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一公里油费大概多少钱(一升油最多可以跑多少公里)

人们为了让加了油的车跑更多路程

到底可以多努力?

停车熄火的玄学

以前手动档车盛行的时候,遇到堵车或是等红绿灯,很常看到老司机一顿操作然后将车熄火在路中间——为了省油。

确实,汽车在怠速(发动机空转)时的汽油消耗量因车而异,但是最多可以达到每怠速10分钟消耗0.1到0.4升汽油。同时,如果汽车怠速10秒以上,那么将汽车熄火再点燃能节省更多的燃油。[1][2]所以,如果停车时间够长,而且你对熄火再点火这一套动作并不陌生的话,就值得将发动机熄火。

开手动档的我 | giphy.com

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开车不左转的神逻辑

在城里开车,如果碰到“怎么转弯”这种小问题,当然是怎么方便怎么来了。但是常年在路上跑的老司机们却不这么认为。

某全球快递巨头早在几年前就规定,为了节省时间和燃油,自家的货车全都不许左转(???)。不左转不是就更加绕圈圈还费油了吗?但人家的数据表示:“不左转”的政策让货车每年多送了超过30万件货物。

密歇根州也有规定,等灯的时候都要左转,也被称为Michigan Left | 360.here.com

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这是因为世界上大多数国家都是左舵,货车在红绿灯左转时会在车道上长时间等待,不但增加油耗,而且由于增加了和他车交汇的次数,车祸的几率也大幅提升。通过判断路况和不左转的时机,二级省油成就立即get。

用最少的油跑最远的路

总共分几步?

不论是停车计时熄火还是永不左转,放在现实生活中还是有些夸张。但是我们知道,效率=有用功率/驱动功率,要想让开车的效率最大化,除了减少分母(用油)以外,其实大可以从分子上下功夫。

壳牌每年都在举办一个能源创新比赛——壳牌汽车环保马拉松(Shell Eco-marathon,下文用SEM代替),号召一众大中学生团队们挑战极限,挑战用一单位燃料究竟能够跑多远。也不卖关子了,直接报个数字——说出来你可能不信,在SEM的欧洲赛场上,1升油可以跑3000多公里。虽然做到1升油跑如此远的方式五花八门,但有几项参赛窍门一定是万变不离其宗的。

壳牌汽车环保马拉松开幕仪式 | 壳牌

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车身设计 – 流线型减低风阻

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不难理解,在买车时,大家都会倾向于买那些看起来更顺滑,流线型更好的车型。虽然这样的车看起来拉风,但更多的是因为流线型更好的车风阻系数更小,汽车受空气阻力影响也更小,自然更省油。所以在SEM的车型设计环节,减小汽车的风阻系数是首先考虑的因素。

等重量胡萝卜小车和马铃薯小车同时从斜坡上滑下

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我们给相等重量的胡萝卜和土豆安上轮子,从相同高度和坡度的小坡上滑下,胡萝卜微微先抵达终点。梭形的胡萝卜和椭圆形的土豆相比,胡萝卜的风阻系数更小,相信设计飞机的大佬也明白这个道理,所以飞机都没有土豆形的。同样,在SEM中,大多数的车身也都被设计成了梭形或水滴形,仅仅是这样一个形状的变化,就能让风阻系数降低10%乃至更低

不同外形汽车的风阻系数 | researchgate.com

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不仅是形状,汽车行驶时还会受到来自地面的滚动阻力,这与车身重量密不可分。大部分车为了追求省油,会尽量减轻底盘、发动机、车身甚至司机的重量。就车身来说,学生们会巧妙地选择造车材料来减轻重量,甚至有用纸糊车这样的硬核操作;也会使用预浸布烘烤和3D打印,或是打造全碳纤维车身,总之将整车重量尽量控制在45kg以下。

减轻重量的效果是立竿见影的,比如我们对比了鸡蛋在新鲜状态下与被掏空以后,处于同样风力下的移动情况,“空壳车”明显走的更轻松

新鲜鸡蛋车(上)和空鸡蛋车(下)在同样风力作用下的运动情况

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车内构造-高燃烧效率

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所以对于SEM的赛车来说,设计师往往会尽量同步减轻一些内部构造的重量,比如发动机。但是发动机作为车的“心脏”,更重要的还是起到供能作用。

燃油车的发动机的做功过程可以简单地总结为——油气在发动机气缸里混合,气缸被压缩到一定体积后被点燃,产生动力。我们用了两个大小不同的气球分别代表低压缩比(大气球)和高压缩比(小气球)的气缸,向其中加入等量泡沫小球来模拟燃料。等量的燃料条件下,气球越大,燃料密度越低,空气燃烧不充分,也就是燃烧效率低。因此高压缩比的发动机在SEM中广受欢迎,大家都致力于把每一滴燃料都有效地用在多开1km的目标上。

模拟低压缩比环境,燃烧效率低

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模拟高压缩比环境,燃烧效率高

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同时,车上变速器的换档元件也可以被去除,只剩下一个传动比仅为一的发动机,可以直接将动力传送给后轮;润滑油在这样的位置就非常关键,因为好的润滑油可以使其传动效率将得到大幅度提升。我们在实验室找了一堆老旧的轴承,用它们做了一只风车。

都是实验室角落里扒来的旧轴承

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光看油都觉得顺滑

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在给轴承添加润滑油的前后,风车的转动速度明显有区别。(为了让风车转速更慢、对比效果明显,我们将风车放在了离风扇约2m处)

轴承润滑前

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轴承润滑后

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车内程序

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车虽然又小又轻,但内部却更应该五脏俱全以满足极限的比赛要求,所以设计时也应该关注小车的软件、硬件和算法。对于电动车来说,通过设计控制模块以及使用简单的轮毂电机,电动车的续航也可以得到提升。

而且还有专门的智能交互系统,通过各种可扩展性程序,可以更好地辅助“躺平了”的车手驾驶,还能实时储存行驶数据,方便团队分析比赛结果。

不仅要赢,而且要躺赢 | 壳牌

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驾驶策略

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相比现实生活中的汽车,SEM参赛车辆的零部件都进行了专门的设计和调整,即使是大油门后的空档滑行也不会带来过高的油耗,或对零部件造成损伤,所以像空档滑行这种平时不能玩的骚操作在SEM中也将成为惯常。

滑到最后的才是王者 | reddit.com

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因此,在SEM上我们将会看到一个比较有意思的地方:大多数小车在比赛刚开始会使劲加速,达到高速时就会熄火并滑行一段距离,等到速度慢慢降下来后,再次点火加速。滑行期间驾驶员就安安静静地调整心态,观察路况并见机调整驾驶策略即可。

什么样的老司机

会热衷于这场疯狂的能源游戏?

要想获得好成绩,参赛团队必须每年都不断精进自己的设计。这要追溯到1939年一群壳牌的工程师的一个玩笑,他们打赌看谁能让汽车更省油,当时胜出的那位工程师勉强实现了21 km/L的成绩,虽然放到现在也就普通的家用车水平,但在当时却是难上加难。

而正是这样一个简单的玩笑,却慢慢演变为一场更有组织性的赛事——鼓励年轻人持续进行能源科技创新,让大学生通过造车来“用最少的能源跑最远的路”,争当最优秀、会开车的“好司机”。到了1985年,世界上有了第一场SEM比赛。

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