อุปกรณ์ประหยัดเชื้อเพลิง
อุปกรณ์ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกจำหน่ายในตลาดอะไหล่โดยอ้างว่าอาจช่วยปรับปรุงอัตราการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงลดการปล่อยไอเสียหรือเพิ่มประสิทธิภาพการจุดระเบิด การไหลของอากาศ หรือการไหลของเชื้อเพลิงในรถยนต์ได้ ตัวอย่างแรกๆ ของอุปกรณ์ดังกล่าวที่จำหน่ายโดยอ้างสรรพคุณที่ยากจะพิสูจน์ได้ คือคาร์บูเรเตอร์ที่ออกแบบโดยชาร์ลส์ เนลสัน โพกนัก ประดิษฐ์ชาวแคนาดา ซึ่งระบุว่าสามารถประหยัดน้ำมันได้ 200 ไมล์(1.2 ลิตร/100 กิโลเมตร)
ตามมาตรา 511 ของพระราชบัญญัติข้อมูลยานยนต์และการประหยัดต้นทุน สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม แห่งสหรัฐอเมริกา (US EPA)มีหน้าที่ต้องทดสอบอุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากและจัดทำรายงานสาธารณะเกี่ยวกับประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านั้น หน่วยงานพบว่าอุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่ได้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงในระดับที่วัดได้ ซึ่งแตกต่างจากระบบอัดอากาศระบบฉีดน้ำ (เครื่องยนต์) ระบบระบายความร้อนระหว่างขั้นตอนและอุปกรณ์ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอื่นๆ ซึ่งได้รับการพิสูจน์มานานแล้ว[ 1 ]การทดสอบโดย นิตยสาร Popular Mechanicsยังพบว่าอุปกรณ์ประเภทที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์นั้นไม่ได้ช่วยปรับปรุงการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงหรือกำลังเครื่องยนต์ในระดับที่วัดได้ และในบางกรณีกลับทำให้ทั้งกำลังเครื่องยนต์และการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงลดลงด้วยซ้ำ[ 2 ]
องค์กรอื่นๆ ที่โดยทั่วไปถือว่าน่าเชื่อถือ เช่นสมาคมยานยนต์อเมริกันและConsumer Reportsได้ทำการศึกษาวิจัยและได้ผลลัพธ์เช่นเดียวกัน[ 3 ] [ 4 ]
เหตุผลหนึ่งที่ทำให้อุปกรณ์ประหยัดน้ำมันที่ไม่ได้ผลได้รับความนิยมคือความยากลำบากในการวัดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอัตราการประหยัดน้ำมันของรถยนต์อย่างแม่นยำ เนื่องจากความแปรปรวนสูงในการบริโภคน้ำมันของรถยนต์ภายใต้สภาวะการขับขี่ปกติ เนื่องจาก อคติ ในการรับรู้และการยืนยันผู้ซื้ออุปกรณ์อาจรับรู้ถึงการปรับปรุงทั้งที่ไม่มีอยู่จริง นอกจากนี้ผลกระทบจากความคาดหวังของผู้สังเกตอาจทำให้ผู้ใช้เปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการขับขี่โดยไม่รู้ตัว อคติเหล่านี้อาจเป็นบวกหรือลบต่ออุปกรณ์ที่ทดสอบ ขึ้นอยู่กับอคติของแต่ละบุคคล ด้วยเหตุผลเหล่านี้ หน่วยงานกำกับดูแลจึงได้พัฒนาวงจรการขับขี่ มาตรฐาน สำหรับการทดสอบการบริโภคน้ำมันของรถยนต์ที่สม่ำเสมอและแม่นยำ[ 5 ]ในกรณีที่อัตราการประหยัดน้ำมันดีขึ้นหลังจากติดตั้งอุปกรณ์ มักเป็นผลมาจากขั้นตอนการปรับแต่งที่ดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของการติดตั้ง[ 6 ]ในระบบเก่าที่มีระบบจุดระเบิดแบบจานจ่ายผู้ผลิตอุปกรณ์จะระบุการตั้งเวลาล่วงหน้าเกินกว่าที่ผู้ผลิตแนะนำ ซึ่งอาจช่วยเพิ่มอัตราการประหยัดน้ำมันได้ ในขณะเดียวกันก็อาจเพิ่มการปล่อยมลพิษของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้บางชนิด และมีความเสี่ยงที่จะทำให้เครื่องยนต์เสียหายได้[ 5 ]
ประเภทของอุปกรณ์
การดัดแปลงระบบขับเคลื่อนอุปกรณ์เสริม
การปรับเปลี่ยน ระบบ ขับเคลื่อนอุปกรณ์เสริมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดเชื้อเพลิงและสมรรถนะได้ในระดับหนึ่ง[ 7 ]พูลเลย์แบบ Underdriveจะปรับเปลี่ยนปริมาณกำลังเครื่องยนต์ที่สามารถดึงมาใช้กับอุปกรณ์เสริมได้ การเปลี่ยนแปลงระบบขับเคลื่อนสำหรับเครื่องกำเนิด ไฟฟ้า หรือ คอมเพรสเซอร์ เครื่องปรับอากาศ (แทนที่จะเป็นปั๊มพวงมาลัยเพาเวอร์ เป็นต้น) อาจส่งผลเสียต่อการใช้งานรถยนต์ (เช่น การไม่รักษาระดับประจุแบตเตอรี่ให้เต็ม) แต่จะไม่กระทบต่อความปลอดภัย[ 8 ]
สารเติมแต่งเชื้อเพลิงและน้ำมัน
สารประกอบที่จำหน่ายเพื่อเติมลงในเชื้อเพลิงของรถยนต์อาจรวมถึงดีบุกแมกนีเซียมและแพลทินัมโดยทั่วไปแล้ววัตถุประสงค์ที่กล่าวอ้างคือเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงานของเชื้อเพลิงสารเติมแต่งสำหรับเติมลงในน้ำมันเครื่องซึ่งบางครั้งวางจำหน่ายในชื่อ "สารบำรุงรักษาเครื่องยนต์" ประกอบด้วยเทฟลอนสังกะสีหรือสารประกอบคลอรีน[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
แม่เหล็ก
มีการอ้างว่า แม่เหล็กที่ติดอยู่กับท่อส่งเชื้อเพลิงของรถยนต์จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงโดยการจัดเรียงโมเลกุลของเชื้อเพลิง แต่เนื่องจากเชื้อเพลิงของรถยนต์ไม่มีขั้วจึงไม่มีการจัดเรียงหรือผลกระทบทางแม่เหล็กอื่นใดต่อเชื้อเพลิง เมื่อทำการทดสอบ อุปกรณ์แม่เหล็กทั่วไปแสดงให้เห็นว่าไม่มีผลต่อประสิทธิภาพหรือความประหยัดของรถยนต์[ 2 ]
อุปกรณ์ไอระเหย
อุปกรณ์บางชนิดอ้างว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยการเปลี่ยนวิธีการแปลงเชื้อเพลิงเหลวให้เป็นไอซึ่งรวมถึงเครื่องทำความร้อนเชื้อเพลิงและอุปกรณ์เพิ่มหรือลดความปั่นป่วนในท่อร่วมไอดีอุปกรณ์เหล่านี้ใช้ไม่ได้กับรถยนต์มาตรฐานเนื่องจากหลักการนี้ถูกนำไปใช้ในการออกแบบเครื่องยนต์อยู่แล้ว[ 15 ]อย่างไรก็ตาม วิธีนี้เป็นส่วนสำคัญในการทำให้การแปลงน้ำมันพืชและเครื่องยนต์น้ำมันหนักที่คล้ายกันสามารถทำงานได้[ 16 ]
อุปกรณ์ระบายอากาศ
มีการวางจำหน่ายอุปกรณ์ที่สามารถปล่อยอากาศปริมาณเล็กน้อยเข้าไปในท่อส่งเชื้อเพลิงก่อนถึงคาร์บูเรเตอร์ อุปกรณ์เหล่านี้อาจช่วยประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงได้ เนื่องจากเครื่องยนต์จะทำงานในสภาพที่ส่วนผสมเชื้อเพลิงบางกว่าที่ผู้ผลิตกำหนดไว้เล็กน้อย อย่างไรก็ตาม การทำงานในสภาพที่ส่วนผสมเชื้อเพลิงบางกว่าที่ผู้ผลิตกำหนด อาจทำให้เครื่องยนต์ร้อนจัด ลูกสูบเสียหาย กำลังสูงสุดลดลง และปล่อยมลพิษมากขึ้น (เช่น ปริมาณ NOx สูงขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิการเผาไหม้สูงขึ้น หรือหากเกิดการจุดระเบิดผิดพลาด อาจทำให้มีการปล่อยสารไฮโดรคาร์บอนมากขึ้น)
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิดวางจำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ประหยัดน้ำมัน ตัวอย่างเช่น Fuel Doctor FD-47 เสียบเข้ากับที่จุดบุหรี่ในรถยนต์และแสดงไฟ LED หลายดวง มีการอ้างว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันของรถยนต์ได้ถึง 25% ผ่าน "การปรับสภาพพลังงานของระบบไฟฟ้าในรถยนต์" [ 17 ]แต่Consumer Reportsตรวจไม่พบความแตกต่างในด้านการประหยัดหรือพลังงานในการทดสอบกับรถยนต์ 10 คันที่แตกต่างกัน โดยพบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ทำอะไรเลยนอกจากให้แสงสว่าง[ 18 ] นิตยสาร Car and Driverพบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วย "แผงวงจรอย่างง่ายสำหรับไฟ LED" เท่านั้น[ 19 ]และการถอดประกอบและการวิเคราะห์วงจรก็สรุปได้เช่นเดียวกัน[ 20 ]ผู้ผลิตโต้แย้งข้อกล่าวอ้างที่ว่าอุปกรณ์ไม่มีผลใดๆ[ 21 ]และเสนอให้เปลี่ยนแปลงขั้นตอนการทดสอบของConsumer Reportsซึ่งเมื่อนำไปใช้แล้วก็ไม่ได้ทำให้ผลลัพธ์แตกต่างไป[ 22 ]
อุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า 'อิเล็กทรอนิกส์' คือ 'เครื่องไอออนไนเซอร์ประหยัดเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์แบบอิเล็กทรอนิกส์' การทดสอบอุปกรณ์นี้ส่งผลให้กำลังลดลงและเกิดไฟไหม้ในห้องเครื่องยนต์[ 2 ]
นอกจากนี้ยังมี ' อุปกรณ์ดัดแปลงระบบควบคุมการปล่อย มลพิษ ' ที่ทำงานโดยอนุญาตให้เครื่องยนต์ของรถยนต์ทำงานนอกเหนือพารามิเตอร์การปล่อยมลพิษจากท่อไอเสียที่รัฐบาลกำหนด มาตรฐานของรัฐบาลเหล่านี้อาจบังคับให้เครื่องยนต์จากโรงงานทำงานนอกช่วงการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ไม่ว่าจะเป็นการตั้งโปรแกรมหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ใหม่เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น[ 23 ] หรือเซ็นเซอร์ที่มีอิทธิพลต่อการทำงานของ ECU จะถูกดัดแปลงหรือ 'จำลอง' เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เครื่องจำลองเซ็นเซอร์ออกซิเจนช่วยให้สามารถถอด ตัวแปลงแคตตาไลติกที่ลดการประหยัดเชื้อเพลิงออกได้[ 24 ]อุปกรณ์ดังกล่าว มักจะขายสำหรับ "การใช้งานนอกถนนเท่านั้น" [ 24 ]
ประสิทธิภาพทางเทอร์โมไดนามิก
เหตุผลที่อุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่สามารถสร้างการปรับปรุงตามที่กล่าวอ้างนั้นมาจากเทอร์โมไดนามิกส์สูตรนี้แสดงถึงประสิทธิภาพเชิงทฤษฎีของเครื่องยนต์เบนซิน: [ 25 ]
โดยที่ηคือประสิทธิภาพ, r คืออัตราส่วนการอัดและγคืออัตราส่วนของความร้อนจำเพาะของก๊าซในกระบอกสูบ
หากพิจารณาเครื่องยนต์ในอุดมคติที่ไม่มีแรงเสียดทาน ฉนวนกันความร้อนสมบูรณ์แบบ การเผาไหม้สมบูรณ์แบบ อัตราส่วนการอัด 10:1 และค่า 'γ' เท่ากับ 1.27 (สำหรับการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินกับอากาศ) ประสิทธิภาพทางทฤษฎีของเครื่องยนต์จะอยู่ที่ 46%
ตัวอย่างเช่น หากรถยนต์ทั่วไปวิ่งได้20 ไมล์ต่อแกลลอนสหรัฐ (12 ลิตร/100 กิโลเมตร)ด้วยเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพ 20% และอัตราส่วนการอัด 10:1 คาร์บูเรเตอร์ที่อ้างว่าวิ่งได้100 ไมล์(2.4 ลิตร/100 กิโลเมตร)จะต้องเพิ่มประสิทธิภาพขึ้นถึง 5 เท่า เป็น 100% ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเกินกว่าความเป็นไปได้ทางทฤษฎีหรือในทางปฏิบัติ การอ้างว่าวิ่งได้300 ไมล์(0.78 ลิตร/100 กิโลเมตร)สำหรับยานพาหนะใดๆ จะต้องใช้เครื่องยนต์ (ในกรณีนี้) ที่มีประสิทธิภาพ 300% ซึ่งขัดกับกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์
การออกแบบยานยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงมาก สามารถทำอัตราสิ้น เปลืองเชื้อเพลิงได้ มากกว่า 100 ไมล์(2.4 ลิตร/100 กิโลเมตร) (เช่นVW 1L ) ไม่ได้เน้นที่ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ แต่เน้นไปที่หลักอากาศพลศาสตร์ ที่ดีขึ้น การลดน้ำหนักของรถ และการใช้พลังงานที่ปกติจะสูญเสียไปในรูปของความร้อนระหว่างการเบรก
ตำนานเมือง
มีตำนานเมือง ที่ถูกหักล้างไปแล้ว [ 26 ] เกี่ยวกับนักประดิษฐ์ที่สร้างคาร์บูเรเตอร์ที่ประหยัด น้ำมันได้ถึง 100 ไมล์(2.4 ลิตร/100 กม.)หรือแม้กระทั่ง200 ไมล์(1.2 ลิตร/100 กม.)แต่หลังจากสาธิตให้ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ดูแล้ว นักประดิษฐ์ก็หายตัวไปอย่างลึกลับ ในบางเวอร์ชันของเรื่องราว มีการอ้างว่าเขาถูกรัฐบาลสังหาร นิยายเรื่องนี้เชื่อกันว่าเริ่มต้นขึ้นหลังจากที่Charles Nelson Pogue ชาวแคนาดา ได้ยื่นจดสิทธิบัตรอุปกรณ์ดังกล่าวในช่วงทศวรรษ 1930 [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]
มิทบัสเตอร์ส
รายการโทรทัศน์ยอดนิยมของสหรัฐฯMythBustersได้ตรวจสอบอุปกรณ์ประหยัดเชื้อเพลิงหลายชนิดโดยใช้รถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิง แบบฉีดทั้งเบนซินและดีเซลภายใต้สภาวะควบคุม [ 30 ]แม่เหล็กในท่อเชื้อเพลิงซึ่งเชื่อกันว่าจะจัดเรียงโมเลกุลเชื้อเพลิงเพื่อให้เผาไหม้ได้ดีขึ้น ได้รับการทดสอบและพบว่าไม่มีผลต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง แนวคิดที่ถูกหักล้างไปแล้ว[ 31 ]ที่ว่าการเติมอะซิโตนลงในน้ำมันเบนซินจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยทำให้น้ำมันเบนซินเผาไหม้ได้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นโดยไม่ทำให้ชิ้นส่วนพลาสติกของระบบเชื้อเพลิงเสียหาย ได้รับการทดสอบ และถึงแม้จะไม่มีความเสียหายที่เห็นได้ชัดต่อระบบเชื้อเพลิง แต่การประหยัดเชื้อเพลิงของรถกลับแย่ลง
รายการดังกล่าวได้ทดสอบสมมติฐานที่ว่า รถยนต์ที่มีเครื่องยนต์เบนซินแบบคาร์บูเรเตอร์สามารถวิ่งได้ด้วย ก๊าซ ไฮโดรเจนเพียงอย่างเดียว ซึ่งได้รับการยืนยันแล้วว่าสามารถทำได้จริง แม้ว่าต้นทุนของก๊าซไฮโดรเจนที่สูงและความยากลำบากในการจัดเก็บในปัจจุบันจะขัดขวางการนำไปใช้ในวงกว้างก็ตาม พวกเขายังได้ทดสอบอุปกรณ์ที่อ้างว่าสามารถผลิตไฮโดรเจนได้เพียงพอสำหรับขับเคลื่อนรถยนต์โดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรไลซิส (การปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านน้ำเพื่อแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน) แม้ว่าจะมีการผลิตไฮโดรเจนได้บ้าง แต่ปริมาณนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณที่จำเป็นในการขับเคลื่อนรถยนต์แม้เพียงไม่กี่วินาที
ในรายการยังมีการทดสอบคาร์บูเรเตอร์ ตัวหนึ่ง ซึ่งผู้ผลิตระบุว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมัน ได้ ถึง300 ไมล์ต่อแกลลอนสหรัฐ (0.78 ลิตร/100 กิโลเมตร)อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวกลับทำให้รถยนต์ประหยัดน้ำมันน้อยลง นอกจากนี้ยังพบว่า รถยนต์ ดีเซลสามารถวิ่งได้ด้วยน้ำมันปรุงอาหาร ที่ใช้แล้ว แม้ว่าจะไม่ได้ตรวจสอบว่ามันจะทำให้เครื่องยนต์เสียหายหรือไม่ก็ตาม
รายการดังกล่าวระบุว่า จากอุปกรณ์ประหยัดเชื้อเพลิง 104 ชิ้นที่สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ทดสอบ มีเพียง 7 ชิ้นเท่านั้นที่แสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพ และถึงแม้จะเป็นเช่นนั้น การปรับปรุงก็ไม่เคยเกิน 6 เปอร์เซ็นต์ รายการยังระบุอีกว่า หากอุปกรณ์ใดๆ ที่พวกเขาทำการทดสอบนั้นใช้งานได้จริงตามที่คาดหวังไว้ ตอนนั้นคงจะเป็นหนึ่งในรายการโทรทัศน์ที่น่าจดจำที่สุด
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- "การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง - มุมมองของวิศวกรมืออาชีพ" fuelsaving.info 10 ธันวาคม 2548 เก็บถาวรจากต้นฉบับ เมื่อวัน ที่ 10 ธันวาคม 2548 เรียกดูเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2557รวมถึงกรณีศึกษาเรื่อง"กรณีศึกษา: Vaporate (TM)*" fuelsaving.info 5 กุมภาพันธ์ 2549 เก็บถาวรจากต้นฉบับ เมื่อวัน ที่ 5 กุมภาพันธ์ 2549 เรียกดูเมื่อวันที่ 12 พฤษภาคม 2557
- คำเตือนของ FCIC เกี่ยวกับอุปกรณ์ประหยัดเชื้อเพลิง