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一些关于油耗的科普

发动机标定相关  · 知乎专栏  ·  · 2017-08-06 18:27

正文

前段时间出差闲着无聊手机答了这么个题。

知乎用户:如何看待PRND21测试长城VV7实际油耗比3.5霸道高了43%?

本来只是陈述了一个基本事实,没想到会引来一群无脑蠢货围攻,真是弄得我一脸懵逼。

我的回答只是简单陈述了一个事实,就是霸道的油耗在特定工况下能达到9L/100km,这是一个基于我工作经验和实验数据进行的事实判断,简单明了也没有加入任何价值判断,最重要的是我的答案里压根没VV7什么事。

但有些人非得跳出来说我刻意忽略了“拿这个数字和VV7比合不合理”这种对我来说非常无聊的价值判断,那我就在这里先补充一下,我认为在不能严格控制变量的情况下,车辆单次行驶的油耗数值没有任何比较意义。

但最奇葩的是,有些评论质疑我写这个回答的动机,问我为什么故意忽视另一台车是否在同样条件下进行了测试。说实话看到这种评论的时候真是会不可抑止地产生生理性厌恶。你怎么知道我是故意忽视还是压根没想过要写这种东西?上来就进行有罪推定就别怪我拉黑了。作为工程师,我的理念是答案里尽量只传达客观事实,像两辆车是不是在同一条件下测试这种除了当事人外谁都无法得知的情报你要我怎么写?和云评车的键盘车神网友们一样靠脑补?还是直接对当事人进行道德审判?真心希望某些人写评论前先动动脑子。顺便,以后看到这种恶心人的评论一律直接拉黑,浪费一秒钟在这种人身上都嫌多。

然后,既然有人提到动机,那我们就再来谈谈动机。

其实当时答这道题只是觉得那些说霸道油耗不可能是9L/100km的人是在传播一个错误的观点,作为最近一直在做油耗业务的标定工程师我有能力也有必要提供一个正确的观点。

当时由于在出差途中也没有时间细写,接下来就和大家分享一下当时我做出判断的依据。

首先,我觉得大家要有一个基本共识,就是一台车的单次行驶油耗的数值分布是一个非常大的区间。而且这个区间远比很多人认知中的要大。

举个极端一点的例子,假如有一个50km的长下坡,那开完这个下坡的油耗只有启动时消耗的几毫升和停车前的几毫升。

也就是说理论上一台车的单次行驶油耗可以接近于0。

当然,我们不能脱离实际谈理论,接下来我们就结合实际情况进行分析。

根据当事人陈述,这次霸道开出9L/100km油耗的行驶条件是在道路相对顺畅的北京市区以均速(注意不是匀速)35km左右的车速行驶。

那么从这个驾驶条件中我们可以知道的是,其油耗肯定会高于35km/h匀速行驶油耗。

(非长下坡变工况油耗肯定大于匀速工况)

所以我们只要能够知道霸道35km/h匀速行驶的油耗就能知道当事人9L/100km这个数字到底有没有问题了。

因为手头没有老款霸道的实验数据,我们就用新款霸道(3.5V6)的实验数据和老款霸道的工信部油耗来进行粗略推算。

新款霸道工信部油耗是1x.x(涉及保密问题隐去部分数字)L/100km,35km/h匀速油耗是6.xxL/100km,35km/h匀速油耗是工信部油耗的5x%。霸道的工信部油耗是11.8L/100km,那么我们可以粗略推算其35km/h匀速油耗是11.8 * 5x% = 6.xxL/100km,6.xx<9,即使因为新旧两款车车辆参数略有不同,35km/h油耗和工信部油耗的比例关系可能会微妙地不一样,但基本也不会差得太多,所以基于这个计算我判断在特定工况下跑出9L/100km的油耗是完全可能的。

如果说到这个程度还有人认为霸道不可能跑出9L/100km的油耗的话,我劝你从幼儿园开始回炉重造。

写完我的判断依据后,顺便想提一下促使我写这个答案的另一大原因——就是很多人判断霸道油耗不可能是9L/100km的原因在我看来实在是太过奇葩且不合逻辑。

比如有的人说“因为我朋友/同事/亲戚/我自己开不出这个油耗,所以这个油耗不可能实现”。

这种属于压根不讲道理也不讲逻辑的。这些人压根没搞清楚人的经验和认知都是有局限性的,超出自己认知范围的事物不代表不存在,在没有证据的时候贸然做出“不可能”的判断往往就会被事实打脸。对于这些人我希望你们能好好学学逻辑以及多丰富一下人生阅历。

还有的人说VV7实测油耗和小熊油耗结果相近,霸道实测油耗比小熊油耗低太多,证明霸道的数字有问题。

这些人比上面那群人稍微脑子好用一点,知道找第三方做参照,但实际上逻辑也是一团浆糊。

小熊油耗里霸道3.5V6的油耗分布大概是这样。

这些人拿大多数用户的平均油耗来论证当事人的油耗是不可能实现的,这属于分不清个例与整体的关系而且压根没搞清楚小熊油耗的数字是怎么来的。跟我划一遍重点,小熊油耗是平均值,平均值,平均值。9只是不在大多数人的平均油耗区间,而不是不可能存在。

而且我敢肯定他们肯定没点开油耗的详细分布图看一眼,因为里面就有个车主的平均油耗是9.08L/100km。

至于这些人我希望你们质疑一个问题的时候能够再多动动脑子,多查查数据,以及多分析一下数据的构成而不是拿来就用,不然也很容易被打脸。

再然后,评论里以及其他答案里有一类人说许多答主质疑的是当事人拿一个偏离平均值很多的数字和另一个接近平均值的数字对比不合理,我这么答题是混淆视线。

对于这些人,我想说的是我的答案里没有对当事人这么对比合不合理进行过任何价值判断,如果要判断的话,文章一开始就说了,这种不能严格控制变量的对比没有任何意义,而且不仅仅是当事人这次比较,任何拿单次油耗结果进行油耗对比的都没有任何意义。

那么肯定有人要问,没有实验数据的一般用户该怎么比较不同车辆的油耗性能呢?

个人观点是,如果不追究实际使用油耗而仅仅是进行相对油耗水平比较的话,看工信部油耗就行了。

如果想看某辆车的实际使用油耗,那么看长期评测的结果或者第三方统计结果。

很多人有一个认知误区就是工信部油耗不靠谱,但实际上比起自媒体和门户网站,以及一些人推崇的小熊油耗,工信部油耗更为靠谱。

为什么?

因为认证机构对实验进行了严格的变量控制,所有的车辆都是在基本公平的环境下进行的油耗测试。

那么为什么大家会有这种认知误区呢?

因为工信部油耗普遍低于车主实际使用油耗。

很多人觉得自己开不出工信部油耗就认为工信部油耗不靠谱,这个逻辑其实也不对,一台车在跑油耗循环的时候油耗就是工信部油耗这么多,你的油耗和工信部油耗不一样不是工信部油耗不靠谱,只是你的车子行驶状况和油耗测试的时候不一样。

你的车子是在水温油温外气温25℃,用电设备全关,按EUDC循环跑的吗?如果不是,那么你的油耗和工信部油耗不一样不是很正常吗?

而且我发现很多车主并不了解自己的实际油耗高于工信部油耗的真正原因。

这是我油耗live里的一张图,说明了为什么实际油耗和工信部油耗不一样。


影响最大的是两个因素,第一,工信部油耗测试时是不开空调的。

第二,也是最关键的因素,在于工信部测试循环不符合大多数人的驾驶条件。

下图这种匀加速,匀速,匀减速的工况全中国没几个地方能开得起来,所以实际使用油耗和工信部油耗不一样真是再正常不过了。

看到这里很多人肯定会觉得这种无法反映实际油耗的东西有什么卵用呢?

当然有用,就是拿来做油耗水平的横向比较

因为即使不能反映实际油耗,但因为所以车辆都是在同样的测试条件下进行测试的,测得的油耗可以反映车辆的相对油耗水平。

就像我们认为应试教育不能反映学生的真实水平一样,工信部油耗一样不能反映车辆在实际使用中的真实油耗,但工信部油耗和高考一样,是相对最为公平的测试方式。

当然,当前的法规因为存在一些灰色地带,某些车企会通过钻空子来取得较低的油耗结果,但这也只是个别企业的个人行为,从整体上来讲工信部油耗还是靠谱的。

还有人问过我VV7工信部油耗是8L/100km,霸道是11.8L/100km,但霸道的小熊油耗反而比VV7低,那工信部油耗还有什么参考价值吗?

当然有,因为VV7循环油耗低只是一个综合了各种因素后的特例,并不能证明工信部油耗不靠谱。

第一,小排量涡轮增压本来就有循环工况油耗有利的特性,所以其循环油耗和实际油耗

差本来比自然吸气就大。

第二,某些企业在工信部油耗测试中可能利用了规则漏洞,导致循环和实际油耗差进一步加大。

综上,工信部油耗的正确使用方法是自然吸气发动机和自然吸气发动机比,涡轮增压发动机和涡轮增压发动机比,国产车和国产车比,合资车和合资车比。这样基本能体现其相对油耗水平。至于其他排列组合的比法,在国6法规实行前不能很好反映其相对油耗水平。

另外小熊油耗和工信部油耗的比较,某官贴有如下描述,大家可以自行体会一下。

最后再说一下小熊油耗挑战工信部油耗的话题,那是有点捧杀小熊的节奏。小熊油耗还只是一个小小的App而已,和工信部油耗背后的整个体系相比连人家的小拇指都够不到。

谁也想不到,实际油耗和工信部油耗差异是这样的

另外,不知道为什么现在有很多人认为小熊油耗一定能反映车辆油耗的真实水平。但个人却并不赞同这个观点。

大数据得到的结果固然更接近真实,但其前提是样本的质量和数量有保证。

首先是样本质量问题,个人对这种APP记录式的统计方法得到的数据的准确性和真实性持保留意见。

因为第一,APP注册毫无门槛,无法防止恶意刷数据的行为。第二,通过车主手工录入的方式也无法保证数据的准确性。第三,该软件的使用者本身属于比较在意油耗的人群,其用车方式不能代表平均水平。第四,该软件没有对驾驶环境进行统计,高速占比和市区占比不同的用户油耗分布区间截然不同,使用地域的交通环境不同也对油耗分布有巨大影响。

然后是样本数量问题,很多车型的样本数只有个位数或者十位数,对于油耗这种影响因子比较复杂的问题,并不一定能反映车辆的真实油耗水平。如果样本数过少,很难正确反映实际油耗的分布情况。

当然,收集用户实际油耗数据这个想法是很好的,只是该APP目前收集数据和处理数据的方式还是略显稚嫩,希望以后他们能有更好的表现。


最后,我给大家分享一些影响油耗的因素及其影响度的数据作为参考,让大家更为直观地了解一台车的油耗变化到底可以有多大。

1.车重

行驶阻力最主要就是路面摩擦阻力和风阻组成的,同一辆车的风阻一般不会发生变化,但车重会有很大的变化。

所以车重在日常行驶中可以说是影响油耗的主要因素。

我们可以简单计算一下,普通家用小型轿车在单驾驶员+空油箱和坐满五人+加满油的情况下质量会有多少变化。

按一个人平均重60kg,油箱45L计算的话,质量变化为60*4+45*0.72 ≈ 272kg

一般这个级别的车重是1300kg左右,车重增加272kg换算成百分比约是20%,也就是说在这种情况下,风阻较小的低速工况你的油耗会增加15左右%,即使是高速工况,也会有超过5%的增幅。

大致粗略估算时可以按重量增加100kg油耗恶化3%来进行计算。

2.轮胎

轮胎的花纹和胎压也是影响油耗的一大要素。

如果一直使用原厂轮胎并保证胎压处于用户手册推荐值,我们可以不考虑轮胎对油耗造成的影响,但是有些时候爆胎后不想去4S店,在修理厂进行非原厂轮胎的更换后,我们就需要注意轮胎是否和原厂参数相近了。

阻力系数影响度:

轮胎影响油耗的最关键因素是轮胎阻力系数,按欧盟法规一般分A—G七级,A阻力最小,G最大。

根据文献*1记载,轮胎从E级提升到A级,滚动阻力变化35%,油耗变化7%。

胎压的影响度:

据资料记载当胎压比厂商推荐值低50kPa时,市区油耗会恶化2.5%,郊外油耗会恶化4.3%,高速会恶化4.8%。*2



3.驾驶方式(因为无法进行精确量化,所以此条请根据个人实际情况进行修正)

加速方法的影响度:地板油和缓加速的喷油量差会差10-20%。所以如果要省油建议油门踏板尽量不要踩到3/4以上。

频繁加减速的影响度:过于频繁的加减速会导致7-25%的油耗恶化。

减速时是否利用发动机制动:在看到红绿灯时用发动机制动和用刹车制动约有2%的油耗差。

4.怠速时间

空调关闭时10分钟怠速可以消耗100-150cc的燃料,所以大家可以尽量减少无意义的怠速。

5.水温

80-90℃是发动机工作的最佳水温,

有试验表明, 当水箱中冷却水沸腾时, 汽车油耗增加约60 %,当发动机水温从80 ℃降到60 ℃时, 油耗增加约3 %,降到50 ℃时, 油耗增加约6 %, 降到40 ℃时油耗增加10 %以上。*3

6.空调

在外气温25℃时,空调温度也设定为25℃,仅仅打开空调开关怠速油耗就会上升12%。(小排量小型乘用车)

7.未完待续

*1 整车燃油经济性与轮胎相关性的试验研究与理论分析

*2 jatma.or.jp/pdf/jatma_f

*3汽车运行油耗的影响因素与汽车节能技术