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。
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