗油量及空氣污染物排放量,第一件也是最重要的事是做定期保養,包含上面說明的調整比例調節控制螺絲。如果因爲化油器磨損或損壞而無法得到正確的混合比例,將化油器修好,兩個方法都比安裝這個裝置便宜,而且引擎的操作會依造製造商原始的設計。很有意思的,我瞭解「調整」實際上是安裝這個裝置的標準步驟之一,也許是調整而不是這個裝置使車子得到明顯的利潤。

另外一個議題是,本裝置基本上在怠速時,就是當駕駛人放開加速踏板使進氣閥完全開啓時,影響最大。在高承載及速度,通過本裝置的引擎空氣比例會顯著的減少,所以空氣的比例,同樣的效益,也會減少。相反的,調整比例調節控制螺絲一般來說,雖然不是每次,會在所有的速度及承載下影響比例,因此在正常開車時也會有效益。

最後,很重要的是要知道空氣量會過高。在怠速時,典型的λ,如前面的說明,是在0.95 - 1.00。 如果引擎的空氣量超過這個範圍有可能會導致無法點火、操作不順、高HC空氣污染物排放及不良的行車狀況。有時候,本裝置會掩蓋這些狀況,因爲額外的空氣會增加怠速,自然的使車子更平順,但是高怠速並不好,因爲會增加耗油量與噪音。

對待車子的一個基本的原則是,將引擎回復到製造商原始出廠的狀態,空氣/燃料比例及怠速,是將耗油量、行車狀況及空氣污染物排放最佳化最好的選項。而不是簡單的像這個裝置一樣,隨機添加空氣,通常會使狀況更壞而不是更好。

我們也會問這個裝置怎麽知道在各種不同的狀況下輸入正確數量的額外空氣,它完全不知道缺多少的空氣(在新型的種,λ偵測器執行這個功能),而且沒有計算,即使調整機制也是非常的粗糙。你自己做判斷下面兩種裝置中哪一種能計算出引擎真正需要的空氣量。裝置一有複雜的電腦控制器,以及溫度、壓力及引擎速度等偵測器,並且在工廠內由熟練的工程師設定,經過上千小時的測試。還是裝置二,一個有彈簧的金屬管?

事實上,有電子噴射系統的車子,即使系統是相對的簡單沒有觸媒轉換器或λ偵測器,都能做得更好。這些系統的設計者在20年前就知道,如果駕駛人在2000 rpm以上放鬆加速踏板,減速或下坡,噴嘴會被完全的關閉。在這燃料切斷的狀況下,耗油量會降低到0,這時增加空氣也不能蔣耗油量降得更低!這就是爭論的重點:也許在1973年這個裝置剛開發上市時,這個裝置很有效,但是引擎技術進步了很多,這個裝置的效益也逐漸消失了。

測試結果

這裏要評估本裝置的一些測試結果,以及爲什麽比一般人的期望低。

首先是,這個裝置有很多的路測耗油量資料,來自一般使用者的描述、以及一些研究單位的半科學研究。雖然在表面上很有說服力,實際上這些資料沒有提供任何的證明。問題是路測耗油量被很多其他的因素影響,例如交通狀況、開車的習慣、氣候、旅程的型式等,本裝置的任何影響都被掩飾了。參閱證言節,討論路測耗油量量測的危險性。

其次是,空氣污染物排放量測都是在怠速狀態下。單安裝本裝置後,很容易看到CO濃度由2%降到0.2%。這就是所謂的「證明」燃燒效率增高很多,燃耗就說本裝置會消除空氣污染物。事實上,這是把狀況過分的簡化了。第一CO的濃度與空氣/燃料比例有關,當CO排放量由2%降到0.2%,並不一定代表把CO「破壞」掉,也許只是增加空氣量的「稀釋」結果,表示空氣增加了5%。

即使CO排放量由2%降低到0.2%是真的,者也只是在怠速下的資料。汽車排放的空氣污染物都是在行駛中排放的;怠速只是一小部份。前面說明過,行駛中本裝置的效益比怠速狀態下降低的很多。空氣污染物排放的認證測試,所有的新設計的車種必須通過,經由仿真的行駛周期量測空氣污染物排放量,因爲在怠速狀況下的空氣污染物排放量不能代表真實世界的污染排放。

而且,不要忘記這些資料是濃度資料而不是絕對的實際排放量。如果通過引擎的氣體量增加,CO的比例會降低,即使總量不變。因此,空氣污染物排放的認證測試使用污染物排放的總質量爲基準,典型的是公克/行駛公里。

第三是,這個裝置有一些「適當的」及「科學的」行駛周期測試。需要這些測試來證明這産品的廣告說辭,可以正面及負面的證明本裝置的效益。本裝置有兩組測試。本裝置的廣告宣稱兩組測試都證明「省很多油及降低很多的一氧化碳及碳水化合物排放」。

第一個測試只測試安裝本産品的排放量,沒有「沒有安裝這裝置」的測試結果。如果沒有「沒有安裝這裝置」的測試結果比較,怎麽能夠宣稱「有很大的改進」?然而,我們能將這些有毒污染物(CO、 HC、及NOx)的資料與其他車輛的測試資料比較。

歐盟一期車輛的空氣污染物排放標準爲:CO = 2.72 g/km、及HC + NOx = 0.97 g/km。而安裝此裝置後的車子的空氣污染物排放量爲CO = 7.85 g/km、及HC + NOx = 4.12 g/km。結論是安裝本裝置後,CO的排放量是標準的三倍,而HC + NOx的排放量爲標準的四倍!所有的歐盟一期車出廠後必須符合這些標準。所以本裝置不但沒有改善空氣污染物排放量,而且更壞。

最重要的一點是,只要有觸媒轉換器就可以符合歐盟一期標準。雖然本裝置的供應商宣稱他們的裝置比觸媒轉換器好,但是上一段的測試結果與廠商的說辭完全相反。

很有意思的,我沒有辦法取得第二個測試的任何資料。如果有測試公司能證明我的産品有效,我一定會主動的出據這份測試報告。所以爲什麽這家廠商不出據這份報告?

再科學界有一句話:「非凡的效果需要非凡的的證據」。對此裝置,理論上本裝置的廣告說辭是難以相信的,因此需要強烈的測試證據來證明這些廣告說辭。對我個人來說,我相信科學突破一定可能,我有很開放的態度。但是一定要有好的科學證據說服我。但是對這個裝置,沒有好的資料。真正需要的是重復的A-B-A行駛測試,這是美國環境保護署評估省油裝置必須要有的測試。雖然這一類的測試需要錢,但是跟廣告的花費比及跟可能獲得的利潤比,這個花費很小但是值得。所以,爲什麽廠商寧願化大錢作廣告,而不願意化小錢作測試呢?而且花的小錢的投資報酬 率一定比大錢高。爲什麽?

對引擎動力的影響

本裝置也宣稱能增加引擎動力。但是這是很能使人相信。原因如下:在最大的動力狀況下,進氣閥是完全的打開(加速踏板踩到底),這時進氣歧管的真空是非常的低,所以本裝置輸入的空氣量非常的低,接近零,因此對引擎一點影響也沒有。我一直在找任何可靠的測試資料(行駛周期測試、加速數資料等)來證明真正的能增加動力,但是就是找不到。我只能找到證言,如「我感覺車子開的比較快」等。而且真正的改進也有可能是來自安裝時作的調整,而更本不是這個裝置。

再另一方面,有很多人懷疑安裝這個裝置會有引擎損壞的風險。當然,引擎排放氣體的最高溫度發生在λ = 1.05,在一些高效能引擎,在滿載時都減少空氣量來降低溫度。因此,如果空氣量過高,是會有引擎損壞的可能性。然而,在滿載時,本裝置輸入的空氣量接近零,因爲進氣閥全開真空接近零,我懷疑損壞引擎的可能性。但是這證明調整引擎的參數不符合原廠設定是很危險的。

對類似裝置的測試

從1970年代早期開始,美國環境保護署對一些省油産品作過測試,包含與本裝置類似的由進氣歧管輸入空氣裝置。這些産品都是使用相對簡單的機械化油器車種測試。美國環境保護署測試的由進氣歧管輸入空氣裝置對耗油量的改良很小,但是在有些狀況下會大量的增加NOx空氣污染物排放。

抗拒金錢的誘惑

本裝置的發明者宣稱有很多汽車公司提供他很多錢來買他的發明。而發明者拒絕這些汽車公司因爲他要自己控制本産品。由邏輯觀點來看,這很難理解。因爲任何公司在付錢時一定需要非常完整的測試資料政明此裝置一定有效果。在有證明前,不可能會提出任何價碼。而且只要證明有效能,這些公司願意付的權利金可不是幾十萬美金,最少會是幾千萬幾億美金的。如果我是這一位發明者,而且我對我自己的發明有信心,我願意花錢取得足夠的測試資料來證明我的發明有效,然後賣最好的價錢。賺錢又容易又快,用這些錢再作別的事情。比自己賣這個産品輕鬆多了。另外的是,如果這個裝置真的有效果,大企業會修改這個裝置然後在法院裏用雄厚的資金讓發明者知難而退讓。所以,在沒有任何測試資料下,有人提供一億美金給這位發明者,他不接受,他的顧問真的該打屁股。但是我也很佩服這位發明家,我做不到。

結論

我很願意看到一個小蝦米發明家的發明能造成汽車工業的技術革命,省油及環保。但是:

1) 這個裝置沒有足夠的證據證明能達到廣告的說辭。

2) 使用這個裝置而忽略了真正能省油及降低空氣污染物排放的方法。

3) 使用這個裝置的風險是無知的新車所有人將觸媒轉換器換掉而安裝這一個裝置,結果會不勘設想。

目前市場上銷售的汽車省油産品:擾流産生裝置

這一類的裝置是用來增加引擎內的擾流。燃燒室裏的空氣擾流是所有新型汽油及柴油引擎操作最重要的一個因素。這不是一個新發現;傳奇的引擎先驅Harry Ricardo爵士在1919年設計了了第一個 「擾流」汽缸蓋。擾流的主要影響是加速燃燒燃料/空氣混合氣體(或這是在柴油引擎裏促進燃料與空氣的混合)。實際上汽油蒸氣/空氣混合氣體的燃燒速率很慢,大約是每秒鐘幾公尺。所以由中央火星塞開始的火焰需要大約10微秒才能到達燃燒室的邊緣。10微秒聽起來不長,但是引擎的轉動速率爲6000,10微秒可以完成一個周期的轉動!爲了得到合理的效率,燃燒必須在十分之一周期完成。當Harry爵士瞭解的是,如果在燃燒室的空氣移動很快,他會「擾動」火焰而且能幫助火焰傳送更快。本節討論擾流對汽車引擎的影響。

所以,如何産生擾流?不幸的是,擾流的生命周期很短;當空氣快速的流過一個平面時會産生擾流,當空氣速度降低時,會快速的衰退。所以現代的思考是設計引擎的空氣入口使空氣産生最大的擾流。當輸入空氣的方向對準的很正確時,會在吸入衝程産生快速的空氣移動。當引擎活塞在壓縮衝程上升時,快速的空氣移動會形成擾流,而且配合引擎的設計,擾流的空氣會沖到點火點。 幾十年來標準的引擎的設計都包含擾流技術,而且引擎設計人員對擾流非常的瞭解,圖2-8、圖2-9。

圖 2-8 低擾流引擎:入口的設計能輸入高空氣流量,但是空氣噴流沒有預定的方向。在汽缸點火點的空氣移動很小。
衝程 1: 吸入 衝程 2: 壓縮


圖 2-9 高擾流引擎:入口設計産生的空氣噴流有特定的方向。汽缸裏有很強的擾流。
衝程 1: 吸入 衝程 2: 壓縮


引擎裏的擾流層度是折衷妥協的結果。漩渦比例值是用來標定擾流的層度。對汽油引擎來說,0.3代表非常低的擾流,而1.5則是非常高。因爲産生高擾流需要小的空氣入口及高的壓力,目前生産的引擎的漩渦比例值是介在0.5 到1.0之間。高擾流加速燃燒,低擾流使燃燒變慢。

很多宣稱能加速燃燒的省油裝置稱能降低耗油量。在某種層度來說這是正確的,但是比目前的引擎都低。燃燒慢的耗油料比較高,因爲當出氣閥開啓時燃料還在燃燒。理論上如果能達到立即燃燒完成會有最好的效率。但是會有過高的汽缸內溫度,會導致過高的熱損失。整體的影響如圖2-10。

圖 2-10


最佳的漩渦比例值是在1.5到2.0之間,但是在漩渦比例值爲0.5時,耗油量的增加可以被忽視,而且可以得到更好的「呼吸」,會增加動力。這就是大部份新型引擎使用的漩渦比例值。一般來說在引擎操作時可以變更漩渦比例值(部份承載時比較高,滿載時比較低),但是爲了達到高擾流所花費的成本及失去的性能並不能得到相對應的效益。

有些引擎使用可變擾流技術。部分原因是會有小小的經濟效益,但是最主要的原因是可以使用高層度的閥部份重疊或排氣回流,同時能維持穩定的燃燒。一般來說,高重疊或EGR會使引擎的操作不平順;增加擾流會增加引擎對重疊或EGR的容忍度,自己本身就是效益。

這與外挂的擾流産生省油裝置有什麽關聯?第一及最明顯的論點是,即使引擎本身的設計就是高擾流設計,最多比一般擾流設計的引擎的耗油效益增加5%。

例如,賓士的3.5公升V6引擎(用在SLK 350車種)丟一個可變擾流系統。「空氣輸入管安裝有最新的滾動葉片,可以改良空氣輸入程式及引擎燃燒。在部份承載時,這些葉片關上,增加進入燃燒室的空氣的擾流。在高引擎承載時,滾動葉片完全的推縮到進氣歧管內。使用這些創新的滾動葉片,每開100公里,V6引擎的耗油量可以節省到0.2公升,因車速而變。」很明顯的只要能省油就好,但是每100 km只省0.2公升,效益增加低於2%。重點是,這個系統是爲碳定引擎設計及最佳化、可以調節燃料及點火順序及時間、而且擾流可以視需要關閉或開啓。另外一個重點是,這個系統是賓士設計的,賓士的資源很多而且德國人的工程設計是非常的徹底及完整的。如果賓士設計改良的擾流也只能省最多2%的油,爲什麽我們要相信一個小公司可以用一個外加的裝置得到5 - 10倍的效益?

第二也是最基本的要點是:擾流可以將燃燒速度加快,通常是很好的。但是必須要加快點火順序及時間來對應新的燃燒速度,否則燃燒會過早。 點火順序及時間是很小心的依據引擎的燃燒速度排好的,使燃燒尖峰位於正確的活塞的衝程點(通常是正好在上面靜止的中央)。將燃燒速度加快必須將點火順序及時間改變約20才能維持最佳的時間。然而沒有依據擾流的省油裝置建議修改點火順序及時間。

有些裝置甚至宣稱能增加動力,但是高擾流並不會産生高動力。在高承載增加燃燒速度而不改變點火順序及時間會導致高的汽缸壓力。結果會産生爆震及損壞引擎。

現在讓我們忽略而假設,請注意只是假設而不是事實,增加擾流會降低耗油量。是否一個外挂的裝置真的能增加汽缸裏的擾流?答案很簡單,不會。在部份承載時,進氣系統氣流的擾流已經很高了,通過進氣閥的空氣速度已經是每秒鐘200-300公尺。安裝在進氣閥上游的裝置也許會增加安裝點的空氣擾流,但是當氣流通過進氣閥葉片時,擾流會被破壞,而進氣閥本身則控制擾流的層度。在進氣歧管噴入"小量的擾流空氣",這是有些裝置的說辭,的影響會更小。有意思的是這些裝置的廠商都很有自信其裝置能增加擾流,但是都沒有測試結果顯示真的有擾流增加。因此,他們怎麽會知道的?

但是你們不必相信我說的話,有很多進氣系統的直接氣流觀察及電腦仿真。例如,英國Warwick大學的Rai Alsemgeest研究Jaguar的進氣歧管氣流研究(內燃機氣流,通過進氣閥氣流與時間的關係,Rai Alsemgeest,P. Carpenter 教授,C. Shaw博士,Jaguar汽車公司。)圖2-11顯示一段進氣歧管,不同的顔色代表不同的空氣速度,紅色最快而藍色最慢。空氣由圖的左邊進入;氣流中央的白色物體是部份打開的進氣閥葉片。

圖 2-11
















氣流的擾流很明顯。在進氣閥之前建立的擾流絕對不會留存及影響汽缸裏的燃燒,而且在進氣歧管輸入的小量空氣也不會造成任何顯著的差異。一個完全開放的進氣閥的氣流的擾流會更小,但是從耗流量來看,這並不重要,因爲99%的時間引擎的進氣閥都只開部份。

最後一點是,當將擾流增加裝置安裝在空氣流量計前面時會導致空氣流量計,空氣流量計只在取平順的氣流下可以正確的讀取流量,其結果類似進氣歧管添加空氣的裝置。

結論是:

- 引擎的擾流已經很高,物理性質已經是完全的瞭解。
- 增價更多的擾流只能降低一點點的後油量,這是經過實驗證明的。
- 必須調整點火順序及時間來對應快速的燃燒,否則會有不良的影響,更耗油。
- 在滿載時增加擾流而不調整點火順序及時間會損壞引擎。
- 進氣歧管的氣流改變不會影響汽缸裏的空氣運動。

目前市場上銷售的汽車省油産品:噴霧改良裝置

可以改良燃料噴霧的裝置。在室溫下燃料是以液體狀態存在。液體型式的燃料並不能在引擎裏燃燒。液體燃料必須先揮發汽化成氣體才能在引擎裏燃燒。因此必須將液體燃料在進氣歧管內噴出形成很細能很快揮發汽化成氣體的霧狀。如果燃料形成的顆粒過大,在沒有揮發汽化成氣體前,會接觸及留在汽缸壁、氣缸蓋密合墊縫隙等上,而沒法完全燃燒,它們會碳化、形成不完全燃燒碳水化合物,積碳會影響引擎的效率,積碳極不完全燃燒碳水化合物會産生有毒的空氣污染物排放及耗油量增加。

這就是這一類的省油裝置的廣告說辭,完全正確。但是在廣告說辭裏沒有說明白的是新型的燃料噴霧系統已經噴出非常細的油霧。典型的新式噴嘴噴出的霧顆粒大小約是0.1 mm,幾乎看不見,所以汽化也是非常的好。改良噴霧系統的裝置只能提供化油器車種效益,而不是新型的噴霧系統車種。使用新型噴霧系統的引擎在正常行車狀態下産生的不完全燃燒碳水化合物空氣污染物排放 最多是1 - 2%噴入的燃料,即使能將其完全消除,也只能省1-2%的油,這並不是說1-2%不重要,只是考慮安裝本裝置的花費及可能的副作用,也許並不值得。雖然在滿載時,引擎的燃料比例會過高,排氣中的沒有完全燃燒的燃料量會很高。但是這與燃料空氣比例有關,更好的噴霧也沒有用。

有一個一定會使噴霧更好的技術是用空氣帶動噴霧。這個技術將噴嘴插入空氣管內,空氣管連結到大氣。空氣經由空氣管的槽孔吸入而直接的沖入噴入的燃料將其破碎成細顆粒,圖2-12。

圖 2-12


本技術已經使用在鍋爐及加熱爐等很多年了,有很好的效果。在汽車工業,這是一種最先進的燃料噴霧技術。空氣以每秒鐘幾百公尺的速度進入及在最好的位置撞擊噴入的燃料,就在燃料剛離開噴嘴的地方。及果會得到更小的燃料顆粒,更容易汽化即使在冷的操作條件下也會顯著的減少碳水化合物空氣污染物排放。很多汽車出廠時就已經安狀這一類的裝置。那問題在哪里?在真實的世界上整體的燃燒效益增加很小,耗油料降低也很少。我讀過一些噴嘴測試報告,對溫及熱引擎,無法偵測耗油量降低。有一個測試將燃料在一張加熱板上完全的揮發汽化,不需要噴嘴及沒有燃料霧顆粒,發現1 - 2%的耗油量降低。這些外挂的噴霧改良裝置的安裝位置離燃料噴嘴的位置很遠,即使能輝發汽化,在抵達噴嘴時期效果已經消除了。

爲了要有更好的證明,讓我們探討使用液化石油氣(LPG)作燃料的車子液化石油氣。液化石油氣在零下30oC就汽化,因此在進入引擎前就是氣體。如果不良汽化是耗油的主要原因,則使用液化石油氣的車子的耗油量比使用汽油的車子低,因爲完全不部霧化燃料。

在英國,2004 Vauxhall(歐保出產)Astra 1.6可以使用汽油或液化石油氣。這是原廠裝置,所以其引擎控制單元在使用液化石油氣也是設計到最佳化,在標準測試周期下,使用液化石油氣的車種可以達到10.76公里/公升(30.4 mpg)。因爲液化石油氣的密度比較低,熱含量與汽油不同(參閱附注),依據相當的熱含量,液化石油氣的汽油相當耗油量是13.85公里/公升(39.2 mpg)。因爲液化石油氣不會因爲不良的揮發汽化而降低耗油量,使用汽油的車種的耗油量應該比使用液化石油氣的車種低,是嗎?如果此假設前提是對的,則結論應該是正確的。但是實際上使用汽油的車種的耗油量是15.12公里/公升(42.8 mpg),比使用液化石油氣的車種高8%。因此,揮發汽化不是控制耗油量的主要原因。

有關這一類省油裝置的更多細節請參閱噴霧改良裝置 - 實例探討。

有些人宣稱用丙酮類汽柴油添加劑可以使燃料揮發汽化的更好,使用以上的論述也可以結論這可能性不高。更多細節請參閱噴霧改良裝置 - 實例探討。

附注:液化石油氣及汽油的熱含量

液化石油氣的熱含量是46.1 MJ/公斤,其密度爲0.54公斤/公升。因此液化石油氣的熱含量是24.9MJ/公斤

典型汽油的熱含量爲43.2 MJ/kg,而密度爲0.74公斤/公升。因此汽油的熱含量是32.2 MJ/公斤

因此,假設燃燒效率一樣,每公升的汽油車種的耗油量比液化石油氣車種的耗油量高1.29倍。

(這些數位是估計數位,因爲液化石油氣與汽油的組成因地區而不同。但是這不會改變計算,結論還是一樣。)

目前市場上銷售的汽車省油産品:噴霧改良裝置 - 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。

本裝置的廣告宣稱經由改良燃料揮發汽化最多能省20%的油。

本裝置的理論背景是在汽油噴入引擎前先加熱,使汽油的揮發汽化更快。依據本裝置的廣告說辭,如果不使用本裝置會有15 - 20%噴入的汽油還是在液體狀態,無法燃燒完全。

我對這些廣告說辭的意見爲:

1) 只要是狀況良好的新型引擎,排氣中的不完全燃燒碳水化合物最多也只是輸入的燃料的2%。我不認爲將不完全燃燒碳水化合物完全消除能降低耗油量超過2%。

2) 即使引擎使用完全汽化的燃料(例如液化石油氣)耗油量也不會比汽油車種低。因此,使用汽油的車種不會因爲汽化不佳而浪費20%。

3) 即使使用先進的引擎實驗測試方法,將燃料或空氣加熱以及直接用熱板將燃料預先汽化,結果的燃燒效率增加都很小。

4) 實際上正常的方式是噴燃料時,進氣閥都關閉,再將燃料噴入到進氣閥前方的進氣口,不是直接噴入引擎的汽缸。在這個位置,燃料會揮發汽化,當進氣閥打開時,進入引擎汽缸的燃料都是氣體。進氣口的溫度是80oC左右,進氣閥因爲受到燃燒氣體的熱輻射,溫度會更高。這已經達到本裝置聲稱的80oC,因此,爲什麽在噴嘴中加熱到80oC會有效益?

只有在一個狀況下本裝置可能會有效益,在冷車啟動時幾秒鐘。這時進氣口是冷的,汽化不良會浪費油。但是本裝置的效果也不大,因爲進氣歧管也是冷的,熱不會傳到噴嘴。

所以依據我的經驗及其它在這一領域的實驗資料,我很難想象這個裝置的效益像他們所說的那麽高。當然,如果這個裝置能有測底及可靠的實驗資料佐證,任何理論都可以被修正,下面我門來看一下這個裝置的實驗資料。

本裝置宣稱能省15 - 20%的油,他們的依據是路測資料。但是路測資料是非常的不穩定及不科學,太多的因素,例如交通狀況、天氣、及開車習慣等,會影響路測耗油量的結果 。因此這耶資料不能證明任何事情。有關一般路測問題的討論,請參閱如何做正確的測試節。

因此,管制機關,如英國廣告標準管制機關及美國聯邦交易委員會,耗油量改良的廣告說詞必須要依據行駛周期測試,而不是路測或證言。本裝置有一些行駛周期測試,但是結果只降低耗油量6.5%。而且不是A-B-A測試,並沒有將裝置拿掉後再做測試。即使6.5%省油量是正確的,投資收比是3年。

更重要的是,這些測試都不符合標準的測試要求,例如,不符合美國環境保護署對證明省油效率的要求處爲:

- 測試樣本太小,無法分析結果的統計意義。
- 沒有做A-B-A測試(移除裝置測試耗油量是否增加回到沒有安裝本裝置前的資料)。
- 只測試了一輛車。
- 沒有說明測試的車輛,如年份、狀況等。

在我的觀點,像這一種的廣告說詞必須要有無懈可擊的測試資料支援。到目前爲止我所能看到的測試資料並不能說服我。

更重要的一點是,本裝置有風險。汽車製造商最頭痛的事是如何控制引擎元件的溫度,特別是在炎熱的氣候下。在引擎開發階段,引擎的各部分都會安裝溫度量測器來確認在熱的氣候下不會過熱。因爲本裝置改變了進氣歧管到噴嘴之間的熱傳現象,稍不小心就會導致引擎過熱。因次,使用這裝置必須經過嚴格的溫度測試,像在原廠開發引擎一樣。當然,大部分的車子都不會有問題,有一些車子比較不容易啟動(例如),但是,也很有可能的一些車子的噴嘴或其他元件會因爲過熱而提早損壞。沒有詳盡的量測,無法確定這種狀況不會發生。

目前市場上銷售的汽車省油産品:機油添加劑

市場上有很多種的機油添加劑宣稱能降低引擎摩擦而省油。但是機油添加劑主要的功能是降低引擎的磨損。因爲機油添加劑主要的功能是降低引擎的磨損,而不是省油,但是降低引擎的磨損 也會省油,所以雖然技術上機油添加劑不是省油産品,我在這裏也討論它以取得本書的完整性。

當看到市面上的機油添加劑時,我一直都有一個問題:「爲什麽大油公司不直接的將這些防磨損材料直接的加入其配方,而要這些錢由第三者公司去賺?」這一點我沒有答案。但是我看到有些機油添加劑確實有防摩損的效果。

現再回到省油這個議題,毫無疑問的,減少引擎的摩擦是降低耗油量很重要的工具,這一點可以從油公司將機油的等級由20W50改良到10W40或甚至0W30。再使用前,你必須要確認你的汽車製造商合准使用的機油等亟。使用低黏度的機油會有顯著的經濟效益。雖然使用降低摩擦機油添加劑也會有效益,但是你自己必須評估經濟效益。

在機油方面我的建議是使用汽廠廠商核准的高品質合成或半合成機油,你就不會錯的離譜。好的合成機油提供的保護一定比隨便選的低價機油加上機油添加劑更多,也許會更便宜。而且你也會心安,因爲你用的機油已經經過汽車原廠測試核准。如果你經常在極端狀況下使用你的車子,例如高成宰/高速或短距市內行使,你應該比手冊建議的換機油頻率多。

如果引擎有特殊的機油需求,請遵守原廠的指示。

目前市場上銷售的汽車省油産品:汽柴油添加劑

這一類的省油産品不是外挂式的,而是在每次加油時直接加入油箱,成本可能是每次加滿油的幾個百分比。

實際上,很多這一類的産品是有實際的需求。例如,使用含鉛汽油的老引擎改用無鉛汽油時需要閥座保護劑、或者是高性能引擎使用一般汽油時需要辛烷加強劑。另一個産品其用途是作爲穩定劑,當你很少使用車子時,用來穩定汽油箱裏的汽油。這些都是有特定功能的添加劑。但是目前市面上最常見到而且廣告也作多的是省油添加劑。

當看到市面上的省油汽柴油添加劑時,我一直都有一個問題:「如果這些添加劑真的有效,爲什麽大油公司不直接的將這些好東西直接的加入其配方,而要這些錢由第三者公司去賺?」我沒有答案。

大部份這一類産品的銷售方式是多層次銷售,MLM,雖然有很多有信譽的公司使用多層次銷售方式,但是一般人對多層次銷售都有懷疑。一個有信譽的多層次銷售的特色都能提供其客戶公司及工廠的地址及聯絡方式。消費者可以去調查。如果作不到這一點,消費者必須問自己爲什麽?通常多層次銷售方式最大的問題是上千上萬的最低層次銷售員也是使用者,也許他們使用本産品後真的相信本産品有效益,但是他們的財務無法與産品獨立開,因此其證言會有偏差,但是表面上這些證言都成爲「獨立」的證言。多層次銷售方式的另一個問題是耳語效應。也許公司的只承認合理的效益,例如省5%的油,但是經過金字塔的訊息傳遞效益,到最終客戶時,省油效應也許會到50%。或許公司只說這産品經過某機構測試,最後會成爲某公司爲此産品背書。産品的製造公司根本沒錯,但是耳語效應卻是真的誤導其他人。

通常這一類的省油汽柴油添加劑宣稱能使燃燒過程更好,例如使燃料揮發汽化更好、燃燒更快或更完全(催化作用)、或清潔引擎積碳。在本書前面的章節我已經討論過,這些改良並不會得到很高的效益,尤其是,添加這些産品每缸汽油加滿時會增加5到10%的成本。所以除非耗油量的降低能達到這個層度,這一類的産品完全沒有經濟效益。雖然這一類的産品各有其不同的廣告說詞,它們都有以下的幾個通用的說詞:

1. 引擎清潔:通常新型引擎並不需要使用清潔劑,除非你使用非常贓及品質非常壞的油。如果你的引擎必須要清潔時,你必須使用特定的清潔劑,或者是使用高品質,含有高清潔劑成分,的燃料幾個月。

2. 燃燒更快或更完全:這些産品的廠商都宣稱在引擎裏有10%的燃料都沒有燃燒完全。牠們需要這個10%,因爲這樣才能達到經濟效益。這完全不是事實,新型引擎因爲不完全燃燒的浪費只有1到2%,所以很難達到經濟效益。相關的廣告說詞是能使然燒更快更熱,但是沒有任何實驗證明。重點是,對應正常的燃燒速率,引擎已經有最佳化的設定,點火順序及時間,等。當然燒速率加快時,即使理論上有效益,除非同時將引擎參數最佳化,經濟效益會更差。

3. 汽油及柴油引擎通用:這是不可能的,因爲它們的燃燒程式完全的相同。

在下面幾節,我用實例探討來說明這一類的省油産品。

目前市場上銷售的汽車省油産品:汽柴油添加劑 - 實例探討1: 丙酮

近年來,爲了節省車輛的耗油量,有些專家建議在燃料裏添加少量的丙酮,大部份是汽油也有少量柴油。添加丙酮宣稱的效益是能增強燃料的揮發汽化,如此則能降低引擎排放的不完全燃燒的燃料量。我沒有看到任何實驗資料證明丙酮對燃料的揮發汽化有影響,理論上我也無法作出合理的判斷。但是即使丙酮能增強燃料的揮發汽化,這個機制對降低耗油量的幫助很小。在噴霧改良裝置節有相細的說明,新型引擎在正常狀況下的燃料揮發汽化已經很好了,效益已經達當98-99%,或者是浪費1-2%。因此,不管丙酮能作什麽,很難看到能降低的耗油量超過1-2%。

有很多的人將丙酮加入他們的油箱,然後說效益很大。但是由路測得到的耗油量資料會被很多的不可預測的因素影響,例如交通狀況、路途型式、開車的習慣、氣候等等。即使引擎的效率沒有改變,也會非常容易看到10%、20%或更多的影響。在廣告的證言裏,使用沒有控制的路測資料計算耗油量,而不是科學的測試。有些人很努力的試著消除或補償這些不可預測的因素,但是在實驗室以外,是不可能控制這些因素的。

很多人使用了丙酮而得到很好的結果,他們認爲沒有試過的人沒有資格評論。但是對我們這些人來說,除非有控制的科學測試,沒有組織的路試跟本沒有必要,因爲不可能將丙酮真正的效應與其它的環境影響隔離。因此,爲什麽要做這些無謂的測試?因爲結果是隨機的、沒有代表性的。

我看到一篇由Pure Energy Systems的Sterling Allan的報告,他將使用丙酮的人的證言整合,並建立其資料間的相關性。他的報告顯示典型的效益是在2-10%之間。而他自己作的測試,自稱爲最正確的測試,顯示完全沒有效益。由他的「最正確的測試」結果及路試資料的不可靠性,我的結論是,使用丙酮的效益接近零,而不是一般廣告宣稱的接近。

使用丙酮的效益很小但是對引擎元件的風險很高。丙酮是很強的溶劑能浸蝕反應很多的塑膠材料。汽車元件的材質幾乎沒有作過丙酮浸蝕測試,所以風險是很明顯。使用過丙酮的人都說沒有問題,但是他們使用的時間都很短。沒有經過測試每一個引擎的塑膠元件,我們無法確認。而且,對柴油引擎會有特定的風險,因爲丙酮會與燃料裏的水分混合然後在燃料泵浦內沈澱,另外,丙酮會影響燃料的潤滑能力。

使用丙酮的觀念是來自Louis LaPointe的文章(丙酮與燃料-二甲基酮或丙酮,2007年2月28日)。首先我要指出的是LaPointe是很誠實及出自好意,我不相信他由人們使用丙酮得到任何好處。然而,我不理解很多他的說詞,在下面以斜體字表示,這使我懷疑整個使用丙酮的觀念。下面是LaPointe的說辭及我的意見:

本有關丙酮的文章所得的結論是大油公司及美國汽車工業不要讓你知道的內情。他們的貪婪是沒有極限的。他們要低耗油量。對他們來說,越低越好。

很可惜,一篇技術文章的結論是與技術無關的陰謀論。幾十年來陰謀論者一直使用這一類的說辭,以前沒有意義現在還是沒有意義。邏輯上,對油公司要耗油量高是說得過去的。但是對汽車業者,則邏輯上行不通。大型耗油的車種,雖然建造成本比較高但是折扣也很高,利潤很低。而小型省油車種的建造成本比較低但是折扣也很底,利潤很高。所以汽車工業的利益在哪里?如果我是汽車公司,我一定推出省由高利潤的産品。而且在現在的高油價時代,消費者願意買及願意付較高的價錢買省油的車種。因此,爲什麽貪婪的汽車公司願意犧牲利潤賣高耗油量的車種?

……工程師及研究人員都喜歡用丙酮…

這就不知道了,幾個工程師及研究人員的證言不能代表全部。

酒精能降低耗油量,但是油公司反對它的使用。

這是陰謀論的重點,但是真正的重點是:酒精從來沒有被視爲降低耗油量的産品。事實上酒精的作用爲添加到汽油裏來降低老舊車種的HC及CO空氣污染物排放。另一個功能爲將汽油箱底的水分吸附清潔汽油箱。現在廣泛的使用酒精作汽車的燃料,尤其是在巴西,是因爲酒精是生質在生能源。油公司也在推廣酒精的使用。

將過多的丙酮加到高辛烷質的燃料會增高耗油量。過多也會改變燃料與空氣混合比例,因爲丙酮,向酒精一樣,的分子量比較低,圖2-13。

圖 2-13


這就是我不懂得地方了。如果丙酮真正的有效,加多一點不會增加效益但是也不會有任何傷害。 我不知道爲什麽增加0.1%會有這麽大的影響。

理論上,似乎沒有理由過多的丙酮會降低經濟效益。新型的車種使用λ偵測器維持燃料與空氣混合比例在最佳的比例,即使有丙酮,λ偵測器看到的是燃燒後的成分,與丙酮無關,燃料與空氣混合比例會維持在需要的設定值。在汽油的名詞裏沒有所謂的「過多的辛烷」。因爲引擎爆震會傷害引擎,「辛烷值」的定義是「抗爆震程度」,而不是一個物理成分。即使加10%的丙酮只會增加3點的辛烷值,純丙酮的辛烷值是150,所以1%只是0.3點,1%只是0.03點,完全沒有意義。除了假設丙酮使強力的抗燃劑,完全沒有證據顯示這是事實,則爲什麽只加1%的丙酮會使燃料經濟效益偏離最佳點超過50%?

四缸引擎的耗油量比六或八缸引擎低。原因是缸數少燃燒時間長,燃燒效率高。四缸引擎的燃燒時間是八缸引擎的兩倍。

這裏說的是完全沒有道理。當轉速,rpm,固定後,8缸引擎的活塞衝程長度與4缸引擎的衝程長度一樣的長。事實上,8缸引擎在行駛速度時的轉速比較慢,所以燃料的停留時間,揪是燃燒時間,比較長。4缸引擎比8缸引擎的耗油量低,其原因在於摩擦損失低及容量小,與燃燒時間完全無關。實際上,一個4公升的8缸引擎是一對4缸引擎組成,所以燃燒的燃料及空氣是一倍,當然比較耗油。

丙酮能使燃料在燃燒室裏揮發汽化更容易,因次將浪費的燃料最小化。對所有的引擎它都能提供完整的燃料燃燒。

就如前面的說明,新型引擎的燃燒效率超過98%,所以改良的空間很小。LaPointe一再的說引擎的燃燒效率很低,很多的燃料都沒有燃燒就離開引擎,對良好狀況的新型引擎,這完全的不正確。如果引擎的狀況不好,應該修引擎而不是加丙酮就可以解決的。

丙酮使汽油能像丙烷的性質一樣成爲理想的汽車燃料…幾十年來油公司一直阻使用丙烷。

再一次,很可惜,一篇技術文章有討論與技術無關的陰謀論。目前市面上有很多的車子用液化石油氣當然料,液化石油氣的主要成分是丙烷,其他的成分在化學性質上像丁烷。目前油公司很積極的在推廣液化石油氣,而不是阻止液化石油氣的使用。其實液化石油氣也是油公司的副産品之一。因爲它的低沸點,丙烷在引擎裏揮發汽化是很好,但是也不會比汽油更有效益。

當然,以上的分析並沒有證明丙酮不會增加燃料的效益。我只是指出一些基本的錯誤觀念,推廣的人必須提供證明來說服我,我不必提出證明來證明它沒有效益。因爲丙酮也許有效益也許沒有效益,不是我能決定的,我只能提出基本觀念的錯誤。

事實上,丙酮有可能會幫助引擎的運轉,這就是爲什麽很多使用者得到很好的結果。在有些時候及狀況下,例如使用低品質燃料,燃料噴嘴孔會有沈澱物積聚而限制流量。這會導致性能及運轉不良,而新型車種的「檢查引擎」燈會量。丙酮也許能移除這些積聚的沈澱物及復原正常操作,當然有更低風險的方法能達到同樣的效果,例如使用噴嘴清潔劑或偶而使用高級汽柴油。但是大部份的車種不會有效果,即使有效果,對耗油量的影響也很低。

目前市場上銷售的汽車省油産品:汽柴油添加劑 - 實例探討2

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。

本添加劑産品餘2005年底開始推廣,號稱能降低25%的耗油量。雖然有很多人挑剔氣産品的技術觀念及銷售方法,但是它資愛全球賣了幾千萬美金。但是在2006年5月,短短的半年多美國政府控告這家廠商而且凍結這加廠商的資産。

在2007年出庭日前,政府與這家公司達成庭外和解,要求這家公司支付美金七百萬補償被騙的客戶,而且靜止以下的廣告說辭:

- 産品無毒。
- 産品不含荼。
- 美國環境保護署「核准」本産品。
- 空氣污染物排放降低量不得高於科學測試證明的結果。
- 耗油量降低不得高於科學測試整明的結果。

換句話說,本産品宣稱在2006年早期的每一項廣告說辭都被禁止使用。結合這龐大的罰款,可以說是消費者的勝利。雖然無法進行刑事訴訟,但是即使在刑事訴訟也很難證明什麽。

令人吃驚也是非常遺憾的是,本廠商的新聞稿說明此庭外和解是證明産品廣告說辭的「正確性」。他們的理由是由一家認證的實驗室作的FTP-75及HFET測試報告。如果是正確的測試,這是我想看到的測試資料。所以本測試能證明此産品的廣告說辭嗎?答案是:沒有,一點也沒有。

第一個問題是本報告並沒有說明測試了幾輛車、車種及車齡。一個正確有公信力的測試報告,必須說明測試了幾輛車、車種及車齡,而且必須紀錄所有車輛的測試結果,不能只用結果好的測試結果而排除結果不好的測試結果。當測試報告沒有說明時,會使人生疑。但是即使假設測試的車輛有代表性,測試結果資料並不好。有毒空氣污染物排放只降低了約5%,比其以前宣稱的資料低很多,所以爲什麽廠商的新聞稿能宣稱:此庭外和解是證明産品廣告說辭的「正確性」呢?

更重要的是,在報告中對降低耗油量的說明爲:「合理的相信産品會降低耗油量」,沒有任何資料,這樣的報告結論不是很奇怪嗎?如果有很好的結果,爲什麽不說出來?

公司的新聞稿還說「新聞報導顯示美國環境保護署以前用FTP及HFET方法測試了100衆其他的汽柴油添加劑,沒有任何一種有正面的結果。」事實上這是誤導,以前美國環境保護署測試的産品,有10種顯示能改良耗油量,但是,所有的測試樣品的省油效益都不能達到使用本産品的經濟效益。這就是本産品的問題,最少要省5%的油,有時藥膏到15%,成本才能打平,但是本添加劑沒有提供這麽高效益的證據,而且庭外和解禁止再用這一類的廣告說辭,因此此公司宣稱:此庭外和解是證明産品廣告說辭的「正確性」,真的是違反我所有的邏輯觀念。

本産品的銷售方式是多層次銷售,雖然有很多有信譽的公司使用多層次銷售方式,但是一般人對多層次銷售都有懷疑。一個有信譽的多層次銷售的特色都能提供其客戶公司及工廠的地址及聯絡方式。消費者可以去調查。如果作不到這一點,消費者必須問自己爲什麽?通常多層次銷售方式最大的問題是上千上萬的最低層次銷售員也是使用者,也許他們使用本産品後真的相信本産品有效益,但是他們的財務無法與産品獨立開,因此其證言會有偏差,但是表面上這些證言都成爲「獨立」的證言。多層次銷售方式的另一個問題是耳語效應。也許公司的只承認合理的效益,例如省5%的油,但是經過金字塔的訊息傳遞效益,到最終客戶時,省油效應也許會到50%。或許公司只說這産品經過某機構測試,最後會成爲某公司爲此産品背書。産品的製造公司根本沒錯,但是耳語效應卻是真的誤導其他人。

對科學家及工程師來說,我們無法瞭解這個産品廣告上的理論說明。好象是這個産品能提供某種的催化反應而達到更快及更完全的燃燒。我在燃料催化劑節有討論過,催化反應並不會降低耗油量。新型引擎的燃燒效率已經是98-99%完全。這就是說,引擎排放氣所帶走的能量只有輸入燃料的能量的1 - 2%,因此最東能改良也只有1-2%。理論上,更快的燃燒能改良一點點的經濟效益,但是因爲引擎已經是依據正常的燃燒速率最佳化了,例如點火順序及時間等,實際上如果不調整點火順序及時間等經濟效益會更差。

這個産品是不是奈(樟腦丸)?依據這個添加劑的味道及其它性質顯示這個添加劑的基材是奈, 傳統上奈是樟腦丸的主要成分。在過去奈被用來作辛烷加強劑,會改良引擎的性能及經濟效益,但是對最新的引擎的影響很少而且是負面的。但是這個産品的廣告文宣都否認這一點,也沒有顯示成分或公正測試機關的證明。

依據目前的價格,每缸汽油需要加一份本産品,其費用爲5%汽油的費用。最少需要降低耗油量5%才有經濟效益,理論上這幾乎是不可能。

與大部份的省油裝置一樣,本産品的主要省油證據是證言,而這些證言是來自一些人加了本産品,作沒有任何控制、及不科學的路測,然後與之前沒有添加本産品時的耗油量比較,但是沒有作後測試,竟是將本産品拿掉後在測試。以前解釋過,這種做法很容易得到錯誤的資料,因爲影響耗油量的因素很多,包括交通狀況、開車的習慣、氣候等。更關鍵的是「安慰劑效應」:任何人投資購買添加劑都希望它有效益,自然的,下意識的會採用更省油的開車方式。同時也不要忘記我對多層次銷售方式的一般論述。同樣的,增加性能的說辭都是「我的車子開的更好」這一類,很可能只是心想事成。

而且很多的省油産品的銷售歷史是開始時有很多的證言說這産品是多麽多麽的好,然後真正的科學測試正好是相反。因此,一般政府及管理機關都聲明只有證言不足夠證明産品的有效性,必須要有核准的科學測試資料。

銷售這個産品的人對批評這些産品的人的說辭是:你如果沒有自己測試,你不能批評。我的反應是即使我們測試,結果也不能證明什麽,充其量也只是非科學的路測,因爲環境的改變影響耗油量很大。使用這些産品在我們自己的車上也許會看的效應也許看不到,但是不能證明什麽。我們不是不相信這産品有效益,但是廠商必須提出能說服我們的科學測試資料證明,而不是我們需要出證明。在我們能得到證明之前,我們只有使用理論及邏輯來分析。

要證明省油産品的效益,有非常清楚定義的測試步驟可以無可置疑的證明産品的效益。其費用與可的到的利益比幾乎是不存在。科學測試需要使用底盤動力測試機,可以很精確的控制承載及速度條件,而且也可以精確的重復測試條件。完全消除路測的不穩定性。這個産品有沒有作這一種測試?沒有。

我找到這一産品的一些測試資料。初看下來測試步驟還好,但是經過細部的探討,我對其資料有疑問:





- 這測試只測試了一輛車,在2005年測試,使用1995年份的車輛,爲什麽選擇10年的舊車?
- 爲什麽使用沒有觸媒轉換器的車子?新車都有觸媒轉換器,所以測試的車子有代表性嗎?
- 只提出測試報告的部份資料,而且沒有測試機構的名稱?

這個測試沒有任何的統計分析。一般的測試必須要有:

- 在標準狀況下作3個測試。
- 使用産品時作3個測試。
- 不使用産品再作3個測試。

用這些結果的變化比較可以的到統計的信心這些效益是真的而不是隨機的變化。

本測試的耗油量結果也三個資料,如下:

- 基本線: 11.2 km/l (31.7 mpg)
- 測試1,使用添加劑: 11.69 km/l (33.1 mpg)(與基本線比,4%改變)
- 測試2,使用添加劑: 14.13 km/l (40.0 mpg)(與基本線比,26%改變)

只有兩點測試資料,而且變化很大,再統計上不能證明什麽。而且在基本線測試與測試1之間有3個月的間隔,這不是正常作測試的步驟,會引入更多的變數。

整體來說,這個測試不是很嚴格的科學測試。根本不能說服我。也不符合美國環境保護署對這一類産品的要求。

這不是我說的。美國商務改善協會出版了一份對此産品的報告。裏面有對上面的測試報告的評論這裏是商務改善協會的評論摘要:

「在2006年,此公司提出一份在墨西哥作的測試報告…..。

摘要顯示只測試了一輛車,一輛1995年…..車。第一個測試資料是沒有使用産品的耗油量。第二個資料,三個月後,是使用産品後的耗油量,沒有顯著的降低耗油量。這家公司又要求再作一次測試,在當天又作了一次測試,依據摘要,耗油量較低25%。

然而測試機構說明,『本測試不能提供足夠的結果證明此産品的效能。我們建議要作更多的測試,首先要有一個統計分析計劃,證明本産品的有效性。』在其建議中,此測試機構建議最少要測試50輛車,隨機的選擇、不同的廠商及型號、要10年以內的車種…..。

本測試提供的資料不能證明此公司的說辭,但是此公司繼續作這一類的廣告說辭。」

所以這公司一直都知道這份測試報告沒有結論,但是一直宣稱這份報告能絕對的證明其産品的有效性。當有人指出産品的問題時,這家公司的標準說辭是「測試證明有效」。現在我們知道味什麽這家公司不公佈完整的報告,而是選擇性的釋出有利的結果。

如果這家公司真的相信他們的産品有效,爲什麽不願意花一點錢作正確的測試來證明其産品是真正的有效?測試花的錢與可能得到的利潤是不成比例的。如果他們不願意化這個小錢來證明他們的産品真正的有效益,我們只好問自己爲什麽?

ISO 9000及美國環境保護署註冊

這家公司的經銷商常常宣稱他們的産品「符合ISO 9000」、「通過ISO測試」及「通過ISO 9000認證」等。好象是ISO 9000是國際認證省油産品有效性的標準,而他們的産品符合此標準。

事實上這是完全的錯誤。ISO 9000不是測試省油産品的標準。它只是一個簡單的品質管理標準,代表一家公司的所有的工作都有一套執行步驟及遵循這些步驟。只是一些步驟而且遵循這些步驟,與技術能力、測試設備及步驟與測試設備是否有關聯完全無關。

但是這家公司把ISO 9000創造成神,誤導爲省油裝置的測試標準。這家公司經常的說辭有「我們有1989、1995……的ISO 9000」,事實上ISO 9000在1994年前還不存在!

全球測試省油産品的標準很少,最詳盡的是美國環境保護署的測試標準。毫無疑問的,本産品沒有提出任何符合這測試標準的測試資料。

本産品另一個常用的廣告說辭是「本添加劑依據40-CFR 79.23 NO. 1932-0001在美國環境保護署註冊」好象本産品的省油性質已經取得美國環境保護署的認證。事實上,依據40-CFR 79.23註冊只需要「提供本産品的化學性質說明及一些技術、市場及健康影響資訊」。就是這樣!不是認證!在中小企業規範下,此添加劑不需要提供任何的測試資料或資訊就可以取得美國環境保護署註冊。註冊不代表證明有效、或無毒,很多有毒的産品都核准爲添加劑。事實上,廠商也承認:「註冊本産品不代表美國政府任何機關背書、認證或核准本産品。」

另一個常用的文件是「物質安全資料表」。這不代表什麽,只是廠商自己填寫的一些安全資料,不是獨立認證的資料。

當添加任何沒有經過原廠測試認證的産品到汽油裏,我都會感覺不安,因爲改變燃料性質有可能會損壞燃料系統的精密原件。但是我沒有特殊的理由使我認爲這些添加劑會損壞引擎。但是也不要我提供保證,因爲我不知道。同樣的,廠商需提供測試資料。

理論上,我不認爲節省的油錢可以回收這添加劑的費用。我對證言一直保持懷疑的態度。

目前市場上銷售的汽車省油産品:汽柴油添加劑 - 實例探討3

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。

據說本添加劑已經有10年的歷史。在2006初,本産品開始使用多層次銷售方法銷售。

這個産品的銷售方式是多層次銷售,雖然有很多有信譽的公司使用多層次銷售方式,但是一般人對多層次銷售都有懷疑。一個有信譽的多層次銷售的特色都能提供其客戶公司及工廠的地址及聯絡方式。消費者可以去調查。如果作不到這一點,消費者必須問自己爲什麽?通常多層次銷售方式最大的問題是上千上萬的最低層次銷售員也是使用者,也許他們使用本産品後真的相信本産品有效益,但是他們的財務無法與産品獨立開,因此其證言會有偏差,但是表面上這些證言都成爲「獨立」的證言。多層次銷售方式的另一個問題是耳語效應。也許公司的只承認合理的效益,例如省5%的油,但是經過金字塔的訊息傳遞效益,到最終客戶時,省油效應也許會到50%。或許公司只說這産品經過某機構測試,最後會成爲某公司爲此産品背書。産品的製造公司根本沒錯,但是耳語效應卻是真的誤導其他人。

本産品的廠商及一些經銷商宣稱本産品「不是添加劑」,因此不屬於添加劑群組。但是對我來說,只要産品加入燃料裏,就是燃料添加劑。而且美國環境保護署也保本産品列爲汽柴油添加劑。請注意,註冊只代表將本産品的成分通告美國環境保護署,而不代表美國環境保護署認證其經濟及空氣污染物排放效益。最後事,本産品的專利申請說明本産品是「柴油添加劑」,這代表本産品是一種添加劑。

本産品使用的理論是「改良潤滑」,因此降低摩擦損失,同時也能清潔燃料系統的元件。因此,有兩個機制,個別的討論如下。

改良潤滑:當典型的引擎在正常的行車狀況下行駛時,大約有25%的能量消耗在克服摩擦。其中有一半是與活塞及活塞環有關,這裏燃料添加劑可能會有效益。所以,如果這添加劑能完全將這一個區域的摩擦排除,有可能會省10%的耗油量。但是機油也會濺開活塞及活塞環,廠商沒有提供證據這添加劑比一般的引擎機油的潤滑性更高,所以從邏輯的觀點來說,改良不會這麽的高。這添加劑的廠商自己也說合成引擎機油已不再使用酯類,本添加劑的成分,而改用聚子位烯烴爲基材,這代表酯類的潤滑性並不比現在的合成機油好。

另外值得問的一個問題是:如果本添加劑是這麽好的一個潤滑劑,爲什麽不加到機油箱裏潤滑所有的運動零件,克服所有的摩擦而回收25%的能源?最新的廣告說辭建議作爲機油添加劑,但是原來的專利並沒有表明,所以這不是原始發明者的原始意圖。

清潔燃料系統的元件:目前沒有證據顯示本添加劑能清潔引擎的燃料系統,即使能清潔引擎的燃料系統,這也不是經常性的需求,不必每次加油都需要清潔引擎的燃料系統。

本添加劑也宣稱能「使引擎燃燒更完全」,這一點我在前面的章節已經有很詳細的說明。引擎燃燒更完全最多也只能節省1-2%的油。

此添加劑一供有13個測試報告,其中大部份是降低柴油引擎黑煙(透光度)的測試。這與本産品的專利相同,專利上只說明降低柴油引擎黑煙,而沒有任何燃料經濟效益的說明。降低柴油引擎的黑煙是一個值得的目標。而且柴油引擎與汽油引擎的燃燒程式完全不同,我不清楚使用這個添加劑到起油引擎會不會有任何效益。

這些報告有一些的耗油量資料:

- 柴油卡車: 降低11.3%耗油量
- 汽油箱型車: 降低5.8%耗油量
- 柴油巴士: 降低19%耗油量

在三個測試中,有兩個測試是柴油引擎。即使這樣,這些測試沒有遵循標準的測試,採用的是沒有控制的路測,結果會隨著氣候、路程型式及開車的習慣等而變。測試結果也沒有任何的統計分析評估測試資料的正確性。這些測試沒有足夠的說服力能證明廠商宣稱的對氣有引擎會有7 - 19%經濟效益。測試的車輛中,柴油巴士已經跑了500,000公里。

雖然有13個測試報告,但是缺少的是適當的科學測試。爲什麽廠商不願意做正確及標準的測試呢?

與大部份的省油裝置一樣,本産品的主要省油證據是證言,而這些證言是來自一些人加了本産品,作沒有任何控制、及不科學的路測,然後與之前沒有添加本産品時的耗油量比較,但是沒有作後測試,竟是將本産品拿掉後在測試。以前解釋過,這種做法很容易得到錯誤的資料,因爲影響耗油量的因素很多,包括交通狀況、開車的習慣、氣候等。更關鍵的是「安慰劑效應」:任何人投資購買添加劑都希望它有效益,自然的,下意識的會採用更省油的開車方式。同時也不要忘記我對多層次銷售方式的一般論述。同樣的,增加性能的說辭都是「我的車子開的更好」這一類,很可能只是心想事成。

而且很多的省油産品的銷售歷史是開始時有很多的證言說這産品是多麽多麽的好,然後真正的科學測試正好是相反。因此,一般政府及管理機關都聲明只有證言不足夠證明産品的有效性,必須要有核准的科學測試資料。

銷售這個産品的人對批評這些産品的人的說辭是:你如果沒有自己測試,你不能批評。我的反應是即使我們測試,結果也不能證明什麽,充其量也只是非科學的路測,因爲環境的改變影響耗油量很大。使用這些産品在我們自己的車上也許會看的效應也許看不到,但是不能證明什麽。我們不是不相信這産品有效益,但是廠商必須提出能說服我們的科學測試資料證明,而不是我們需要出證明。在我們能得到證明之前,我們只有使用理論及邏輯來分析。

本添加劑的廠商常常宣稱有很多有名的使用著,例如:美國政府、美國海軍陸戰隊、美國空軍、中國、厄瓜多爾、泰國及千億公司等。但是沒有顯示任何的證據。

本添加劑最近開始贊助一個賽車團隊。賽車上有此産品的標誌。贊助賽車團隊代表此賽車使用本産品嗎?能證明本産品有效嗎?不是,贊助賽車團隊只代表提供金錢他們就把贊助人的標誌漆在車上。例如一家紡織公司也可以贊助一個賽車團隊,而將標誌漆在賽車上。不代表這部賽車使用這家紡織公司的産品。這只是次要的,我的問題是,爲什麽花這麽多錢贊助賽車團隊而不願意花小錢作正確的科學測試來證明産品真的有效益?

本産品的原始設計是降低柴油空氣污染物排放,理論上並不支援會有燃油經濟效益。測試結果都是與柴油有關,而且都是降低黑煙排放量。

目前市場上銷售的汽車省油産品:汽柴油添加劑 - 實例探討4

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。

本添加劑是另一個加入油箱的省油産品,好象再很久很久以前就開發了,但是在2005年底才開始銷售。

這個産品的銷售方式是多層次銷售,雖然有很多有信譽的公司使用多層次銷售方式,但是一般人對多層次銷售都有懷疑。一個有信譽的多層次銷售的特色都能提供其客戶公司及工廠的地址及聯絡方式。消費者可以去調查。如果作不到這一點,消費者必須問自己爲什麽?通常多層次銷售方式最大的問題是上千上萬的最低層次銷售員也是使用者,也許他們使用本産品後真的相信本産品有效益,但是他們的財務無法與産品獨立開,因此其證言會有偏差,但是表面上這些證言都成爲「獨立」的證言。多層次銷售方式的另一個問題是耳語效應。也許公司的只承認合理的效益,例如省5%的油,但是經過金字塔的訊息傳遞效益,到最終客戶時,省油效應也許會到50%。或許公司只說這産品經過某機構測試,最後會成爲某公司爲此産品背書。産品的製造公司根本沒錯,但是耳語效應卻是真的誤導其他人。

本添加劑的理論背景好象是不會直接的影響燃燒,但是會在燃燒室形成一層膜,催化使燃燒完全。第一個問題是,這層膜的材質是什麽?通常用來催化碳水化合物燃燒反應的觸媒都是貴重金屬,鉑、鈀和銠,本添加劑並沒有說是否含這一類的材料。

第二個問題是,假設這個産品真正的形成催化膜,會有什麽效果?首先,催化需要很多的接觸面積,一層膜提供的接觸面積很少,效益很低。現在再假設這一層膜能提供主要的效益,但是新型引擎的燃燒效率已經是98-99%,最多的效益只會有1-2%。本産品的另一個說辭是能加速燃燒,像本書前面所說的,加速燃燒不會降低耗油量。

特別有意思的是本産品提送美國環境保護署的註冊申請報告。報告中很清楚的說明本産品的主要目的是讓1973年以前的車種使用無鉛汽油。注要的效果是提過閥座磨損保護及提高辛烷值(約0.5點)。這份報告沒有任何降低耗油量的證據。

有關美國環境保護署,很多廠商說「美國環境保護署註冊」好象是美國環境保護署背書省油效益。但是本添加劑的廠商自己也承認「美國環境保護署 註冊不代表美國環境保護署背書、認證或核准任何産品」。

也有一些經銷商宣稱這産品的原始開發者是美國太空總署用來作火箭燃料增強劑使用。沒有任何證明,很方便,這個産品是美國太空總署的秘密。即使是真的固體燃料火箭也不是汽油或柴油車!對火箭有效不能證明對汽車引擎有效。

本添加劑的測試結果缺少任何測試步驟的資訊,很難建立測試的條件。因次測試資料是否正確也很難判定。例如,有一車隊顯示耗油量改變由-3%到+12%。然後當不使用此産品時候油量恢復正常。在同時,控制車隊,沒有使用這添加劑,的耗油量變化由-3%到+6%,然後在測試結束時,掉到-4%。這就是說,使用本添加劑的測試車隊耗油量降低15%,但是不使用本添加劑的車隊在同時耗油量也降低9%。換句話說,在這個時段,應該是一些其他的外在因素,例如氣候或使用模式,影響耗油量。而且控制車隊的耗油量資料超過95%的統計信心極限,信心極限能分辨自然耗油量改變與真正的經濟效益,低於95%則代表沒有真正的經濟效益。所以此産品宣稱的降低耗油量10%只是統計的變異;大部份是來自其他的因素而不是此産品。

這些測試資料的另外一個問題是測試的車種都非常的老舊,宣稱的新車是1973年份的車種。

爲了證明此産品真正能省油,真正需要的是正確的科學測試。目前還沒有。

此添加劑的一些專家宣稱標準測試無法偵測本添加劑的經濟效益。但是提出的說明是「行駛周期測試設備不代表路測,很明顯的不一樣」,但是燃燒就是燃燒,在行駛周期測試設備上或道路上。

也許他們真正的意思是行駛周期測試不能反映典型的道路行駛狀況。但是我們要的是比較資料,當所有的測試基準一致時,就可以比較了。更重要的一點是,引擎在低承載時的效率比較低而在高承載時的效率比較高。所以使用行駛周期測試設備的經濟效益比路測高。

與大部份的省油裝置一樣,本産品的主要省油證據是證言,而這些證言是來自一些人加了本産品,作沒有任何控制、及不科學的路測,然後與之前沒有添加本産品時的耗油量比較,但是沒有作後測試,竟是將本産品拿掉後在測試。以前解釋過,這種做法很容易得到錯誤的資料,因爲影響耗油量的因素很多,包括交通狀況、開車的習慣、氣候等。更關鍵的是「安慰劑效應」:任何人投資購買添加劑都希望它有效益,自然的,下意識的會採用更省油的開車方式。同時也不要忘記我對多層次銷售方式的一般論述。同樣的,增加性能的說辭都是「我的車子開的更好」這一類,很可能只是心想事成。

而且很多的省油産品的銷售歷史是開始時有很多的證言說這産品是多麽多麽的好,然後真正的科學測試正好是相反。因此,一般政府及管理機關都聲明只有證言不足夠證明産品的有效性,必須要有核准的科學測試資料。

銷售這個産品的人對批評這些産品的人的說辭是:你如果沒有自己測試,你不能批評。我的反應是即使我們測試,結果也不能證明什麽,充其量也只是非科學的路測,因爲環境的改變影響耗油量很大。使用這些産品在我們自己的車上也許會看的效應也許看不到,但是不能證明什麽。我們不是不相信這産品有效益,但是廠商必須提出能說服我們的科學測試資料證明,而不是我們需要出證明。在我們能得到證明之前,我們只有使用理論及邏輯來分析。

本産品常常用有關本添加劑的媒體報導來證明其有效性,但是媒體報導也只是證言。而不是科學測試資料或控制的測試。一般來說,測試長度太短,得不到有意義的結果,因爲每箱汽油間都會有自然的經濟效益變化。

更有意思的是有些媒體宣稱加入這添加劑後立即有效,但是添加劑的廠商都說需要一段時間調適來建立一層膜,不會立即有效。所以媒體報導的耗油量降低不會來自這添加劑。

有些人把降低空氣污染物排放與降低耗油量連結再一起。問題是:空氣污染物排放量測通常是在觸媒轉換器之後。沒有任何的意義。必須在觸媒轉換器之前量測。而且引擎溫度、環境狀況及觸媒轉換器的溫度都會影響空氣污染物排放量。因爲這個理由,美國環境保護署評估省油裝置的指南特別排除用空氣污染物排放,如驗車資料,作爲有效的證據。

目前市場上銷售的汽車省油産品:汽柴油添加劑 - 實例探討5



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。

這個産品的銷售方式是多層次銷售,雖然有很多有信譽的公司使用多層次銷售方式,但是一般人對多層次銷售都有懷疑。一個有信譽的多層次銷售的特色都能提供其客戶公司及工廠的地址及聯絡方式。消費者可以去調查。如果作不到這一點,消費者必須問自己爲什麽?通常多層次銷售方式最大的問題是上千上萬的最低層次銷售員也是使用者,也許他們使用本産品後真的相信本産品有效益,但是他們的財務無法與産品獨立開,因此其證言會有偏差,但是表面上這些證言都成爲「獨立」的證言。多層次銷售方式的另一個問題是耳語效應。也許公司的只承認合理的效益,例如省5%的油,但是經過金字塔的訊息傳遞效益,到最終客戶時,省油效應也許會到50%。或許公司只說這産品經過某機構測試,最後會成爲某公司爲此産品背書。産品的製造公司根本沒錯,但是耳語效應卻是真的誤導其他人。

本添加劑宣稱對燃料有催化的作用,使其燃燒的更快。問題是,本添加劑的說辭正常的引擎效率只有85%是完全錯誤的。實際上,在好狀態下的新型引擎的效率是98%,幾乎沒有改良的空間。很難理解本産品如何節省35%的油。本産品的另外一個說辭是清潔效用,也很難理解會有高效益。

美國環境保護署的喬治亞測試報告,其實不是美國環境保護署的測試報告而是使用美國環境保護署驗車測試報告,依據一輛車的驗車資料,煙霧測試,此測試檢查使用本清潔劑之前與之後。空氣污染物排放降低資料蠻令人印象深刻的,使用這測試,廠商宣稱這是添加此添加劑的直接結果。

但是我們怎麽知道這是確實的結論?基準線在哪里?重復測試建立基準線測試間的變化在哪里?添加本添加劑時的重復測試在哪里?有沒有A-B-A測試,當你不使用本産品時空氣污染物排放會升高?有很多的方法可以評估省油産品,但是這個測試不是其中一個!

上述的耗油量測試不是在底盤動力測試機上作的,只是簡單的駕駛人正常開車的紀錄。換句話說,這份測試報告只是沒有控制的證言,不是科學的測試。

整體來說,這測試絕對不是科學的省油測試。特別是它更本不符合美國環境保護署評估省油裝置的測試標準。事實上,就是因爲其原有的錯誤及不確定性,美國環境保護署特別的排除用煙霧測試作爲評估的證據。

一家大學的化工系作了另一份調查報告。這調查的確是花了不少心思,但是還是沒有科學的量測耗油量,還是依據沒有控制的路測。

本添加劑的廠商宣稱「美國環境保護署註冊」,好象是美國環境保護署背書省油效益。

但是本添加劑的廠商自己也承認「美國環境保護署 註冊不代表美國環境保護署背書、認證或核准任何産品」。事實上,註冊只需要「提供本産品的化學性質說明及一些技術、市場及健康影響資訊」。取得註冊不需要提供測試結果來證明降低耗油量及減少空氣污染物排放。

與大部份的省油裝置一樣,本産品的主要省油證據是證言,而這些證言是來自一些人加了本産品,作沒有任何控制、及不科學的路測,然後與之前沒有添加本産品時的耗油量比較,但是沒有作後測試,竟是將本産品拿掉後在測試。以前解釋過,這種做法很容易得到錯誤的資料,因爲影響耗油量的因素很多,包括交通狀況、開車的習慣、氣候等。更關鍵的是「安慰劑效應」:任何人投資購買添加劑都希望它有效益,自然的,下意識的會採用更省油的開車方式。同時也不要忘記我對多層次銷售方式的一般論述。同樣的,增加性能的說辭都是「我的車子開的更好」這一類,很可能只是心想事成。

而且很多的省油産品的銷售歷史是開始時有很多的證言說這産品是多麽多麽的好,然後真正的科學測試正好是相反。因此,一般政府及管理機關都聲明只有證言不足夠證明産品的有效性,必須要有核准的科學測試資料。

銷售這個産品的人對批評這些産品的人的說辭是:你如果沒有自己測試,你不能批評。我的反應是即使我們測試,結果也不能證明什麽,充其量也只是非科學的路測,因爲環境的改變影響耗油量很大。使用這些産品在我們自己的車上也許會看的效應也許看不到,但是不能證明什麽。我們不是不相信這産品有效益,但是廠商必須提出能說服我們的科學測試資料證明,而不是我們需要出證明。在我們能得到證明之前,我們只有使用理論及邏輯來分析。

有些人把降低空氣污染物排放與降低耗油量連結再一起。問題是:空氣污染物排放量測通常是在觸媒轉換器之後。沒有任何的意義。必須在觸媒轉換器之前量測。而且引擎溫度、環境狀況及觸媒轉換器的溫度都會影響空氣污染物排放量。因爲這個理由,美國環境保護署評估省油裝置的指南特別排除用空氣污染物排放,如驗車資料,作爲有效的證據。

目前市場上銷售的汽車省油産品:修改電氣系統裝置(接地/穩定)

與本書說明的空氣與燃料相關的産品一樣,有很多産品宣稱能經由改變車子的電氣系統來降低耗油量及/或增加動力。主要的兩類産品是接地線,連結引擎本體及車體,及各種不同的電壓穩定器。

不良的電氣系統會導致很多問題。最明顯的是,當引擎及車體間的接地不良時,當啟動電流(100 - 200A)通過這高阻力時會有很大的電壓降。這時在引擎本體及車體安裝一條接地線會有幫助。 但是當當車子的電氣系統還是在出廠狀況時,接一條接地線不知道是否有幫助。

另外一種裝置是外挂的電壓穩定器。無疑的,車子的電氣系統先天性的電氣噪音非常多,來自點火順序及時間、發電機等,外挂一個電壓穩定器會最少會將這些噪音的幅度降低。廠商將這一類的省油裝置的電氣細節保密,但是可以用常識及知識來判斷。假設這一類的省油裝置能把電氣系統的電氣噪音幅度降低,合理預期的效益有:

- 車內的音響系統的音質更好。
- 平順的怠速,尤其是在電氣裝置開關時。
- 穩定的頭膯;增加燈泡的壽命。
- 進氣閥反應更敏銳,特別是在低引擎轉速、低電池時。
- 使在低電池時啟動的感覺更好。

其實,以上的功能也是廠商廣告說辭的一部份,而且是由客戶決定是否這些理由值得購買的價格。對有些人來說,願意負任何價格來得到好的音響品質。

但是這一類的産品也宣稱能省油及增加引擎的扭力或動力。新型車種的線路及引擎控制單元都是爲很嚴酷的電氣環境設計的。他們的設計能處理的狀況包含由8福特低電池啟動到16福特提升充電,同時有行動電話的干擾等,都不會失敗。引擎控制單元由內部5伏特或以下的電源操作,穩定性很高來確認處理器不會有任何的問題。很多的新型引擎控制單元重復的自我檢查而且,當有任何錯誤時,會關掉引擎。整體來說,對一個狀況好的引擎來說,很難看到更穩定的電氣供應會降低耗油量、減少空氣污染物排放或增加動力。

有些這一類産品的廠商建議,沒有經過這種變更的車子的發電機一直輸入1 - 2 kW到電池,因此降低引擎的動力。這也是不符合經驗法則。當電池沖飽電後,發電機會自動的降地輸出功率,否則持續的輸入電能到電池會損壞電池。

同樣的,要符合現今嚴格的空氣污染物排放法規必須要有精確的引擎控制。如果電氣系統有問題而導致車子的燃料輸送或點火順序及時間出問題時,就不會符合空氣污染物排放標準。

而且原廠的引擎控制單元設定都是正確的符合車子現有的電氣系統,也考慮不穩定的電源供應,不會因爲比較不穩定的電源供應而失去效能。

我相信,公平一點,安裝此裝置會增加1到2%的效益。但是者只是我的推測,也沒有經過科學的測試證明來說服我。

當討論性能效益時,我的觀點是即使非常有效的産品也無法非常客觀的判斷價格的合理性,值不值得購買。完全在於使用者的感覺。我覺得修改電氣系統裝置就屬於這一類的産品。與所有這一類的産品一樣,只要增加一點點的馬力,有些人花再多的錢也不惜。各種原因都有,如:「我的車子非常的特別」、「我喜歡音響的差異」、「很酷」等。

目前市場上銷售的汽車省油産品:氫氣産生裝置

用氫氣取代碳水化合物燃料或與碳水化合物燃料共存。很多業者稱氫氣將是未來機動車的燃料。燃燒氫氣不會釋出CO2,能用電力再生氫氣。傳統的引擎可以使用氫氣,也可以用在燃料電池生産電力。在長期來講,無疑是真實的,但是需要廉價及乾淨的電力來生産氫氣。由於這種效益,很多個人及公司開始銷售使用氫氣的裝置。有兩種不同的方法,其技術選擇完全不同。

第一個方法,直接了當的,是用氫氣全部或部份取代汽油或柴油。用電解生産氫氣,電力可以直接採用車上的發電機或家用電力,然後在引擎裏燃燒,再用釋放的能量驅動汽車。

在原理上,行的通。問題是整個程式式非常的沒有效率,燃燒氫氣得到的能量並不足夠供應生産氫氣的能量。如果使用車上的系統生産氫氣,引擎的最高效率只有40%,而發電機的效率只有90%,所以即使你假設電解的效率是100%,你最多只能回收30%輸入的能量。

蠻有意思的,第二種系統宣稱是使用氫氣作爲燃燒增強劑。理由是添加小量的氫氣到燃料/空氣混合氣體會改良燃燒,會降低耗油量及減少空氣污染物排放。

在原理上,這是很好的想法。這個想法有很多的研究,無疑的添加氫氣到燃料/空氣混合氣體會有以下的效益:

- 更容易點火(空氣過多也可以點火)
- 更高的火焰速度(空氣過多也可以可靠的燃燒)
- 降低爆震的傾向(可以使用更高的壓縮比)

如果引擎的設計及最佳化的設定能符合這些改變的性質,會得到很高的動力增強及經濟效益。在這裏要強調的是要將引擎的設定最佳化。要利用這更高的辛烷值,必須重新設計汽缸蓋或活塞來提高壓縮比。更重要的是,爲了要能燃燒過量空氣,引擎控制單元必須要架構成爲高空氣/燃料比例,而且要改變火星塞點火時間順序及加油,目前的車種都不能做到。簡單的加速燃燒,如果不對應的調整點火順序及時間,即使理論上有優勢,會使耗油量降低。

目前市場上銷售的汽車省油産品:氣流修改裝置

本書的資料是與動力系統,引擎及變速箱,修改有關。但是修改車體的氣流也會省油。這個觀念的理論基礎非常的強,只要看一下飛機的外型,都是流線型用來降低氣流的阻力,同樣的流線型汽車的氣流阻力也可以降低。當降低氣流的阻力時,則可以節省耗油量。很多時候,節省的油量足夠負擔購買及安裝此裝置的費用。當你在高速公路上開車時,你有沒有看到卡車頭上安裝的那個醜陋的東西?它真正的能省油。據說者裝置的發明家賺了很多的錢。而且新型的卡車頭設計都有這種裝置。安裝這裝置,卡車周遭的氣流都改變了。減少的空氣阻力降低油料的需求。

雖然安裝這一類的裝置會省油,也要考慮以下的專案:

- 你開車的狀帶以會決定是不是會省油,如果你在高速行駛氣流修改裝置會更有效,在市區停停走走的開車,比較不容易省油。

- 因爲汽車的流體力學是非常複雜的,隨著汽車本體的形狀而變,很難判定特定的修改搭配特定的車型是否有效。有些特定的修改搭配特定的車型反而會增加氣流阻力。所有的卡車車型都很類似,以此少數幾種型式就可以適用。但是轎車的車型變化很多,需要很多的型式設計。必須研究每一車型的流體力學來設計合用的形狀。

依據原理,這些修改一定有效,但是很難判定特定的修改搭配特定的車型是否有效。

汽車引擎清潔劑:汽車引擎除碳産品

很多引擎清潔劑/引擎除碳産品也宣稱能降低耗油量及減少,在這裏我會討論這一類的産品。實際上碳及其它不完全燃燒的物質會積聚在引擎裏,尤其是汽缸、活塞、閥及噴嘴。原則上這些劑聚的物質會負面的影響引擎的耗油量、空氣污染物排放及動力,因此市面上有很多産品宣稱能清除這些積聚物。有些産品是添加到油箱、有些是噴入進氣歧管、還有些是噴入噴嘴。

與省油裝置不同,我相信大部份的這一類産品真的能達到其宣稱的目的,就是清除這些積聚物質。但是我不建議經常性的使用它們,原因如下。

- 原廠不建議使用它們,甚至有些原廠的手冊特別警告不要使用這些産品。也許是有些産品會損壞汽車動力系統的元件,例如λ偵測器或,使用噴入進氣歧管的産品時,空氣流量計或進氣歧管壓力偵測器。以下是一份原廠手冊的說明:「不要適用輔助添加劑或其他引擎處理。他們都不需要,而且有可能導致引擎潠壞。(任何能在幾秒鐘內溶解長年積聚的積聚物質也會傷害敏感的元件,如進氣歧管壓力偵測器。這些元件的設計都不能承受這些清潔産品。)」

- 新型的車種通常不需要它們。汽車原廠測試他們的引擎上千小時來確認內用性及能維持空氣污染物排放的能力。法律上規定當汽車行駛70,000公里後,其空氣污染物排放還必須符合嚴格的極限。現代的燃料含有清潔劑已經足夠控制積聚的物質。新型引擎的火星塞也可以使用40,000公里或甚至80,000 而不需要更換或清潔。

- 因爲從來沒有達到需要的溫度,經常跑短程的的汽車會有過量的積聚物質,但是只要簡單的高速持久的跑一段時間,最少半個小時,而且常常加速或減速,就會將積聚物質清潔。有意思的是有些清潔産品建議你再使用這些産品後,高速持久的跑一段時間將積聚物質清除。

- 非常乾淨的引擎不一定好。引擎的燃料輸入及點火順序及時間的最佳化都是依據引擎操作一段時間並且有一些積聚的物質。如果引擎完全的沒有積聚的物質,引擎的點火順序及時間 以及混合比例控制會偏離最佳化設定。

而且,很多這些産品的廠商的廣告說辭也過於樂觀。例如:將積聚物質清除最多有可能增加動力5%,原因是改良空氣流量,可以顯著的較低不完全燃燒碳水化合物的空氣污染物排放,原因是積聚物含較少的燃料,及可能改良冷啟動及冷行車,原因是進氣歧管裏有比較少的燃料積聚。也會減少過早點火或「乒聲」,因爲積聚的物質會有效的增加壓縮比例。

但是,行駛周期測試資料顯示這類産品的典型動力增加量是2 - 5%,而且這個測試是依據一輛已經跑了140,000公里左右的車。新車能得到的效益會更低,而且我懷疑駕駛人會注意到增加的2%動力。

也沒有特殊的理論基礎證明乾淨的引擎會降低一氧化碳排放或耗油量,除非之前的引擎是非常的髒。這一類的改良可能是來自安慰劑效應或其他條件的改變。例如,觸媒的溫度決定其有效性,因此在測試前如果車輛行駛一段時間提高觸媒的溫度會顯著的降低空氣污染物排放。

從銷售方面來說,因爲目前正式的汽車耗油量及CO2排放資料非常重要,爲了增加經濟效益,汽車廠商作這一類的測試時會確認測試設定條件是最佳的,例如正確的車胎壓力、煞車沒有干擾等。如果使用引擎清潔劑能顯著的增加經濟效益,我相信汽車公司在作測試前一定會使用,但是沒有。

有些廣告說辭宣稱能清潔觸媒,這代表清潔劑能存活在燃燒室的極高溫,超過攝氏1000度。因爲大部份的清潔劑是有機化合物,在這個溫度都會已經分解了,因此能清潔觸媒的效益是不太可能。而且很少看到骯髒會損壞觸媒。通常損壞觸媒都是來自過熱或被鉛、矽等污染。當達到操作溫度時,觸媒通常會自己清潔積碳的。要判定觸媒轉換器的有效性必須量測在觸媒轉換器前後的空氣污染物排放量。有時候降低空氣污染物排放是因爲引擎本身産生的空氣污染物排放降低,而不是觸媒轉換器更有效。最後,觸媒的有效性,特別是老化的觸媒,對溫度特別敏感。增加觸媒轉換器的溫度會顯著的降低空氣污染物排放量。

一些需注意的事項:

1) 當使用這一類的産品時,使用者常常會看到排出黑煙,也許你會認爲這是引擎排出的髒東西。但是黑煙也許是沒有完全燃燒的産品。

2) 行駛周期測試的動力量測資料會因爲環境改變而有變化。室溫改變攝氏10度會改變動力5%。

如果我有一部老舊的車子,例如5年以上及70,000公里,而懷疑有積碳的問題,我會首先使用高級汽柴油幾個月,有些高級汽柴油有清潔劑的功能。如果還有問題,我會選擇使用一個好的積碳清除産品。再有問題,就需要引擎大修。

另外有些産品只宣稱能清潔噴最而不是整個引擎。高級氣柴油也會清潔噴嘴。但是在世界上某些地點汽柴油的清潔效果不高,則可以使用這些産品。

汽車相關議題:動力及經濟效益

神秘的動力及經濟效益。你可以做很的的事情來增加引擎的動力輸出,其中一些比另一些更有效。 一個通俗的假設是:如果你修改引擎而沒有使用産生的額外動力,你可以增加經濟效益。這種說法的邏輯論述是:

「使用産品X,我的車子可以增加10%的動力。因此如果我需要的動力輸出不變,我可以減少耗油量10%。」

邏輯上好象說得通,但是,99%的時間,是完全錯誤的論述。因爲,如果要增加10%的動力,必須燃燒額外的10%的燃料。燃燒每單位燃料産生的動力通常是保持在一樣的

但是我們也不要抹黑這些修改;技術上要增加燃燒10%的燃料是非常複雜的。對汽油引擎來說,限制的因數是輸入到引擎的空氣量,需要空氣燃燒燃料,因爲輸入的空氣流量已經很高了,一個2公升的引擎操作在6000時,每秒鐘使用100的公升空氣。增加空氣量在技術上的難度很高。但是基本上這是大部份的動力增加裝置使用的方法:它們設法使流入引擎的空氣增加,可以燃燒更多的燃料來增加動力。所以實際上增加動力不等於降低耗油量。

另一個常用的論述是標準引擎的進氣及出氣系統限制過大,這就是說需要很多的動力來吸入空氣及將排氣吹出。降低這些壓損,不但會增加動力,耗油量也會降低。理論上好象是對的,但是實際上標準引擎的進氣及出氣系統與後裝的進氣及出氣系統之間的差異只有在最大氣流時會有感覺,進氣閥完全開啓、及最大的引擎速度等。在正常的行車狀態下,即使標準系統的壓損會太低不會影響經濟效益。

而且不要忘記,正常行車狀態下,必須要限制引擎,否則引擎一直都會産生最大的動力。進氣閥的主要目的是降低引擎動力及減少空氣及燃料流量使引擎達到需要的動力輸出值。將進氣及排氣系統的壓損降低,你必須將進氣閥關上更多才能得到同樣的空氣流量及動力輸出。

實際上,一些動力修改系統也許會真正的增加耗油量。例如,如果不注意,修改進氣口來增加空氣流量有可能會降低擾流。但是修改低速扭力,允許你用高檔,有可能會提高經濟效益。在晶片的使用節會討論這個觀念。

汽車相關議題:本書討論的基準

有時候我會問我自己,我相信你也會問同樣的問題,我爲什麽能分析這些省油産品呢?答案很簡單:依據經驗、理論及邏輯思考。

經驗不只是我個人的經驗,例如美國聯邦交易委員會評估了超過100種省油産品。還有很多其他的機構也作過類似的測試評估。我彙整這些經驗。

第二部份是理論。內燃機的理論已經存在很久,是非常的清楚,各種不同的低效能都已經非常明確的確認。加上基本的物理及化學原理,很容易的使用理論來分析特定産品的廣告說辭,而不需作實際的測試,99%的結論會是正確的。例如,如果有人賣會飛的象,我不認爲需要測試就可以確認象不會飛。

當然我不能完全的確認,一點疑慮也沒有。但是我相信,結合前人的經驗及理論已經足夠證實我的推論的「正確性或然率」很高,對我來說已經足夠陳述我的意見。

但是,有足夠的科學測試資料能推翻「正確性或然率」。但是省油産品的廠商必須提供足夠的科學測試資料來說服我,而不是由我來提出足夠的科學測試資料來證明我的推論。

最後還有邏輯思考。

汽車相關議題:科學方法

在省油産品這一章,握對任何沒有科學測試資料的産品都存疑。不要誤解我,理論無法證明不代表是錯誤的,但是需要科學測試資料的證明。我相信突破,但是突破需要有科學測試資料的依據。要瞭解我的論述,必須要瞭解「科學方法」這個名詞。就是,大略的,科技進步的方法。

首先,有人作一個假設,或猜測。假設也許有一些簡單的實驗,也許是純臆測。假設的範例有「太陽是在太陽系的中央」、「傳染性蛋白質導致狂牛病」、或「用磁鐵環繞燃油輸入管會降低耗油量」。

然後學界考量這些假設,最重要的是,設計實驗方法。任何正確的假設必須又能用實驗測試證明。這就是說,你設計一個實驗,一種結果表示此假設是錯誤的,而另一種結果表示此假設是正確的。要看此假設偏離常理的層度,需要不同嚴密精確等級的實驗。

當適當的實驗設計完成後,必須經過一些科學家或工程師測試及檢驗得到的結果。如果證明這假設是正確的,則得到科學界的信任。然後作更多的實驗,直到此假設最後成爲接受的理論或常識。如果實驗無法證明此假設是正確的,科學界會放棄這個假設。原始的提出人則必須修改此假設或使用替代的實驗方法,但是替代的實驗方法必須要被業界認同。而且如果對此原始假設的負面證據充分,則需完全放棄此假設。

很明顯的這是過分的簡化了,但是使非常簡單明瞭的說明。基本上,如果一個觀念能用簡單及確定的科學實驗證明,就會被接受。即使這個觀念是極端的偏離常軌,例如傳染性蛋白質,如果有足夠的確定性的實驗能證明其是正確的,也會被接受的。只有當需要非常困難的實驗時,例如地表板塊構造論,則需要時間來證明。

我對省油産品的意見是:這是一個非常重要的技術,已經有嚴格的測試方法,不可能會被科學界忽略的。

汽車相關議題:陰謀論

我們經常聽到陰謀論,說汽車公司知道所有的省油産品,但是因爲油公司的壓力將其掩蓋。最有名的是Charles Pogue的「每公升跑280公里的化油器」,改良噴霧/揮發汽化的裝置,及用水操作的引擎。

但是這些被掩蓋壓制的産品本身就是一個神話,或者是找不到産品或者是經過科學的測試效益並不如果告的說辭。雖然油公司控制汽車工業的論述好象蠻有道理的,但是邏輯上有問題:

- 爲什麽在共産專制時期的蘇聯及中國,汽車工業也被汽油工業控制?它們都是國營企業,由公司控制汽車公司一點利基也沒有。
- 爲什麽不生産原油的國家,如日本,完全依賴原油進口一定會想辦法降低原油的依賴性,也串通再一起?事實上日本的引擎的省油技術是領先各國的。
- 爲什麽沒有任何資訊泄漏出來,因爲經濟利益很大?例如,煙草工業無法保持致癌的秘密、福特公司無法隱藏斑馬車種的醜聞 ,這些公司都是超級大而且很有影響的公司。
- 如果對燃油效益沒有興趣,爲什麽汽車公司還是花費上千億研究開發柴油、混合、燃料電池等引擎?
- 事實上,如果油公司有能力及主動的壓制掩蓋省油技術,爲什麽它們允許開發柴油及混合引擎車種,這些車種的耗油量比傳統的汽油車種少很多?

當然,以前美國的政治及立法環境確實是偏向耗油量大的車種。結果是美國的汽車工業依據合理的商業考量著重在開發耗油的車輛。但是這已經是歷史了。不過也提供一些人陰謀論的依據。然而將這推廣爲全球的陰謀論就是過於跨大了。

現在,即使在美國,改變也很大。油價高漲,消費者的選擇是低耗油量的車種。結果是美國的汽車公司的市場佔有率月來越低而起營收也降低。例如,美國通用汽車公司在2005年虧損100億美元。如果這些公司如陰謀論者所說控制及藏有神奇的省油技術,現在就是使用的時機,可以立即轉虧爲盈,而不是因爲財務的壓力解雇員工關閉工廠。我相信,他們不會因應油公司的要求還隱藏這些秘密。因爲它們自己的生存刀受到威脅。

另外一個相關的陰謀是汽車公司製造的汽車很容易損壞,這樣子後續服務才可以賺錢。邏輯上說得通,以前也許可以,現在是不可能。因爲競爭的劇烈、品質的要求及資訊的發達,消費者不會購買容易損壞的車種。同時法規要求空氣污染物排放相關的元件需要保固7到8年。如果這些元件損壞,汽車公司必須負責更換,因此這個說辭已經是不可能了。

這些,不是全部,陰謀論的最奇特的觀念是他們對其他省油裝置的態度。它們要求懲罰政府、汽車公司及油公司。但是它們完全的忽略現有的汽車省油技術的進步。他們一直說有人因爲發明省油裝置而被謀殺,這些人神奇的發明被偷走或掩蓋。邏輯上作得到嗎?

有些個人堅持他們自己的發明被偷。這也許是可以解釋的事實。假設一家汽車公司聽說了一個可能非常有用的發明,而發明者拒絕與汽車公司接觸或要求很高的預付款。當汽車公司評估這個發明的真實性很高,一個無情的公司也許會決定複製此産品而不補償發明者,然後用財力將此發明改裝成與原始發明不同,如果原始發明者出告訴,用財力在法院贏得告訴。就是在法院裏用拖也會拖垮可憐的發明者。當然也有風險在,如果這個發明真正的有效,他們可以安裝到其車子裏,而準備法律行動。但是如果這個發明沒有效,擇期投資的錢也就浪費了。我相信一些汽車公司會偷及複製改良發明,但是絕對不會掩蓋。完全是經濟考量。

類似說辭是,汽車公司把專利買去然後放在一邊不作任何事情。但是所有的專利都是公開的資訊,任何人都可以看得到。例如說Pogue化油器的秘密專利,任何人都可以使用。專利的年限是25年,如真的有好東西,我們可以開始免權利金的製造這些産品。最後,我們應該知道,申請專利不必證明專利真正的能用,只要有好的說辭能說服專利評估委員這些專利真的可用。例如,有很多的永動機械,但是從來沒有人生産過産品。

另外一個陰謀論是添加酒精到汽油。陰謀論者說添加酒精到汽油會增加耗油量,是油公司的陰謀增加油的消耗量。事實上,這是對的,帶是不是神秘的反經濟效益陰謀。很簡單,酒精的熱含量是汽油的一半,所以添加10%的酒精會增加3-4%的耗油量。但是酒精從來沒有被認爲能節省耗油量的。添加酒精有兩個很好的理由,但是與耗油量無關。

首先,原始的理由,是降低有毒的空氣污染物排放。因委酒精本身含有很多的氧氣,會改變氧氣與燃料比,不是輸入的空氣與燃料比,而降低CO及HC空氣污染物排放。另外,酒精能增高辛烷值(減少爆震),而其毒性比其他的類似的添加物質,例如苯,低。

第二點,最近用酒精作燃料的興趣增高的原因是,酒精是生質燃料而不是石油燃料,可以由職務再生。在生態平衡上,酒精由植物製作,植物成長時會吸收CO2,而燃燒酒精時會産生CO2,它們之間會達到生態平衡,降低溫室氣體排放。

汽車公司不希望其汽油裏面添加的酒精過高。不得超過幾個百分比。能使用酒精的車種的製造成本比使用汽油的車種高很多,汽車公司是受到政府的壓力才往這個方向走的。

有一種省油技術確實是被汽車公司在一邊不使用的。但是有很好的理由。這種技術是過量空氣燃燒。引擎燃燒時空氣與燃料的比例是非常關鍵的因素。理論上,理論的比例是14.5份空氣比1份燃料。這是稱爲化學計量比例。這個比例的改變用λ代表,當1小於1時代表燃料過多,而當λ大於1時,則是空氣過多。

所有的汽柴油引擎都是在λ = 1 下操作,但是在過量空氣下,引擎的效率比較高。爲了要得到最佳的引擎效率,需要操作在 λ = 1.7(24:1空氣與燃料比例)以上。在1980年代有很多這一類的引擎上市,可以比傳統引擎的耗油量低10%引擎。

但是,爲了要符合歐盟1汽車空氣污染物排放標準,從1992年起這一類的引擎不再在歐洲市場使用,在美國幾年後也消失了。很多陰謀論者認爲這是油公司、政府及汽車公司共謀消滅這種技術,而使用更多的油。

但是不要管陰謀論,實情比較簡單,一個名詞:NOx。NOx(氮氧化物)是汽車排放的三種主要有毒污染物之一,而且是這三種中最毒的。據估計,每年在歐洲因爲NOx污染死亡的範例有幾百到幾千人。因此,歐洲立法機構對NOx訂定非常嚴格的標準,油1992年開始實施。NOx是因爲空氣中的氧與氮在燃燒時結合而形成。

不幸的是過量空氣技術無法達到這個標準。雖然過量空氣燃燒在引擎産生的NOx量比引擎在λ = 1下操作所産生的NOx少,但是不能使用觸媒轉換器去除NOx。排放的NOx比λ = 1狀況下高。 觸媒轉換器的功能是用NOx的氧氣來氧化HC及CO,産生單純的氮氣、二氧化碳及水,都是無害的。但是,λ必須要恰好。如果空氣量過多,空氣中的剩餘氧氣會與HC及CO反應,而NOx會沒有經過反應而直接排放。相對的,如果λ = 1觸媒轉換器能轉換95%以上的NOx,而排氣管的空氣污染物排放量會降低很多。很多公司投資很多錢來開發低NOx排放引擎技術,結果都不如引擎加上觸媒轉換器,NOx空氣污染物排放最少是10%以上。因此這是公共健康議題與耗油量之間的矛盾,公共健康必須有優先順序,我們必須犧牲耗油量。在美國,禁止能降低耗油量,但是增加NOx的外挂汽車改裝使用這一類的省油裝置,例如由進氣歧管輸入空氣。我們要很清楚的瞭解,這個理由是公共健康,而不是油公司陰謀。

有些陰謀論的說辭是要等到汽車行駛了10公里以上觸媒轉換器才開始有效。實際上,新型的車種的觸媒轉換器會在引擎啟動後一分鐘後有效,可以轉換99%以上的有毒空氣污染物成爲無害的氣體。有觸媒轉換器的車種的空氣污染物排放量是沒有觸媒轉換器的車種的空氣污染物排放量的百分之一。

有些陰謀論的另一個說辭是觸媒轉換器在幾萬公里內會失效,這也不是事實。汽車公司必須保證汽車在正常行駛100,000公里以上還能符合空氣污染物排放標準。這個保證就是觸媒轉換器的保證。而且當觸媒轉換器失效時,會被引擎管理系統自動的偵測到而在儀錶板上亮起警告燈。

觸媒轉換器,會被鉛毒損壞,也是汽車改用無鉛汽油的原因之一。雖然無鉛汽油的苯,有毒物質,含量很高,但是因爲觸媒轉換器的效能,排氣很安全。

雖然有以上的理由,過量空起引擎研究還是繼續。例如層化輸入直接噴入(Stratified-charge direct-injection)引擎 使用極高的過量空氣,而將燃料噴到火星塞來幫助燃燒,NOx排放很低,而且引擎也使用額外的「NOx陷阱」來儲存及破壞NOx。這樣能符合空氣污染物排放標準,而且還會有很好的燃油經濟效益。不幸的是這些引擎的製作非常昂貴,因爲技術太複雜,而且也需要使用極低硫燃料。結果是在市場上並不成功,但是很可能會是未來的引擎。

汽車相關議題:危險的證言

大部份省油裝置及産品的主要有效證據是來自滿意的客戶的證言。典型的說辭如下:

「我的車子以前每公升只能跑10公里,我用了A産品後,每公升可以跑到12公里,降低了20%耗油量!" - 名字,地點。

首先,我們無法檢查這些證言的真實性。我沒有說是假的,但是我要能整明。

而且,這個産品的銷售方式是多層次銷售,雖然有很多有信譽的公司使用多層次銷售方式,但是一般人對多層次銷售都有懷疑。一個有信譽的多層次銷售的特色都能提供其客戶公司及工廠的地址及聯絡方式。消費者可以去調查。如果作不到這一點,消費者必須問自己爲什麽?通常多層次銷售方式最大的問題是上千上萬的最低層次銷售員也是使用者,也許他們使用本産品後真的相信本産品有效益,但是他們的財務無法與産品獨立開,因此其證言會有偏差,但是表面上這些證言都成爲「獨立」的證言。多層次銷售方式的另一個問題是耳語效應。也許公司的只承認合理的效益,例如省5%的油,但是經過金字塔的訊息傳遞效益,到最終客戶時,省油效應也許會到50%。或許公司只說這産品經過某機構測試,最後會成爲某公司爲此産品背書。産品的製造公司根本沒錯,但是耳語效應卻是真的誤導其他人。

但是,這些證言是真實的,使用者確實的相信使用這省油産品後,耗油量確實的降低了。基本的問題是,耗油量對開車的習慣、旅程的型式、甚至氣候非常敏感。

圖 4-1


圖4-1是我車子六個月實際的耗油量資料。格線是10%。很明顯的,變化超過10%。即使我安裝了省油裝置我也不能很有信心的說降低耗油量11.37%。如果用幾千公里的耗油量平均數據會比較好些,但是也沒有消除變數,而且也許還有其他的變數,都是導致耗油量降低的原因。更重要的是需要耗油量基準線,平均長期的耗油量資料。

同樣的,如果你的車子可以量測瞬間,或平均短時間,的耗油量,誤差會更大。因爲瞬間耗油量會被迎面風、加速或坡度等影響。例如,當你已每小時115公里行駛時,動力需求約是20 kW。當你爬1%上坡的波到時,動力會增加5 kW,25%增加,耗油量有增加25%。

很多時候有些使用怎可以得到很高的經濟效益,而有些其他人沒有或者是甚至耗油量增高。這並沒有什麽奇怪,耗油量被環境因素影響很大。所以使用證言要公平,不要只報好不報壞。但是人性是,只會報正面的而忽略負面的,因爲「負面一定有原因,不具代表性」!所以我不相信證言。

更壞的是,證言可以被認爲是盲目測試,很多只是感覺及心理因素。在新藥推出來時,要作測試,醫生或病患都不知道使真藥或假藥,因爲會影響測試結果。當駕駛人知道他自己在使用省油産品時,會影響開車的習慣。用藥劑測試爲例,即使給病患注射生理食鹽水,而告訴他們這是新發明的神奇藥劑,大晡ˋ份的病患都會「感覺」病好了很多。這就是爲什麽需要雙盲目測試、控制群或類似的科學測試。雖然我們尊敬及相信使用過省油産品的駕駛人的證言,但是沒有控制同時受外在環境影響的測試不是證據!

這一類的證言尤其是有問題:「現在我的一缸油可以多跑50公里。」但是除了很多影響耗油量的因素外,還有油箱指示計的變數、加油時的溫度的變數、及加油的時機,加油時油箱剩下的油量不一樣。

也許你會說,這些都不重要。很多人都說有效就一定有效。不幸的是,歷史證明正好相反。很多産品有很多正面的證言,但是現在我們已經有足夠的測試資料證明降低的耗油量不夠。下面是一些裏子。

産品一:廠商宣稱降低耗油量15%,很多的使用者甚至說可以降低25%的耗油量。後來廠商在2005年自己作正確的科學測試,只能證明能降低耗油量1%。

産品二:廠商宣稱降低耗油量27%,而且提供很多的證言。但是美國環境保護署的測試結果證明此産品的經濟效益是零。政府後來處罰這家公司賠償幾百萬美金,而且禁止販賣此産品。

産品三:有上百的使用者簽署證言,而在2006年政府懷疑有詐欺行爲而將其關閉。後來廠商無法提出有力的證據證明其産品有效。被處罰八百萬美金的補償金。

美國環境保護署在其省油裝置的說明中,有以下對證言的評論:很多廣告有很多很好的滿意的客戶的證言。但是,使用省油産品後,很少客戶有能力或設備來測試精確的耗油量改變。很多變數會影響耗油量,報含交通狀況、路況、氣候、及車況。

底限是:證言不是判斷省油産品的有效性的方法。即使是自己個人的經驗也不可靠。因爲會很容易的被氣候改變、交通狀況、開車的習慣,等愚弄。

所以你要如何的分辨有效的産品及沒用的産品?空氣污染物排放及耗油量測試的黃金標準是行駛周期測試。這是標準的速度與時間關係曲線圖。所有的新車型都要依據此曲線在底盤動力測試機行駛才能提供證明符合空氣污染物排放規範。在歐洲,一個周期是8公里必須涵蓋程式及鄉村行駛,所以具有真實世界的代表性。測試的條件是有絕對的控制,即使空氣溫度都固定了,目的是得到可以重復的結果。只有這個測試可以被全世界的政府接受,認定特定的車種的空氣污染物排放量及耗油量。

當一個省油裝置的廣告提出正式的行駛周期測試資料時,則比較有公信力。其他的證據都不是真正的證據。有很多認證的機構能提執行這一類的測試,不要多少時間。與這種産品能賺的利潤比較,測試費用很低。當任何人提出的産品的功能效益及說辭與目前科學及工程知識不同時,提出人必須要提出適當的科學證據來證明,而不只是證言。

汽車相關議題:如何做正確的測試

在本書其他各章節我討論爲什麽路測的耗油量資料不能判定任何省油産品是否能省油或減少空氣污染物排放。基本上的問題是有很多的因素會強烈的影響耗油,例如交通狀況、開車的習慣、氣候等,所以任何的小變化會被掩蓋。

爲了要避免這些問題,業界及政府開發了一系列的標準測試方法,一輛車能在穩定可以重復的條件下測試,如此不同的車種可以互相比較。這些測試被稱爲行駛周期測試,所有的新車種都要經過這種測試。

爲了避免氣候因素及運送敏感的空氣污染物排放量測儀器,用底盤動力測試機來測試,圖4-2:

圖 4-2


- 將汽車穩固的固定,車輪停在一對大的金屬滾輪上。經由組合重量及智慧型電子控制,這些滾輪能仿真汽車的慣性及行駛時的阻力,如此引擎必須輸出與在路上行駛一樣的動力來得到特定的速度及加速度。
- 車子的排氣連結到一個敏感的空氣污染物排放分析儀,擷取及紀錄測試車子排放的每一污染氣體,HC、CO、NOx、及CO2。

很多年前,耗油量在固定速度下量測,但是這不能代表車子實際使用的狀況。因此設定不同的標準「行駛周期」,主要的兩個標準是FTP75(美國)及ECE+EUDC(歐盟)。絕大部份的國家使用這兩種周期之一。兩個周期都是將啟動冷引擎,在不同的車速及加速度行駛10 - 15 km,圖4-3、圖4-4。

圖 4-3 FTP75


圖 4-4 ECE+EUDC


車子依據這個速度取線行駛,紀錄各種。測試完後,使用的燃料總量用碳平衡方法計算,廢氣排放的碳總量必須等於燃燒的燃料裏面的碳含量,再計算耗油量。這就是美國環境保護署認證的空氣污染物排放及耗油量測試站測試。

這個方法的重復性很高,測試間的差異約在2%,所以能偵測省油裝置的效益。與路測正好相反,即使是非常小心執行的路測,測試與測試間的變化都很大。請參閱本節的附錄討論路測與行駛周期測試的量測變化性比較。

這種測試的另外一個效益是在測試耗油量的同時可以量測有毒的空氣污染物排放量。我相信我們都會同意,即使一個省油産品能降低耗油量,但是增加有毒空氣污染物排放,這種省油産品最好不要使用,人體健康還是最重要的。

同樣的,新型的車種都有這一類的測試資料。所以,如果在使用省油産品前的耗油量等資料比汽車公司提供的行駛周期測試差,車子本身就有問題。所以我建議作測試的車子未使用省油産品前的行駛周期測試結果必須要與汽車原廠的行駛周期測試結果類似。

有些人說這些標準測試有瑕疵。是的,個別駕駛人得到的耗油量資料與標準資料一定不同。但是同一個人的耗油量資料也不一定會重復一致。這是幾乎不可能相同的,開車的習慣、天氣路途都不一樣。即使每天開同一條路,每天塞車的狀況不同,也不會一樣的。例如我的車子的耗油量目前最低是每公升跑9公里而最高是每公升跑14公里。所以汽車公司公告的每公升跑11公里是25%過分樂觀還是21%過分悲觀?重點是標準的行駛周期只代表相對的溫和的開車模式,依據加速及速度,喜歡開快車或快速加速的人的耗油量一定很高。但是對一般人來說,標準行駛周期應該是很接近。目前已經開發了更強烈的行駛周期,如US06,來將這各影響降到最小,其結果也可以接受。在2006年1月,美國環境保護署宣佈未來會將US06及一些其他的周期加入標準測試。

重點是官方的資料不必與個人的資料一樣,官方資料是用來作比較用的,當測試方法一樣,而且能重復,就可以證明特定的車子的耗油量是否有改變,例如使用省油産品。這些測試涵蓋所有的開車狀況:冷啟動、熱啟動(FTP75)、開慢車、開快車、等速行駛、加速等等,涵蓋任何能影響汽車引擎操作的專案。這測試幾乎涵蓋所有引擎的操作範圍,所以這測試的結果是有代表性的。實際上,這標準測試偏向引擎最沒有效率的操作條件,省油裝置最有機會證明其效益。

對這個測試的另一個批評是使用碳平衡系統。問的問題是,很合理,爲什麽不簡單的量測使用的油量?問題是說起來容易做起來難。新型的車種都有燃料回流系統,燃料泵浦送出固定的燃油量到引擎;一小部分噴入到引擎燃燒,其他大部份回流到油箱。所以使用的燃料只是這兩大量的差異,很能正確的量測。另一個替代方案是將油箱加滿,測試,再加滿,計算加入的燃油量。這個方法的問題是燃油膨脹的問題,假設一部車有50公升大的油箱,測試時用了2公升。隨著溫度改變,剩下的48公升可能會膨脹或收縮,産生錯誤的資料。例如,每增加攝氏10度,改變燃油的體積1% (48公升到48.5 公升)。所以計算的耗油量由2公升降低到1.5公升,25% 錯誤。當然,路測也有同樣的問題。目前碳平衡系統避免這兩種問題。

一些測試結果沒有效益的省油産品的廠商的宣稱是碳平衡沒有顯示降低耗油量是因爲他們的産品將引擎積碳清除,降低的耗油量被燃燒的積碳平衡,所以沒有改變。即使這是正確的,多作幾次,等積碳完全消耗掉,再看。任何設計良好的測試步驟一定會排除這個變數,例如在作測試前需再高速公路上跑幾百公里。

含有些省由産品的廠商說辭是,震動使他們的産品有效益,底盤動力測試機沒有震動。但是這不是事實,測試時的震動很凶,尤其是在加速及減速時,因爲車子被綁在機器上。即使是真的需要震動,爲什麽廠商不在作底盤動力測試機測試時加裝震動器。

還有一個說辭是:「有多少人依據行駛周期測試開車?」其涵義爲在路上開車與在底盤動力測試機上開車是不同的。我的回答是,燃燒會不一樣嗎?基本的燃燒物理及化學會因爲車胎在路上行駛或在底盤動力測試機上行駛而不同嗎?

但是有一種省油裝置對耗油量會有真正的影響,而行駛周期測試周期沒有辦法測試,這個産品是「開車習慣改良器」。想象,在加速踏板安裝一個彈簧,使你踩踏板時需要很用力,下意識的,駕駛人開車的速度會比較慢而且加速也比較溫和。

有很多人會問,爲什麽不能使用驗車時的空氣污染物排放測試判定省由裝置的效益?以下是行駛周期測試與驗車時的空氣污染物排放測試之間的差異。

測試前準備:空氣污染物排放隨著測試的車子狀況變化很大,如機油溫度、冷卻液溫度、及觸媒溫度。雖然在驗車測試時車子都已經達到溫度,但是在測試前車子行駛的狀況會影響溫度,因此會影響測試結果。在作行駛周期測試開始前,汽車必須在常溫25oC下停留最少12小時,確認測試的開始條件一致。

承載及速度:年度空氣污染物排放測試驗車只測試一點或兩點承載及速度條件,通常是怠速及快怠速。因爲引擎只在很局限的視窗內操作,結果並不代表真實的世界。行駛周期測試涵蓋大部份的操作條件,包含冷車行駛,因此結果比較有意義。

量測的空氣污染物排放物:年度空氣污染物排放測試驗車通常不含NOx(氮氧化物),最危險的污染物之一。一般來說稍微的降低HC及CO排放,有可能會顯著的增加NOx排放,這不是一件好是。行駛周期測試有量測NOx。

質量與濃度:年度空氣污染物排放測試驗車只量測污染霧的濃度,%或ppm。但是這不能告訴你這些污染物的産生量。雖然排放濃度一樣,使用的油量不同,污染物的排放量,對環境的傷害也不同,例如,排放濃度一樣,當使用的燃料是一倍時,污染物的排放量也是一倍。行駛周期測試實際的量測廢氣的排放量,再計算每一污染物的排放量,不是濃度。

使用的燃料量:行駛周期測試直接計算在測試期間使用的油量,再計算耗油量。年度驗車則不管使用的油量,無法判斷耗油量是否有改變。

統計資料分析

一般來說,行駛周期測試的測試間一致性很高。但是,要證明省油産品有效益,必須要有使用省油産品前後的控制測試。下面幾段說明你必須知道的統計問題,適用於性能測試也適用於經濟效益測試。

變化性:考慮這兩組測試資料:

圖 4-5


圖 4-6



在兩種狀況下平均耗油量減少是一樣的,約20%。但是很明顯的,左圖(圖4-5)能做很明確的結論,而右圖(圖4-6)的資料擴散很大,無法作結論。統計學者使用一些技巧來評估原始資料決定這些資料是否在統計上有意義。觀察這兩張圖,即使不用數學計算,我們都會很清楚左圖有很明顯的影響,而右圖沒有。當只有一個測試點或只顯示平均值而不是原始資料時,要求廠商提供。

A-B-A測試:看一下下面的兩組測試資料:

圖 4-7


圖 4-8


左圖(圖4-7)資料表示有效的省油産品的, 使用時省油不使用時不省油。而右圖(圖4-8)資料顯示使用省油産品後號油量降低,但是不使用省油産品後,耗油量還是一樣。邏輯的結論是省油産品不是耗油量降低的原因,使用次産品時,別的因素也改變。例如當老舊使用化油器的車子再使用産品的同時也調整化油器,則是調整化油器降低耗油量而不是使用此産品。任何合理的科學測試都要有A-B-A測試。

有些省油産品的廠商宣稱不能使用A-B-A測試,因爲引擎有永久的改變,例如積碳清除或神奇的膜。這時候就需要「控制」車子,與測試車子幾乎完全一樣,只是沒有使用這産品,而且測試時,測試的人不知道哪一輛車有使用省油産品。如果省油産品真的有效,結果會如圖4-9。

圖 4-9


圖4-9顯示控制車子的耗油量很穩定,而使用省油裝置的車子的耗油量降低到穩定的值。如果測試的資料不多而不能評估趨勢及變化,這種測試就沒有意義。

最後的建議,任何省油産品最好使用美國環境保護署的標準測試方法。

附錄:路測與行駛周期耗油量測試資料

信任行駛周期測試資料而不信任路測資料的主要原因是重復性。例如,在1993年,一個團隊的專家重復的開同一輛車,行經同樣的路徑,每一次都儘量的維持同一環境條件。由報告取得的測試結果資料如下:

測試編號-----耗油量,km/l
1-----------------7.65
2----------------11.15
3-----------------9.43
4----------------10.48
5----------------11.42
6----------------12.39
7----------------10.63
8-----------------9.59
13---------------10.19
14---------------10.10
平均值----------10.30
標準差異值------1.22

(測試9 - 12使用省油裝置,將其排除)。

相對的,美國環境保護署也作過一系列的行駛周期測試,結果如下:

測試編號-----耗油量,km/l
1----------------10.06
2----------------10.02
3----------------10.40
4----------------10.02
5-----------------9.82
平均值----------10.06
標準差異值------0.04

比較這兩張表,很明顯的是行駛周期測試的變化性,標準差異值=0.04,比路測的變化性,標準差異值=1.48,小很多。統計量測的變化性爲「標準差異值除以平均值」,路測資料的變化性爲12%,而行駛周期測試的變化性爲2%。換句話說,行駛周期測試的結果精確性比路測的結果高6倍。這就是爲什麽行駛周期測試倍業界接受爲測試省油産品的唯一方法。