Экономия топлива из автомобиля относится расстояние, пройденное транспортным средством и количеством топлива, потребляемого. Расход может быть выражен в единицах объема топлива, которое необходимо преодолеть на расстояние, или пройденного расстояния на единицу объема израсходованного топлива. Поскольку потребление топлива транспортными средствами является значительным фактором загрязнения воздуха, а импорт моторного топлива может составлять значительную часть внешней торговли страны, многие страны вводят требования по экономии топлива. Для приблизительного определения фактических характеристик автомобиля используются разные методы. Энергия в топливе требуется для преодоления различных потерь (сопротивление ветра, сопротивление шины и другие), возникающих при движении транспортного средства, а также для обеспечения энергией систем транспортного средства, таких как зажигание или кондиционер. Для уменьшения потерь при каждом преобразовании химической энергии топлива и кинетической энергии транспортного средства могут использоваться различные стратегии. Поведение водителя может повлиять на экономию топлива; маневры, такие как резкое ускорение и резкое торможение, тратят впустую энергию.
Электромобили не сжигают топливо напрямую и поэтому не обладают экономией топлива как таковой, но были созданы меры эквивалентности, такие как бензиновый эквивалент миль на галлон, чтобы попытаться сравнить их.
Экономия топлива - это соотношение между пройденным расстоянием и потребленным топливом.
Экономию топлива можно выразить двумя способами:
Преобразование единиц:
Мили на галлон США → л / 100 км: | Л / 100 км → миль на галлон США: | |||
Мили на британский галлон → л / 100 км: | Л / 100 км → миль на британский галлон: | |||
Мили на галлон США → км / 20 л: | ||||
Л / 100 км → км / 20 л: | ||||
Мили на галлон США → Миль на британский галлон: | ||||
Миль на британский галлон → Миль на галлон США: |
Обратите внимание, что при выражении в единицах расхода топлива на фиксированное расстояние (л / 100 км и т. Д.) Меньшее число означает более эффективный, а более высокий показатель означает менее эффективный; тогда как при использовании единиц расстояния на фиксированную единицу топлива (миль на галлон, км / л и т. д.) большее число означает более эффективный, а меньший - менее эффективный.
Хотя тепловой КПД (механическая отдача от химической энергии в топливе) нефтяных двигателей увеличился с начала автомобильной эры, это не единственный фактор экономии топлива. На экономию топлива влияет конструкция автомобиля в целом и схема эксплуатации. Опубликованная экономия топлива может варьироваться в зависимости от юрисдикции из-за различий в протоколах испытаний.
Одним из первых исследований по определению экономии топлива в Соединенных Штатах было исследование Mobil Economy Run, которое проводилось ежегодно с 1936 года (кроме периода Второй мировой войны ) по 1968 год. Оно было разработано для получения реальных показателей топливной эффективности во время Тест от побережья до берега на реальных дорогах, с регулярным движением и погодными условиями. Mobil Oil Corporation спонсировал его и Auto Club United States (УСК) санкционировал и управлял перспективе. В более поздних исследованиях средняя экономия топлива для нового легкового автомобиля в Соединенных Штатах улучшилась с 17 миль на галлон (13,8 л / 100 км) в 1978 году до более чем 22 миль на галлон (10,7 л / 100 км) в 1982 году. новые модели 2017 года автомобили, легкие грузовики и внедорожники в Соединенных Штатах были 24,9 миль на галлон США (9,4 л / 100 км). 2019 модельного года автомобили (Исх. EVS), классифицируемые как «среднего размера» по охране окружающей среды США в диапазоне от 12 до 56 миль на галлон США (20 до 4,2 л / 100 км), однако, из - за экологических проблем, вызванных CO 2 выбросов, новые правила ЕС вводится для снижения средних выбросов автомобилей, проданных с 2012 года, до 130 г / км CO 2, что эквивалентно 4,5 л / 100 км (52 миль на галлон США, 63 миль на галлон имп) для автомобилей с дизельным топливом и 5,0 л / 100 км. 100 км (47 миль на галлон США, 56 миль на галлон имп) для автомобиля, работающего на бензине.
На средний расход по всему автопарку не сразу влияет экономия топлива новым автомобилем: например, средний показатель автопарка Австралии в 2004 году составлял 11,5 л / 100 км (20,5 миль на галлон США) по сравнению со средним расходом новых автомобилей в том же году. 9,3 л / 100 км (25,3 миль на галлон США)
В 2010 году изучалась экономия топлива на устойчивых скоростях с выбранными транспортными средствами. Самое последнее исследование указывает на более высокую топливную эффективность на более высоких скоростях, чем предыдущие исследования; например, некоторые автомобили достигают большей экономии топлива на скорости 100 км / ч (62 мили в час), а не на скорости 70 км / ч (43 мили в час), хотя это и не самая лучшая экономичность, например Oldsmobile Cutlass Ciera 1994 года с двигателем LN2 2.2L, который имеет лучшую экономичность при 90 км / ч (56 миль / ч) (8,1 л / 100 км (29 миль на галлон ‑US)) и дает лучшую экономию при 105 км / ч (65 миль / ч), чем при 72 км / ч (45 миль / ч).) (9,4 л / 100 км (25 миль на галлон ‑US) против 22 миль на галлон ‑US (11 л / 100 км)). Доля движения по высокоскоростным дорогам колеблется от 4% в Ирландии до 41% в Нидерландах.
Когда с 1974 по 1995 год было введено ограничение скорости в 55 миль / ч (89 км / ч) Национальным законом США о максимальной скорости, появились жалобы на то, что экономия топлива может уменьшиться, а не увеличиться. Toyota Celica 1997 года показала лучшую топливную экономичность при 105 км / ч (65 миль в час), чем при 65 км / ч (40 миль в час) (5,41 л / 100 км (43,5 миль на галлон ‑US) против 5,53 л / 100 км (42,5 л / 100 км). миль на галлон ‑US)), хотя даже лучше на 60 миль в час (97 км / ч), чем на 65 миль в час (105 км / ч) (48,4 миль на галлон ‑US (4,86 л / 100 км) против 43,5 миль на галлон ‑US (5,41 л / 100) км)) и его лучшая экономичность (52,6 миль на галлон - США (4,47 л / 100 км)) при скорости всего 25 миль в час (40 км / ч). У других протестированных автомобилей топливная эффективность на 1,4-20,2% выше при 90 км / ч (56 миль / ч) по сравнению со 105 км / ч (65 миль / ч). Их максимальная экономичность была достигнута на скоростях от 40 до 90 км / ч (от 25 до 56 миль в час) (см. График).
Чиновники надеялись, что ограничение в 55 миль в час (89 км / ч) в сочетании с запретом на декоративное освещение, запретом на продажу бензина по воскресеньям и сокращением производства бензина на 15% сократит общее потребление газа на 200000 баррелей в день, что составляет Падение на 2,2% по сравнению с уровнем потребления бензина 1973 года в годовом исчислении. Частично это было основано на убеждении, что автомобили достигают максимальной эффективности при скорости от 40 до 50 миль в час (от 65 до 80 км / ч), а грузовики и автобусы наиболее эффективны при скорости 55 миль в час (89 км / ч).
В 1998 году Управление транспортных исследований США сделало сноску на оценку того, что Национальный предел максимальной скорости 1974 года (NMSL) снизил потребление топлива на 0,2–1,0 процента. На сельские межштатные автомагистрали, дороги, наиболее явно затронутые NMSL, приходилось 9,5% пробега транспортных средств в США в 1973 году, но такие дороги со свободным движением обычно обеспечивают более экономичное перемещение по сравнению с обычными дорогами.
На идентичных транспортных средствах могут быть указаны различные показатели расхода топлива в зависимости от методов испытаний в юрисдикции.
Lexus IS 250 - бензиновый 2,5 л 4GR-FSE V6, 204 л.с. (153 кВт), 6-ступенчатый автомат, задний привод
Поскольку общая сила, противодействующая движению транспортного средства (при постоянной скорости), умноженная на расстояние, которое проезжает транспортное средство, представляет работу, которую должен выполнять двигатель транспортного средства, исследование экономии топлива (количество энергии, потребляемой на единицу пройденного расстояния) требует подробный анализ сил, противодействующих движению автомобиля. С точки зрения физики Сила = скорость, с которой количество произведенной работы (доставленная энергия) изменяется в зависимости от пройденного расстояния, или:
Примечание: объем работы, производимой источником энергии транспортного средства (энергия, передаваемая двигателем), будет точно пропорционален количеству энергии топлива, потребляемой двигателем, если эффективность двигателя одинакова независимо от выходной мощности, но это не обязательно случай из-за рабочих характеристик ДВС.
Для транспортного средства, источником энергии которого является тепловой двигатель (двигатель, который использует тепло для выполнения полезной работы), количество энергии топлива, которое транспортное средство потребляет на единицу расстояния (ровная дорога), зависит от:
В идеале автомобиль, движущийся с постоянной скоростью по ровной поверхности в вакууме с колесами без трения, мог бы двигаться с любой скоростью, не потребляя энергии сверх того, что необходимо для того, чтобы автомобиль разогнался. В менее идеальном случае любое транспортное средство должно расходовать энергию на преодоление сил дорожной нагрузки, которые состоят из аэродинамического сопротивления, сопротивления качению шины и инерционной энергии, которая теряется при замедлении транспортного средства с помощью фрикционных тормозов. При идеальном рекуперативном торможении можно полностью восстановить инерционную энергию, но есть несколько вариантов уменьшения аэродинамического сопротивления или сопротивления качению, кроме оптимизации формы транспортного средства и конструкции шин. Энергию дорожной нагрузки или энергию, требуемую на колеса, можно рассчитать, оценив уравнение движения транспортного средства в течение определенного цикла движения. Трансмиссия транспортного средства должна обеспечивать эту минимальную энергию для движения транспортного средства и терять большое количество дополнительной энергии в процессе преобразования энергии топлива в работу и передачи ее на колеса. В целом источники потерь энергии при движении транспортного средства можно резюмировать следующим образом:
Снижение топливной эффективности из-за электрических нагрузок наиболее заметно на более низких скоростях, потому что большинство электрических нагрузок постоянны, в то время как нагрузка двигателя увеличивается с увеличением скорости. Таким образом, на более низкой скорости большая часть мощности двигателя используется электрическими нагрузками. Гибридные автомобили видят наибольшее влияние на топливную экономичность от электрических нагрузок из-за этого пропорционального эффекта.
Тип | Технология | Объяснение | Изобретатель | Примечания |
---|---|---|---|---|
Цикл двигателя | Замена бензиновых двигателей на дизельные. | Снижает удельный расход топлива на тормозах при более низких оборотах. | Герберт Акройд Стюарт | |
Стратегии сгорания двигателя | Электронное управление системой охлаждения | Оптимизирует рабочую температуру двигателя | ||
Стратифицированное горение заряда | Впрыскивает топливо в цилиндр непосредственно перед зажиганием, увеличивая степень сжатия | Для использования в бензиновых двигателях | ||
Сжигание обедненного ожога | Увеличивает соотношение воздух / топливо для уменьшения потерь на дросселирование | Крайслер | https://www.youtube.com/watch?v=KnNX6gtDyhg | |
Рециркуляция охлажденных выхлопных газов (бензин) | Снижает потери на дросселирование, отвод тепла, химическую диссоциацию и удельную теплоемкость | |||
Рециркуляция охлажденных выхлопных газов (дизельное топливо) | Снижает пиковые температуры сгорания | |||
Цикл Аткинсона | Увеличивает рабочий ход для достижения большей тепловой эффективности | Джеймс Аткинсон | Цикл Аткинсона | |
Регулируемые фазы газораспределения и регулируемый подъем клапана | Изменяет синхронизацию и высоту подъема клапана для точного управления впуском и выпуском | Уильям Хоу и Уильям Уильямс ( Роберт Стефенсон и компания ) изобрели первый клапан с регулируемой фазой газораспределения. | ||
Турбонаддув с изменяемой геометрией | Оптимизирует воздушный поток с помощью регулируемых лопаток для регулирования забора воздуха турбонагнетателя и устранения турбо-лага | Гарретт ( Honeywell ) | Открытые лопатки VNT | |
Twincharging | Сочетает нагнетатель с турбонагнетателем для устранения турбо-лага. | Lancia | Для использования в двигателях малого рабочего объема | |
Бензиновые двигатели с прямым впрыском (GDI) | Обеспечивает послойную загрузку топлива и сжигание сверхнормативной обедненной смеси | Леон Левавассер | ||
Дизельные двигатели с турбонаддувом и прямым впрыском | Сочетает прямой впрыск с турбонагнетателем | Фольксваген | ||
Прямой впрыск Common Rail | Повышает давление впрыска | Роберт Хубер | ||
Пьезоэлектрические дизельные форсунки | Использует несколько впрысков на цикл двигателя для повышения точности | |||
Управление цилиндром | Отключает отдельные цилиндры, когда их выходная мощность не требуется | |||
HCCI (воспламенение от сжатия с однородным зарядом) | Обеспечивает более обедненный и более высокий компрессионный ожог | https://www.youtube.com/watch?v=B8CnYljXAS0 | ||
Двигатель Скудери | Устраняет потери при повторном сжатии | Кармело Дж. Скудери | Двигатель Скудери | |
Комбинированные двигатели (6-тактный двигатель или двигатель с турбонаддувом) | Восстанавливает энергию выхлопных газов | |||
Двухтактные дизельные двигатели | Увеличивает соотношение мощности к весу | Чарльз Ф. Кеттеринг | ||
Газотурбинные двигатели с высоким КПД | Увеличивает соотношение мощности к весу | |||
Турбопарог | Использует тепло от двигателя для вращения мини-турбины для выработки энергии. | Раймонд Фрейманн (BMW) | ||
Гибридный аккумуляторный автомобиль Stirling | Повышает тепловую эффективность | Все еще в значительной степени теоретический, хотя прототипы были созданы Дином Каменом. | ||
Оптимизированный по времени ход поршня | Улавливает энергию газов в цилиндрах при самых высоких температурах | |||
Внутренние потери двигателя | Уменьшенные двигатели с нагнетателем или турбонагнетателем | Уменьшает рабочий объем двигателя при сохранении достаточного крутящего момента | Saab, начиная с модели 99 1978 года. | 2014-Глобальный-Турбо-Прогноз |
Смазочные материалы с низким коэффициентом трения (моторное масло, трансмиссионная жидкость, жидкость для мостов) | Снижает потери энергии на трение | |||
Моторные масла с низкой вязкостью | Уменьшает гидродинамическое трение и энергию, необходимую для циркуляции | |||
Масляный насос переменной производительности | Избегает чрезмерного расхода при высоких оборотах двигателя | |||
Электрификация оборудования двигателя (водяной насос, насос гидроусилителя руля и компрессор кондиционера) | Передает на трансмиссию больше мощности двигателя или снижает расход топлива, необходимый для достижения той же тяговой мощности | |||
Кулачок роликового типа, покрытие с низким коэффициентом трения на юбке поршня и оптимальная несущая поверхность, например, подшипник распределительного вала и соединительные стержни. | Снижает трение в двигателе | |||
Условия работы двигателя | Присадки к охлаждающей жидкости | Повышает тепловую эффективность системы охлаждения | ||
Увеличение числа передаточных чисел коробки передач в механических коробках передач | Снижает обороты двигателя в круизе. | |||
Уменьшение объема систем водяного охлаждения | Двигатель быстрее достигает эффективной рабочей температуры | |||
Система старт-стоп | Автоматически выключает двигатель при остановке автомобиля, сокращая время простоя | |||
Уменьшенные двигатели с системой электропривода и аккумулятором | Избегает низкого КПД холостого хода и условий питания |
Тип | Технология | Объяснение | Изобретатель | Примечания |
---|---|---|---|---|
Потери при передаче | Бесступенчатая трансмиссия (CVT) | Позволяет двигателю работать на наиболее эффективных оборотах | Леонардо да Винчи | Для использования в автоматических коробках передач |
Блокировка гидротрансформаторов в автоматических трансмиссиях | Снижает скольжение и потери мощности в преобразователе | |||
Сопротивление качению | Более легкие конструкционные материалы (алюминий, стекловолокно, пластик, высокопрочная сталь и углеродное волокно) | Снижает вес автомобиля | ||
Повышение давления в шинах | Снижает деформацию шин при недостаточном весе | |||
Замена шин на модели с низким сопротивлением качению (LRR) | Снижает сопротивление качению | |||
Последовательный параллельный гибрид | Использование электродвигателя для базовой мощности и двигателя внутреннего сгорания для поддержки и повышения, когда это необходимо | Снижает расход топлива за счет включения бензинового двигателя только при необходимости, что также является экологически чистым. | TRW | |
Энергосбережение | Более легкие материалы для движущихся частей (поршни, коленчатый вал, шестерни и легкосплавные диски) | Снижает энергию, необходимую для перемещения деталей | ||
Регенеративное торможение | Улавливает кинетическую энергию при торможении | Луи Антуан Криже | Для использования в гибридных или электромобилях | |
Улавливание отработанного тепла из выхлопной системы | Преобразует тепловую энергию в электричество с помощью термоэлектрического охлаждения | Жан Шарль Атанас Пельтье | ||
Рекуперативные амортизаторы | Восстанавливает потерянную энергию в подвеске автомобиля | Левант Пауэр | ||
Управление движением | Активное управление автомагистралью | Соответствует ограничениям скорости и транспортным средствам, разрешенным к выезду на автомагистрали, с плотностью движения для поддержания пропускной способности. | ||
Электронные системы управления транспортными средствами, которые автоматически поддерживают дистанцию между транспортными средствами на автомагистралях. | Уменьшает пульсацию при обратном торможении и последующем повторном ускорении |
Технологии, которые могут повысить топливную эффективность, но еще не представлены на рынке, включают:
Существует много послепродажных потребительских товаров, которые призваны повысить экономию топлива; многие из этих заявлений были дискредитированы. В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды ведет список устройств, которые были протестированы независимыми лабораториями, и публикует результаты испытаний.
Обязательная публикация производителя о расходе топлива привела к тому, что в прошлом некоторые использовали сомнительные методы для достижения лучших значений. Если испытание проводится на испытательном стенде, автомобиль может обнаруживать открытые двери и адаптировать управление двигателем. Кроме того, при движении в соответствии с тестовым режимом параметры могут адаптироваться автоматически. Испытательные лаборатории используют «золотой автомобиль», который тестируется в каждой из них, чтобы убедиться, что каждая лаборатория производит одинаковый набор измерений для данного ездового цикла.
Давление в шинах и смазочные материалы должны соответствовать рекомендациям производителя (для определенного типа динамометра требуется более высокое давление в шинах, но это должно компенсировать различное сопротивление качению динамометра, а не создавать нереалистичную нагрузку на транспортное средство). Обычно приводимые цифры, публикуемые производителем, должны быть подтверждены соответствующими органами, которые засвидетельствовали испытания автомобиля / двигателя. Некоторые юрисдикции проводят независимые испытания выбросов транспортных средств, находящихся в эксплуатации, и в качестве окончательной меры могут принудительно отозвать все автомобили определенного типа, если автомобили клиента не соответствуют требованиям производителей в разумных пределах. Расходы и плохая огласка такого отзыва побуждают производителей публиковать реалистичные цифры. Федеральное правительство США повторно тестирует 10–15% моделей, чтобы убедиться в точности тестов производителя.
Реальный расход топлива может сильно различаться, так как на него могут влиять многие факторы, которые мало связаны с автомобилем. Условия вождения - погода, трафик, температура; стиль вождения - резкое торможение, трогание с места и превышение скорости; дорожные условия - асфальтированный против гравия, ровный против выбоин; а такие вещи, как перевозка лишнего веса, багажники на крыше и качество топлива, могут в совокупности значительно увеличить расход топлива. Невозможно рассчитывать на стабильную работу перед лицом стольких переменных, как и ожидание того, что один набор цифр будет охватывать каждого водителя и его личные обстоятельства.
Рейтинги предназначены для сравнения и не являются обещанием реальных результатов.
В течение многих лет критики утверждали, что EPA (США Агентство по охране окружающей среды) оценочные показатели экономии топлива были ввести в заблуждение. Основные аргументы противников EPA были сосредоточены на отсутствии реальных испытаний и очень ограниченном масштабе (например, город или шоссе).
Частично в ответ на эту критику EPA изменило свою систему оценки экономии топлива в 2008 году, пытаясь более адекватно решить эти проблемы. Вместо простого тестирования в двух предполагаемых режимах теперь тестирование охватывает:
Хотя новые стандарты EPA могут представлять собой улучшение, реальные пользовательские данные могут по-прежнему быть лучшим способом сбора и сбора точной информации об экономии топлива. В связи с этим EPA также создало веб-сайт http://www.fueleconomy.gov/mpg/MPG.do?action=browseList, где водители могут вводить и отслеживать свои собственные реальные показатели экономии топлива.
Существует также ряд веб-сайтов, которые пытаются отслеживать и сообщать данные об экономии топлива для отдельных пользователей в реальных условиях вождения. Сайты или публикации, такие как Consumer Reports, Edmunds.com, Consumer Guide и TrueDelta. com, предлагают эту услугу и требуют более точных цифр, чем те, которые указаны EPA.
Правительства, различные экологические организации и компании, такие как Toyota и Shell Oil Company, исторически призывали водителей поддерживать адекватное давление воздуха в шинах и соблюдать осторожность при ускорении / замедлении. Отслеживание топливной эффективности стимулирует поведение, направленное на максимальную экономию топлива.
Пятилетнее партнерство между Michelin и Anglian Water показывает, что 60 000 литров топлива можно сэкономить за счет давления в шинах. Парк Anglian Water, состоящий из 4000 фургонов и автомобилей, в настоящее время исчерпал свой ресурс. Это показывает влияние давления в шинах на топливную экономичность.
Система экологического менеджмента EMAS, как и хорошее управление автопарком, включает в себя учет расхода топлива автопарком. Управление качества использует эти цифры для управления мерами, действующими на автопарках. Это способ проверить, повлияли ли закупки, вождение и техническое обслуживание в целом на изменения в общем потреблении автопарка.
Страна | В среднем за 2004 год | Требование | |||
---|---|---|---|---|---|
2004 г. | 2005 г. | 2008 г. | Потом | ||
Китайская Народная Республика | 6,9 л / 100 км | 6,9 л / 100 км | 6,1 л / 100 км | ||
Соединенные Штаты | 24,6 миль на галлон (9,5 л / 100 км) (легковые и грузовые автомобили) * | 27 миль на галлон (8,7 л / 100 км) (только легковые автомобили) * | 35 миль на галлон (6,7 л / 100 км) (модельный год 2020, легковые и легкие грузовики) | ||
Европейский Союз | 4,1 л / 100 км (2020, NEDC) | ||||
Япония | 6,7 л / 100 км CAFE экв (2010 г.) | ||||
Австралия | 8,08 л / 100 км CAFE экв (2002 г.) | никто | нет (по состоянию на март 2019 г.) |
* трасса ** совмещенная
С октября 2008 года все новые автомобили должны были продаваться с наклейкой на лобовом стекле с указанием расхода топлива и выбросов CO 2. Показатели расхода топлива выражены в городском, загородном и смешанном режиме и измерены в соответствии с Правилами 83 и 101 ЕЭК, которые основаны на европейском ездовом цикле ; ранее указывалось только объединенное число.
Австралия также использует звездную систему оценки от одной до пяти звезд, которая сочетает парниковые газы с загрязнением, каждая из которых оценивается от 0 до 10, причем десять - лучшие. Чтобы получить 5 звезд, необходим общий балл 16 или выше, поэтому автомобиль с 10 баллами за экономичность (теплица) и 6 за выбросы, 6 за экономичность и 10 за выбросы, или что-то среднее, получит наивысший рейтинг 5 звезд.. Самый низкий рейтинг у Ssangyong Korrando с автоматической коробкой передач с одной звездой, а самый высокий рейтинг у гибрида Toyota Prius. Fiat 500, Fiat Punto и Fiat Ritmo, а также Citroen C3 также получили 5 звезд. Рейтинг теплицы зависит от экономии топлива и типа используемого топлива. Оценка теплицы 10 требует 60 или менее граммов CO 2 на км, в то время как оценка нуля составляет более 440 г / км CO 2. Наивысший рейтинг парниковых газов из всех перечисленных автомобилей 2009 года - это Toyota Prius с 106 г / км CO 2 и 4,4 л / 100 км (64 миль на галлон ‑ имп ; 53 миль на галлон ‑ США). Несколько других автомобилей также получили такую же оценку 8,5 за теплицу. Наименьший рейтинг был у Ferrari 575: 499 г / км CO 2 и 21,8 л / 100 км (13,0 миль на галлон ‑ имп ; 10,8 миль на галлон ‑ США). Bentley также получил нулевую оценку - 465 г / км CO 2. Лучшая экономия топлива за любой год - это Honda Insight 2004–2005 годов, при 3,4 л / 100 км (83 миль на галлон ‑ имп ; 69 миль на галлон ‑ США).
Производители транспортных средств следуют контролируемой процедуре лабораторных испытаний для получения данных о расходе топлива, которые они представляют правительству Канады. Этот контролируемый метод проверки расхода топлива, включая использование стандартизованных видов топлива, испытательных циклов и расчетов, используется вместо езды по дороге, чтобы гарантировать, что все автомобили проходят испытания в идентичных условиях, а результаты являются согласованными и повторяемыми.
Отобранные тестовые автомобили перед тестированием проходят «обкатку» примерно на 6000 км. Затем транспортное средство устанавливается на динамометрическом стенде, запрограммированном для учета аэродинамической эффективности, веса и сопротивления качению транспортного средства. Обученный водитель управляет автомобилем по стандартным ездовым циклам, имитирующим поездки в городе и по шоссе. Показатели расхода топлива рассчитываются на основе выбросов, возникающих во время ездовых циклов.
ПЯТЫЙ ЦИКЛ ИСПЫТАНИЯ:
Тесты 1, 3, 4 и 5 усредняются для определения расхода топлива при движении по городу.
Тесты 2, 4 и 5 усредняются для определения расхода топлива при движении по шоссе.
В Европейском союзе легковые автомобили обычно тестируются с использованием двух ездовых циклов, и соответствующая экономия топлива указывается как «городская» и «загородная» в литрах на 100 км и (в Великобритании) в милях на британский галлон.
Городская экономика измеряется с помощью цикла испытаний, известного как ECE-15, впервые введенного в 1970 году Директивой ЕС 70/220 / EWG и завершенного Директивой EEC 90 / C81 / 01 в 1999 году. Он имитирует городской участок длиной 4052 м (2,518 мили). поездка со средней скоростью 18,7 км / ч (11,6 миль / ч) и максимальной скоростью 50 км / ч (31 миль / ч).
Цикл вождения за городом или EUDC длится 400 секунд (6 минут 40 секунд) при средней скорости 62,6 км / ч (39 миль в час) и максимальной скорости 120 км / ч (74,6 миль в час).
Показатели расхода топлива в ЕС часто значительно ниже, чем соответствующие результаты испытаний Агентства по охране окружающей среды США для того же автомобиля. Например, Honda CR-Z 2011 года с шестиступенчатой механической коробкой передач оценивается в 6,1 / 4,4 л / 100 км в Европе и 7,6 / 6,4 л / 100 км (31/37 миль на галлон) в Соединенных Штатах.
В Европейском союзе реклама должна ясно показывать данные о выбросах углекислого газа (CO 2) и расходе топлива, как описано в Законодательном акте Великобритании 2004 г. № 1661. С сентября 2005 г. доступна наклейка «Зеленый рейтинг» с цветовой кодировкой. в Великобритании, которая оценивает экономию топлива по выбросам CO 2: A: lt;= 100 г / км, B: 100–120, C: 121–150, D: 151–165, E: 166–185, F: 186– 225 и G: 226+. В зависимости от типа используемого топлива, для бензина A соответствует примерно 4,1 л / 100 км (69 миль на галлон ‑ имп ; 57 миль на галлон ‑US), а для G - около 9,5 л / 100 км (30 миль на галлон ‑ имп ; 25 миль на галлон ‑US). В Ирландии очень похожая маркировка, но диапазоны немного отличаются: A: lt;= 120 г / км, B: 121–140, C: 141–155, D: 156–170, E: 171–190, F: 191–225 и G: 226+. С 2020 года ЕС требует от производителей в среднем 95 г / км CO. 2выбросы или меньше, или уплатить надбавку за сверхнормативные выбросы.
В Великобритании ASA (агентство рекламных стандартов) заявило, что данные о расходе топлива вводят в заблуждение. Часто в случае с европейскими транспортными средствами цифры MPG (миль на галлон), которые можно рекламировать, часто не совпадают с вождением в «реальном мире».
ASA заявило, что производители автомобилей могут использовать «читы» для подготовки своих автомобилей к обязательным испытаниям на топливную экономичность и выбросы, чтобы они выглядели как можно более «чистыми». Эта практика распространена при испытаниях бензиновых и дизельных автомобилей, но гибридные и электромобили не защищены, поскольку производители применяют эти методы для повышения эффективности использования топлива.
Автомобильные эксперты также утверждают, что официальные цифры MPG, предоставленные производителями, не отражают истинные значения MPG при реальном вождении. Веб-сайты были созданы, чтобы показывать реальные цифры MPG, основанные на данных, полученных от реальных пользователей, в сравнении с официальными цифрами MPG.
Основные лазейки в текущих тестах ЕС позволяют производителям автомобилей использовать ряд «читов» для улучшения результатов. Производители автомобилей могут:
Согласно результатам исследования 2014 года, проведенного Международным советом по чистому транспорту (ICCT), разрыв между официальными и реальными показателями экономии топлива в Европе вырос примерно до 38% в 2013 году с 10% в 2001 году. что для частных автомобилей, разница между дорожным и официальным CO 2значения выросли с 8% в 2001 году до 31% в 2013 году и 45% для служебных автомобилей в 2013 году. Отчет основан на данных, полученных более чем по полумиллиону частных и корпоративных автомобилей по всей Европе. Анализ был подготовлен ICCT совместно с Нидерландской организацией прикладных научных исследований (TNO) и Немецким институтом энергетики в Гейдельберге (IFEU).
В обновлении данных ICCT в 2018 году разница между официальными и реальными цифрами снова составила 38%.
Критерии оценки, используемые в Японии, отражают обычно встречающиеся условия вождения, поскольку типичный японский водитель не едет так быстро, как другие регионы по всему миру ( ограничения скорости в Японии ).
Испытание на цикл вождения с режимом 10–15 является официальным испытанием на экономию топлива и выбросы выхлопных газов для новых легковых автомобилей в Японии. Экономия топлива выражается в км / л (километрах на литр), а выбросы - в г / км. Тест проводится на динамометре и состоит из 25 тестов, охватывающих холостой ход, ускорение, устойчивый ход и замедление, а также моделирует типичные японские городские условия и / или условия движения по скоростным шоссе. Схема бега начинается с теплого старта, длится 660 секунд (11 минут) и работает со скоростью до 70 км / ч (43,5 миль в час). Расстояние цикла составляет 6,34 км (3,9 мили), средняя скорость 25,6 км / ч (15,9 миль в час), а продолжительность 892 секунды (14,9 минут), включая начальный сегмент из 15 режимов.
Новый более требовательный тест, названный JC08, был учрежден в декабре 2006 года для нового стандарта Японии, который вступает в силу в 2015 году, но он уже используется несколькими производителями автомобилей для новых автомобилей. Тест JC08 значительно длиннее и строже, чем тест в режиме 10–15. Режим работы с JC08 растягивается до 1200 секунд (20 минут), есть измерения как при холодном, так и при теплом запуске, а максимальная скорость составляет 82 км / ч (51,0 миль / ч). Рейтинг экономичности JC08 ниже, чем у режима цикла 10–15, но ожидается, что они будут более реальными. Toyota Prius стал первым автомобилем, чтобы встретиться в Японии новых 2015 топлива стандартов экономики измеряется при испытании JC08.
Начиная с 7 апреля 2008 года, на все проданные автомобили полной массой до 3,5 тонн, кроме частной продажи, должна быть нанесена наклейка об экономии топлива (если таковая имеется), которая показывает рейтинг от одной половины до шести звезд, причем самые экономичные автомобили имеют наибольшее количество звезд. и наименее прожорливые автомобили, а также экономия топлива в л / 100 км и расчетная годовая стоимость топлива для проезда 14 000 км (при нынешних ценах на топливо). Наклейки также должны присутствовать на автомобилях, сдаваемых в аренду на срок более 4 месяцев. Все новые автомобили в настоящее время имеют диапазон от 6,9 л / 100 км (41 миль на галлон ‑ имп ; 34 миль на галлон ‑US) до 3,8 л / 100 км (74 миль на галлон ‑ имп ; 62 миль на галлон ‑US) и получают соответственно от 4,5 до 5,5 звезд.
Королевство Саудовская Аравия объявила о новых легких грузовых стандартов экономии автомобильного топлива в ноябре 2014 года, которые вступили в силу 1 января 2016 и будет полностью ФР в 1 января 2018 года lt;регулирования саудовский стандартов (SASO-2864)gt;. Обзор целей будет проведен к декабрю 2018 года, когда будут установлены целевые показатели на 2021–2025 годы.
Закон об энергетической Tax 1978 в США установили обжоры налог на газ по продаже новых транспортных средств года модели, чья экономия топлива не соответствуют определенному закону уровней. Налог распространяется только на легковые автомобили (не грузовики) и взимается IRS. Его цель - воспрепятствовать производству и покупке автомобилей с неэффективным расходом топлива. Налог вводился поэтапно в течение десяти лет, со временем ставки повышались. Он применяется только к производителям и импортерам автомобилей, хотя, по-видимому, часть или весь налог передается потребителям автомобилей в виде более высоких цен. Налогом облагаются только новые автомобили, поэтому продажа подержанных автомобилей налогом не облагается. Налог градуирован для применения более высокой налоговой ставки для менее экономичных транспортных средств. Чтобы определить ставку налога, производители тестируют все автомобили в своих лабораториях на предмет экономии топлива. США Агентство по охране окружающей среды подтверждает часть этих тестов в качестве лаборатории EPA.
В некоторых случаях этот налог может применяться только к определенным вариантам данной модели; например, Pontiac GTO 2004–2006 годов (импортированная версия Holden Monaro ) действительно облагался налогом при заказе с четырехступенчатой автоматической коробкой передач, но не облагался налогом при заказе с шестиступенчатой механической коробкой передач.
Два отдельных теста экономии топлива имитируют вождение по городу и вождение по шоссе: программа вождения по городу или График движения городского динамометра или (UDDS) или FTP-72 определена в 40 CFR 86.I и состоит из запуска холодного двигателя и выполнения 23 останавливается в течение 31 минуты со средней скоростью 20 миль / ч (32 км / ч) и максимальной скоростью 56 миль / ч (90 км / ч).
Программа «шоссе» или график движения с экономичным расходом топлива (HWFET) определена в 40 CFR 600.I и использует прогретый двигатель и не останавливается, в среднем 48 миль в час (77 км / ч) с максимальной скоростью 60 миль в час. (97 км / ч) на расстояние 10 миль (16 км). Затем измерения корректируются в сторону уменьшения на 10% (город) и 22% (шоссе) для более точного отражения реальных результатов. Средневзвешенное значение экономии топлива в городе (55%) и на шоссе (45%) используется для определения комбинированного рейтинга и налога на жадность.
Процедура была обновлена до FTP-75, добавив цикл «горячего старта», который повторяет цикл «холодного старта» после 10-минутной паузы.
Поскольку цифры EPA почти всегда указывали на лучшую эффективность, чем реальная топливная эффективность, EPA изменило метод, начиная с 2008 года. Обновленные оценки доступны для транспортных средств, начиная с 1985 модельного года.
Агентство по охране окружающей среды США внесло изменения в процедуру тестирования, вступившую в 2008 г., и добавило три новых теста Дополнительной федеральной процедуры тестирования (SFTP), чтобы включить в них влияние более высокой скорости движения, более резкого ускорения, более низкой температуры и использования кондиционеров.
SFTP US06 - это цикл высокой скорости / быстрого ускорения, который длится 10 минут, покрывает 8 миль (13 км), в среднем составляет 48 миль в час (77 км / ч) и достигает максимальной скорости 80 миль в час (130 км / ч). Включены четыре остановки, а быстрое ускорение достигает максимальной скорости 8,46 миль в час (13,62 км / ч) в секунду. Двигатель начинает прогреваться, и кондиционер не используется. Температура окружающей среды варьируется от 68 ° F (20 ° C) до 86 ° F (30 ° C).
SFTO SC03 - это испытание системы кондиционирования воздуха, в ходе которого температура окружающей среды повышается до 95 ° F (35 ° C) и используется система климат-контроля автомобиля. Длится 9,9 минут, петля длиной 3,6 мили (5,8 км) в среднем составляет 22 мили в час (35 км / ч) и достигает максимальной скорости 54,8 миль в час (88,2 км / ч). Включены пять остановок, холостой ход происходит в 19 процентах случаев, и достигается ускорение 5,1 миль в час в секунду. Температура двигателя начинает теплая.
Наконец, цикл холодной температуры использует те же параметры, что и текущий городской цикл, за исключением того, что температура окружающей среды установлена на 20 ° F (-7 ° C).
Тесты EPA на экономию топлива не включают тесты на электрическую нагрузку, выходящие за рамки контроля микроклимата, которые могут объяснить некоторые расхождения между EPA и реальной топливной эффективностью. Электрическая нагрузка 200 Вт может снизить КПД на 0,4 км / л (0,94 миль на галлон) при циклическом испытании FTP 75.
Начиная с 2017 модельного года, метод расчета изменился для повышения точности расчетной экономии топлива с меньшей неопределенностью для экономичных транспортных средств.
Следуя заявлениям об эффективности, сделанным для таких транспортных средств, как Chevrolet Volt и Nissan Leaf, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии рекомендовала использовать новую формулу топливной эффективности EPA, которая дает разные значения в зависимости от используемого топлива. В ноябре 2010 года EPA представило первые рейтинги экономии топлива на наклейках Monroney для подключаемых электромобилей.
Для отметки об экономии топлива подключаемого гибрида Chevy Volt EPA оценило автомобиль отдельно для полностью электрического режима, выраженного в милях на галлон в бензиновом эквиваленте (MPG-e), и для режима только бензина, выраженного в условных милях на галлон. Агентство по охране окружающей среды также оценило общий рейтинг экономии топлива на бензине и электричестве в городе / шоссе, выраженный в милях на галлон бензинового эквивалента (MPG-e). На этикетке также есть таблица, показывающая экономию топлива и потребляемую электроэнергию для пяти различных сценариев: 30 миль (48 км), 45 миль (72 км), 60 миль (97 км) и 75 миль (121 км), пробег между полной зарядкой, и сценарий «никогда не заряжать». Эта информация была включена для того, чтобы потребители знали о вариативности результатов экономии топлива в зависимости от миль, пройденных между зарядками. Также была учтена экономия топлива для сценария использования только бензина (никогда не взимать плату). Для режима работы только на электричестве также отображается потребление энергии, оцениваемое в кВтч на 100 миль (160 км).
Наклейка Monroney 2010 года, показывающая комбинированный эквивалент экономии топлива города / шоссе EPA для полностью электрического автомобиля, в данном случае Nissan Leaf 2010 года.Для отметки об экономии топлива электромобиля Nissan Leaf EPA оценило комбинированную экономию топлива в милях на галлон бензинового эквивалента с отдельной оценкой для езды по городу и шоссе. Этот эквивалент экономии топлива основан на потреблении энергии, оцениваемом в кВтч на 100 миль, а также указанном на этикетке Monroney.
В мае 2011 года Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) и EPA выпустили совместное окончательное правило, устанавливающее новые требования к маркировке экономии топлива и окружающей среды, которая является обязательной для всех новых легковых и грузовых автомобилей, начиная с 2013 модельного года, и добровольной на 2012 год. модели. Решение включает в себя новые этикетки для альтернативного топлива и альтернативных двигателей, доступных на рынке США транспортных средств, таких как плагин гибридов, электрических транспортных средств, гибких топливных транспортных средств, клеток транспортного средства водородного топлива и природного газа транспортных средств. Общий показатель экономии топлива, принятый для сравнения транспортных средств с альтернативным топливом и передовыми технологиями с обычными автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, составляет мили на галлон бензинового эквивалента (MPGe). Галлон бензинового эквивалента означает количество киловатт-часов электроэнергии, кубических футов сжатого природного газа (КПГ) или килограммов водорода, которые равны энергии в галлоне бензина.
Новые метки также впервые включают оценку того, сколько топлива или электроэнергии требуется, чтобы проехать 100 миль (160 км), предоставляя потребителям США данные о расходе топлива на пройденное расстояние, метрика, обычно используемая во многих других странах. EPA объяснило, что цель состоит в том, чтобы избежать традиционной метрики миль на галлон, которая может вводить в заблуждение, когда потребители сравнивают улучшения экономии топлива, и известная как «иллюзия MPG» - эта иллюзия возникает из-за обратной (т.е. нелинейной) зависимости между стоимостью (эквивалентно, объем израсходованного топлива) на единицу пройденного расстояния и значение MPG означает, что различия в значениях MPG не имеют прямого значения - имеют значение только отношения (в математических терминах обратная функция не переключается с сложением и вычитанием; в общем, разница в обратных значениях не равно обратной их разности). Было заявлено, что многие потребители не знают об этом и поэтому сравнивают значения MPG, вычитая их, что может дать неверную картину относительных различий в экономии топлива между различными парами транспортных средств - например, увеличение с 10 до 20 MPG соответствует к 100% -ному улучшению экономии топлива, тогда как увеличение с 50 до 60 миль на галлон означает только 20% улучшение, хотя в обоих случаях разница составляет 10 миль на галлон. Агентство по охране окружающей среды пояснило, что новая метрика «галлонов на 100 миль» обеспечивает более точную меру эффективности использования топлива - в частности, она эквивалентна нормальному метрическому измерению экономии топлива, литрам на 100 километров (л / 100 км).
Нормы корпоративной средней экономии топлива (CAFE) в Соединенных Штатах, впервые принятые Конгрессом в 1975 году, представляют собой федеральные постановления, направленные на повышение средней экономии топлива легковых и легких грузовиков (грузовиков, фургонов и внедорожников ), продаваемых в США в после арабского нефтяного эмбарго 1973 года. Исторически сложилось так, что это средневзвешенная по продажам экономия топлива парка легковых и легких грузовиков текущего модельного года, производимых для продажи в Соединенных Штатах. В соответствии со стандартами Truck CAFE на 2008–2011 гг. Это изменяется на модель «занимаемой площади», в которой грузовикам большего размера разрешается потреблять больше топлива. Стандарты были ограничены транспортными средствами ниже определенного веса, но в 2011 году эти весовые категории были расширены.
Закон о чистом воздухе 1970 г. запрещал штатам устанавливать свои собственные стандарты загрязнения воздуха. Однако законодательство разрешило EPA предоставить Калифорнии отказ от права, что позволило штату устанавливать более высокие стандарты. В законе содержится положение о «совмещении», которое позволяет другим штатам принимать лимиты выбросов от транспортных средств, такие же, как в Калифорнии. Отказ Калифорнии обычно предоставлялся до 2007 года, когда администрация Джорджа Буша отклонила предложение штата принять ограничения на загрязнение окружающей среды в результате глобального потепления для автомобилей и легких грузовиков. Калифорния и 15 других штатов, которые пытались ввести те же стандарты выбросов, подали в суд в ответ. Дело было приостановлено в суде до тех пор, пока администрация Обамы не изменила политику в 2009 году, предоставив отказ.
В августе 2012 года президент Обама объявил о новых стандартах для автомобилей американского производства, составляющих в среднем 54,5 мили на галлон к 2025 году. В апреле 2018 года администратор EPA Скотт Прюитт объявил, что администрация Трампа планирует отменить федеральные стандарты 2012 года и будет также стремятся ограничить власть Калифорнии устанавливать свои собственные стандарты. Хотя администрация Трампа, как сообщается, рассматривала компромисс, позволяющий сохранить в силе государственные и национальные стандарты, 21 февраля 2019 года Белый дом заявил, что отказался от этих переговоров. Впоследствии в правительственном отчете было обнаружено, что в 2019 году экономия топлива упала на 0,2 мили на галлон (до 24,9 миль на галлон), а загрязнение увеличилось на 3 грамма на милю пройденного пути (до 356 граммов на милю). Снижения экономии топлива и увеличения загрязнения не происходило за предыдущие пять лет. Правление эпохи Обамы было официально отменено 31 марта 2020 года.
|
|
|
|
|