現(xiàn)代人為的是讓加了油的車(chē)跑更多車(chē)程

究竟能多不懈努力？

停放打火的道家

從前手動(dòng)擋車(chē)盛行于的這時(shí)候，遇到交通堵塞或者等信號(hào)燈，很常指老駕駛員痛打操作方式接著車(chē)子打火在路尾端——為的是節(jié)油。

的確，電動(dòng)汽車(chē)在空氣冷卻（引擎抖動(dòng)）時(shí)的柴油排放量Aunay而異，但最少能達(dá)至每空氣冷卻10兩分鐘耗用0.1到0.4升柴油。與此同時(shí)，假如電動(dòng)汽車(chē)空氣冷卻10秒以?xún)?nèi)，因此將電動(dòng)汽車(chē)打火再點(diǎn)燃能節(jié)約更多的汽油。[1][2]因此，假如停放天數(shù)夠長(zhǎng)，因此你對(duì)打火再起爆這兩套姿勢(shì)并不孤單不然，就值得稱(chēng)贊將引擎打火。

開(kāi)手動(dòng)擋的我 | giphy.com

駕車(chē)不右轉(zhuǎn)的神方法論

在鄉(xiāng)下開(kāi)車(chē)，假如遇到“是并非拐彎”此種小難題，總之是是并非方便快捷是并非來(lái)了。但長(zhǎng)年在馬路上跑的老駕駛員們卻不因此指出。

某亞洲地區(qū)外賣(mài)巨擘早在一兩年前就明確規(guī)定，為的是節(jié)約成本和汽油，他家的面包車(chē)全被不準(zhǔn)右轉(zhuǎn)（？？？）。不右轉(zhuǎn)并非就更為繞圈圈還費(fèi)油了嗎？但咱的Luzy：“不右轉(zhuǎn)”的經(jīng)濟(jì)政策讓面包車(chē)每月多送了少于30多件貨物運(yùn)輸。

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密歇根州也有明確規(guī)定，等燈的這時(shí)候都要右轉(zhuǎn)，也被稱(chēng)為Michigan Left | 360.here.com

這是因?yàn)槭澜缟洗蠖鄶?shù)國(guó)家都是左舵，面包車(chē)在信號(hào)燈右轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)在車(chē)道上長(zhǎng)天數(shù)等待，不但增加油耗，因此由于增加了和他車(chē)交匯的次數(shù)，車(chē)禍的幾率也大幅提升。通過(guò)判斷路況和不右轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)，二級(jí)節(jié)油成就立即get。

用最少的油跑最遠(yuǎn)的路

總共分幾步？

不論是停放計(jì)時(shí)打火還是永不右轉(zhuǎn)，放在現(xiàn)實(shí)生活中還是有些夸張。但我們知道，效率=有用功率/驅(qū)動(dòng)功率，要想讓駕車(chē)的效率最大化，除了減少分母（用油）以外，其實(shí)大能從分子上下功夫。

殼牌每月都在舉辦一個(gè)能源創(chuàng)新比賽——殼牌電動(dòng)汽車(chē)環(huán)保馬拉松（Shell Eco-marathon，下文用SEM代替），號(hào)召一眾大中學(xué)生團(tuán)隊(duì)們挑戰(zhàn)極限，挑戰(zhàn)用一單位燃料究竟能夠跑多遠(yuǎn)。也不賣(mài)關(guān)子了，直接報(bào)個(gè)數(shù)字——說(shuō)出來(lái)你可能將不信，在SEM的歐洲賽場(chǎng)上，1升油能跑3000多千米。雖然做到1升油跑如此遠(yuǎn)的方式五花八門(mén)，但有幾項(xiàng)參賽竅門(mén)一定是萬(wàn)變不離其宗的。

殼牌電動(dòng)汽車(chē)環(huán)保馬拉松開(kāi)幕儀式 | 殼牌

車(chē)身設(shè)計(jì) – 流線型減低風(fēng)阻

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不難理解，在買(mǎi)車(chē)時(shí)，大家都會(huì)傾向于買(mǎi)那些看起來(lái)更順滑，流線型更好的車(chē)型。雖然這樣的車(chē)看起來(lái)拉風(fēng)，但更多的是因?yàn)榱骶€型更好的車(chē)風(fēng)阻系數(shù)更小，電動(dòng)汽車(chē)受空氣阻力影響也更小，自然更節(jié)油。因此在SEM的車(chē)型設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，減小電動(dòng)汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)是首先考慮的因素。

等重量胡蘿卜小車(chē)和馬鈴薯小車(chē)與此同時(shí)從斜坡上滑下

我們給相等重量的胡蘿卜和土豆安上輪子，從相同高度和坡度的小坡上滑下，胡蘿卜微微先抵達(dá)終點(diǎn)。梭形的胡蘿卜和橢圓形的土豆相比，胡蘿卜的風(fēng)阻系數(shù)更小，堅(jiān)信設(shè)計(jì)飛機(jī)的大佬也明白那個(gè)道理，因此飛機(jī)都沒(méi)有土豆形的。同樣，在SEM中，大多數(shù)的車(chē)身也都被設(shè)計(jì)成了梭形或水滴形，僅僅是這樣一個(gè)形狀的變化，就能讓風(fēng)阻系數(shù)降低10%乃至更低。

不同外形電動(dòng)汽車(chē)的風(fēng)阻系數(shù) | researchgate.com

不僅是形狀，電動(dòng)汽車(chē)行駛時(shí)還會(huì)受到來(lái)自地面的滾動(dòng)阻力，這與車(chē)身重量密不可分。大部分車(chē)為的是追求節(jié)油，會(huì)盡量減輕底盤(pán)、引擎、車(chē)身甚至駕駛員的重量。就車(chē)身來(lái)說(shuō)，學(xué)生們會(huì)巧妙地選擇造車(chē)材料來(lái)減輕重量，甚至有用紙糊車(chē)這樣的硬核操作方式；也會(huì)使用預(yù)浸布烘烤和3D打印，或者打造全碳纖維車(chē)身，總之將整車(chē)重量盡量控制在45kg以下。

減輕重量的效果是立竿見(jiàn)影的，比如我們對(duì)比了雞蛋在新鮮狀態(tài)下與被掏空以后，處于同樣風(fēng)力下的移動(dòng)情況，“空殼車(chē)”明顯走的更輕松。

新鮮雞蛋車(chē)（上）和空雞蛋車(chē)（下）在同樣風(fēng)力作用下的運(yùn)動(dòng)情況

車(chē)內(nèi)構(gòu)造－高燃燒效率

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因此對(duì)于SEM的賽車(chē)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)師往往會(huì)盡量同步減輕一些內(nèi)部構(gòu)造的重量，比如引擎。但引擎作為車(chē)的“心臟”，更重要的還是起到供能作用。

汽油車(chē)的引擎的做功過(guò)程能簡(jiǎn)單地總結(jié)為——油氣在引擎氣缸里混合，氣缸被壓縮到一定體積后被點(diǎn)燃，產(chǎn)生動(dòng)力。我們用了兩個(gè)大小不同的氣球分別代表低壓縮比（大氣球）和高壓縮比（小氣球）的氣缸，向其中加入等量泡沫小球來(lái)模擬燃料。等量的燃料條件下，氣球越大，燃料密度越低，空氣燃燒不充分，也就是燃燒效率低。因此高壓縮比的引擎在SEM中廣受歡迎，大家都致力于把每一滴燃料都有效地用在多開(kāi)1km的目標(biāo)上。

模擬低壓縮比環(huán)境，燃燒效率低

模擬高壓縮比環(huán)境，燃燒效率高

與此同時(shí)，車(chē)上變速器的換檔元件也能被去除，只剩下一個(gè)傳動(dòng)比僅為一的引擎，能直接將動(dòng)力傳送給后輪；潤(rùn)滑油在這樣的位置就非常關(guān)鍵，因?yàn)?strong style="color: blue;">好的潤(rùn)滑油能使其傳動(dòng)效率將得到大幅度提升。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室找了一堆老舊的軸承，用它們做了一只風(fēng)車(chē)。

都是實(shí)驗(yàn)室角落里扒來(lái)的舊軸承

光看油都覺(jué)得順滑

在給軸承添加潤(rùn)滑油的前后，風(fēng)車(chē)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度明顯有區(qū)別。（為的是讓風(fēng)車(chē)轉(zhuǎn)速更慢、對(duì)比效果明顯，我們將風(fēng)車(chē)放在了離風(fēng)扇約2m處）

軸承潤(rùn)滑前

軸承潤(rùn)滑后

車(chē)內(nèi)程序

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車(chē)雖然又小又輕，但內(nèi)部卻更應(yīng)該五臟俱全以滿足極限的比賽要求，因此設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)該關(guān)注小車(chē)的軟件、硬件和算法。對(duì)于電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)，通過(guò)設(shè)計(jì)控制模塊以及使用簡(jiǎn)單的輪轂電機(jī)，電動(dòng)車(chē)的續(xù)航也可以得到提升。

因此還有專(zhuān)門(mén)的智能交互系統(tǒng)，通過(guò)各種可擴(kuò)展性程序，能更好地輔助“躺平了”的車(chē)手駕駛，還能實(shí)時(shí)儲(chǔ)存行駛數(shù)據(jù)，方便快捷團(tuán)隊(duì)分析比賽結(jié)果。

不僅要贏，因此要躺贏 | 殼牌

駕駛策略

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相比現(xiàn)實(shí)生活中的電動(dòng)汽車(chē)，SEM參賽車(chē)輛的零部件都進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)和調(diào)整，即使是大油門(mén)后的空檔滑行也不會(huì)帶來(lái)過(guò)高的油耗，或?qū)α悴考斐蓳p傷，因此像空檔滑行此種平時(shí)不能玩的騷操作方式在SEM中也將成為慣常。

滑到最后的才是王者 | reddit.com

因此，在SEM上我們將會(huì)看到一個(gè)比較有意思的地方：大多數(shù)小車(chē)在比賽剛開(kāi)始會(huì)使勁加速，達(dá)至高速時(shí)就會(huì)打火并滑行一段距離，等到速度慢慢降下來(lái)后，再次起爆加速。滑行期間駕駛員就安安靜靜地調(diào)整心態(tài)，觀察路況并見(jiàn)機(jī)調(diào)整駕駛策略即可。

什么樣的老駕駛員

會(huì)熱衷于這場(chǎng)瘋狂的能源游戲？

要想獲得好成績(jī)，參賽團(tuán)隊(duì)必須每月都不斷精進(jìn)自己的設(shè)計(jì)。這要追溯到1939年一群殼牌的工程師的一個(gè)玩笑，他們打賭看誰(shuí)能讓電動(dòng)汽車(chē)更節(jié)油，當(dāng)時(shí)勝出的那位工程師勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)了21 km/L的成績(jī)，雖然放到現(xiàn)在也就普通的家用車(chē)水平，但在當(dāng)時(shí)卻是難上加難。

而正是這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的玩笑，卻慢慢演變?yōu)橐粓?chǎng)更有組織性的賽事——鼓勵(lì)年輕人持續(xù)進(jìn)行能源科技創(chuàng)新，讓大學(xué)生通過(guò)造車(chē)來(lái)“用最少的能源跑最遠(yuǎn)的路”，爭(zhēng)當(dāng)最優(yōu)秀、會(huì)駕車(chē)的“好駕駛員”。到了1985年，世界上有了第一場(chǎng)SEM比賽。

1985年獲勝原型車(chē)合影，當(dāng)年原型車(chē)所創(chuàng)下的最佳紀(jì)錄為680 km/L | 殼牌

在今年，剛剛結(jié)束了歐洲站的SEM，將于8月25日-28日抵達(dá)北京金港國(guó)際賽車(chē)場(chǎng)，來(lái)自17所高校的22支車(chē)隊(duì)會(huì)在此一決高下。選手在報(bào)名比賽的這時(shí)候會(huì)被分成原型車(chē)和城市概念車(chē)兩組，每組下都能選擇不同的能源類(lèi)型：內(nèi)燃機(jī)（柴油、乙醇、柴油）、電動(dòng)。競(jìng)爭(zhēng)有多激烈，讓我們稍微回顧一下2018年的最佳戰(zhàn)績(jī)來(lái)感受一下：泰國(guó)的一支隊(duì)伍打造出僅用1升乙醇就能跑2341.1千米的原型車(chē)，這相當(dāng)于從北京直接沖到廣州市中心還能順便去趟大梅沙。

2018年乙醇組奪冠的泰國(guó)車(chē)隊(duì) | 殼牌

從1985年第一屆SEM在法國(guó)正式啟動(dòng)，到2019年SEM首次來(lái)到北京，每一次比賽，都會(huì)有許多汽油高效的創(chuàng)新技術(shù)讓人眼前一亮，背后與青年學(xué)生們積極的參賽熱情密不可分。或者車(chē)身設(shè)計(jì)、或者動(dòng)力系統(tǒng)、或者中控系統(tǒng)，通過(guò)舉辦SEM，極限挑戰(zhàn)下產(chǎn)生的設(shè)計(jì)方案也給這群未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)工程師們以啟發(fā)和靈感。

到了2050年，亞洲地區(qū)能源需求將增長(zhǎng)至現(xiàn)在的2倍，全世界的車(chē)輛總數(shù)會(huì)變成現(xiàn)在的3倍，而這樣的壓力，僅靠個(gè)人或單個(gè)組織是沒(méi)有辦法有效緩解的。因此從更為廣泛的意義上來(lái)說(shuō)，殼牌每月舉辦SEM這樣的大型比賽，為未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域創(chuàng)新者們提供一個(gè)提前與行業(yè)前端連接的平臺(tái)，共同關(guān)注節(jié)能環(huán)保，探討如何滿足不斷增長(zhǎng)的能源需求。殼牌更希望以SEM為契機(jī)，鼓勵(lì)年輕人從不同視角看待能源使用方式，并探索能源創(chuàng)新以應(yīng)對(duì)未來(lái)的能源挑戰(zhàn)。

世界主要能源排放量 | University of Utah

點(diǎn)擊閱讀原文，進(jìn)入本次參加SEM比賽車(chē)隊(duì)的網(wǎng)絡(luò)人氣獎(jiǎng)投票界面，其中有曾經(jīng)參加過(guò)比賽的年輕老駕駛員，也有今年剛加入的新面孔，但他們都是高校里熱愛(ài)能源創(chuàng)新、有著奇思妙想一群有趣青年。你更期待哪支隊(duì)伍的表現(xiàn)呢？快來(lái)圍觀大神以及投票吧！