Opublikowany poniżej tekst jest tłumaczeniem doskonałego artykułu Tony’s Guide to Fuel saving gadgets ze strony fuelsaving.info. Tony, autor artykułu i całego serwisu, jest inżynierem, absolwentem Uniwersytetu Cambridge. Przez 6 lat pracował w dziale zaawansowanych silników Rovera, z czego drugą połowę przy bliskiej współpracy z podobnym działem w BMW. Uczestniczył w pracach nad wieloma różnymi koncepcjami oszczędzania paliwa, m.in. bezpośrednim wtryskiem benzyny, recyrkulacją spalin i systemem Valvetronic. Przez 5 lat pracował w należącym do BOSCHa Cosworth Technology, od 2004 pracuje wciąż dla BOSCHa, tym razem przy rozwijaniu nowoczesnego silnika benzynowego dla innego producenta samochodów.

Można więc z powodzeniem stwierdzić, że Tony zna się na tym, co opisuje. I dlatego uważam, że strona taka jak moja nie może obyć się bez końskiej dawki porządnej wiedzy, którą on podaje swoim czytelnikom. Artykuł zdecydowałem się podzielić na dwie części — drugą opublikuję w ciągu najblizszego tygodnia.

Gadżety „oszczędzające” paliwo

Przez piętnaście lat pracy w przemyśle motoryzacyjnym brałem udział w różnych przedsięwzięciach, od opracowywania nowych paliwooszczędnych silników, do planowania produkcji samochodów. W tym czasie widziałem dziesiątki, jeśli nie setki reklam urządzeń rzekomo „oszczędzających paliwo”. Bez wyjątku, odradzam kupowanie któregokolwiek z tych produktów! Co i raz jakaś firma zaczyna sprzedaż „cudownego” gadżetu, który ma oszczędzać paliwo, rewolucyjnego w porównaniu do wszystkich innych oferowanych do tej pory. Co i raz, produkt okazuje się oszustwem a nabywcy tracą tysiące (czasem miliony) funtów / dolarów. Zgodnie z moją najlepszą wiedzą, żadne urządzenie czy dodatek do paliwa nie okazało się warte zakupu. Mimo to, nowe gadżety są wciąż wprowadzane na rynek a sieczka marketingowa łatwo skłania nowych klientów do zakupów.

Nie jestem związany z żadną z firm sprzedających gadżety oszczędzające paliwo, nie zarabiam też, jeśli ludzie ich nie kupują. Jestem po prostu uczciwym człowiekiem, który nie lubi patrzeć, jak inni tracą pieniądze. Uznałem więc, że pora rozprawić się po inżyniersku z rzekomymi oszczędnościami paliwa. Sprzeciwiam się również temu, że niektóre z tych urządzeń w rzeczywistości pogarszają spalanie samochodowych silników, co jest w oczywisty sposób niekorzystne dla ludzkiego zdrowia. Wreszcie, jako inżynier pracujący w przemyśle motoryzacyjnym, nie zgadzam się ze stwierdzeniem, że ja i moi koledzy jesteśmy zbyt głupi, by dostrzec zalety tych fantastycznych, ratujących planetę ustrojstw.

Nie przetestowałem każdego z tych urządzeń osobiście, ale prawa fizyki stojące za ich rzekomym działaniem są dobrze zbadane. Mam dość wiedzy, by móc się do nich odnieść. Każdy, kto wątpi w moją wiedzę, może znaleźć mnóstwo dowodów popierających moje stwierdzenia, w literaturze opartej o prace tysięcy ekspertów w tej dziedzinie. Są to jednak moje poglądy własne, nie moich pracodawców.

Większość „gadżetów oszczędzających paliwo” mieści się w poniższym schemacie:

• ma zmniejszać zużycie paliwa o 10-15%,
• ma poprawiać emisję spalin,
• ma poprawiać pracę silnika,
• jest sprzedawane za ok. 50 funtów / 80 dolarów (a kosztuje ok. 5 funtów!).

Jest wiele rodzajów tych urządzeń, zagadnieniom technicznym ich dotyczącym poświęcona jest moja witryna. Są też pewne ogólne kwestie, związane ze wszystkimi takimi gadżetami.

Po pierwsze, bardzo rzadko dostępne są wyniki porządnych badań skuteczności takich urządzeń. Niektóre zostały przebadane naukowo, ale często na bardzo starych samochodach, a wyniki pomiarów są wątpliwe albo nie dają się odnieść do bardziej nowoczesnych pojazdów.

Pomiary wykazujące zmniejszenie emisji toksycznych składników spalin najczęściej brane są z brytyjskiego testu MoT (ministerstwa transportu) lub jego odpowiednika. Mierzy on zawartość niedopalonych węglowodorów (HC), tlenku węgla (CO) i dwutlenku węgla (CO2) w spalinach z pracującego na wolnych obrotach silnika. To całkowicie ignoruje zawartość tlenków azotu (NOx), jednego z najbardziej niebezpiecznych składników samochodowych spalin. To ignoruje też fakt, że podczas jazdy silnik samochodowy nie pracuje na wolnych obrotach, ze względu na znacznie większe prędkości i obciążenia.

W przypadku silników z katalizatorem spalin, niekiedy podawane są informacje, że „emisja HC zmniejszyła się z 10 ppm do 5 ppm – o 50%!”. Ten wynik jest zupełnie bezwartościowy, bo dokładność warsztatowych urządzeń pomiarowych wynosi zazwyczaj około +/- 5 ppm. Tak czy siak, 10 ppm niedopalonych węglowodorów w spalinach oznacza, że tylko jedna na 5 000 część paliwa podawanego do silnika opuszcza go w spalinach. Wpływ emisji HC na zużycie paliwa jest więc marginalny.

Poprawa osiągów samochodu jest zwykle podpierana wrażeniami użytkowników: „mój samochód zdaje się jeździć szybciej” (co jeden z amerykańskich dziennikarzy trafnie określił mianem „hamowni w pośladkach”). Cóż to za dowód? Trudno, aby kierowca był w stanie zauważyć małe zmiany w osiągach samochodu, a wyniki pomiarów np. czasu rozpędzania od 0 do 100 km/h są mocno zależne od stylu jazdy. Istnieją metody obiektywnego pomiaru osiągów samochodu, np. czasy rozpędzania na poszczególnych biegach czy porównanie wyników „przed i po” osiąganych na hamowni. Firmy, które sprzedają urządzenia rzeczywiście poprawiające osiągi samochodu (np. chipy do komputerów sterujących silnikiem), zawsze korzystają z takich metod pomiarowych. Oznacza to, że nie są one ani drogie, ani trudno dostępne. Jeśli więc ktoś twierdzi, że samochód będzie szybszy, ale nie popiera tego żadnymi wynikami pomiarów, trzeba zapytać siebie, z czego to wynika. (Zwróć też uwagę, że różniące się o 2-3% wyniki pomiarów na hamowni nie są niczym dziwnym, wynikającym na przykład z różnic w temperaturze powietrza. Jeśli więc nie ma przynajmniej kilku powtórzeń pomiarów „przed” i „po”, rzeczywista oszczędność paliwa przy takich wynikach jest pomijalna.)

Ludzi najbardziej interesuje zużycie paliwa. Znów, twierdzenia o rzekomym zmniejszaniu zużycia poparte są opiniami użytkowników a nie wynikami jakiegoś obiektywnego pomiaru. Najgorsze jest to, że wpływ na zużycie paliwa ma mnóstwo czynników: styl jazdy, jakość i skład paliwa, rodzaj drogi a nawet pogoda. W moim samochodzie często obserwuję wyniki spalania różne o +/- 10% od wyniku średniego. Widoczne są one pomiędzy kolejnymi tankowaniami, ale i w dłuższym okresie, ze względu na zmiany pogody i celu podróży.

Często niektórzy użytkownicy obserwują duże oszczędności paliwa, podczas gdy inni nie zauważają żadnych zmian zużycia paliwa albo wręcz jego zwiększenie. To nic dziwnego, jeśli uwzględnić tę wspomnianą wyżej zmienność, którą każdy z nas obserwuje. Co najśmieszniejsze, firmy sprzedające te gadżety podają tylko te entuzjastyczne opinie klientów! Historia gadżetów, które miały mnóstwo dobrych opinii od użytkowników a w badaniach naukowych okazały się bezwartościowe, jest długa.

Jest jeszcze gorzej, bo podawane rezultaty nie są wynikiem przeprowadzania ślepych prób. Podczas testowania leków, ani pacjent, ani lekarz nie wiedzą, czy podana substancja to nowy lek, czy placebo, bo mogłoby to zafałszować wyniki. Kiedy kierowca wie, że jedzie samochodem z założonym gadżetem do oszczędzania paliwa, musi to mieć wpływ na jego styl jazdy. (Jeśli dasz stu chorym zastrzyk z wodą, większość z nich zgłosi Ci poprawę swojego stanu. Właśnie po to w przypadku rzetelnych testów naukowych stosuje się podwójnie ślepe próby i grupy kontrolne.) Z całym szacunkiem do osób, które testowały te gadżety, trzeba powiedzieć, że niekontrolowane testowanie w zmiennych i nie dających się powtórzyć warunkach, nie daje rzetelnych wyników!

Niektórzy twierdzą, że to nie ma znaczenia. Czy istotne jest, że zamontowanie urządzenia albo stosowanie dodatku do paliwa zmniejsza spalanie przez poprawę pracy silnika czy zmianę stylu jazdy kierowcy? (To jest „wykręcanie kota ogonem”.) W mojej opinii ma to duże znaczenie, bo:

• niektóre z tych gadżetów (np. wprowadzające dodatkowe powietrze do silnika), mogą znacznie pogorszyć skład spalin,
• gadżety odciągają uwagę (i pieniądze) od skutecznych metod obniżania spalania,
• producenci mimo wszystko wprowadzają potencjalnych klientów w błąd.

Kolejną kwestią, która zaburza wiarygodność testów tych gadżetów, jest fakt, że rzadko przedstawia się wyniki testów „przed zamontowaniem”  → „po zamontowaniu” → „po zdemontowaniu”. Zainstaluj urządzenie, zaobserwuj poprawę wyników spalania. Aby jednak dowieść skuteczności urządzenia, trzeba urządzenie zdemontować i zaobserwować pogorszenie spalania. W przeciwnym wypadku wynik będzie tylko efektem jakiś innych zmian, wprowadzonych podczas instalacji urządzenia, lub zwykłego zbiegu okoliczności.

„Złotym standardem” w zakresie badania emisji zanieczyszczeń i zużycia paliwa są tzw. cykle obciążenia. Są to znormalizowane profile zmian prędkości w czasie, wszystkie nowe pojazdy są testowane w takich cyklach na hamowniach, w celu oficjalnego zbadania ich zgodności z wymaganiami (np. normami składu spalin). Stosowany w Europie cykl obciążeń odzwierciedla dystans około 5 mil (8 km), pokonywany zarówno „w mieście” jak i „na trasie”, co nieźle można odnieść do rzeczywistego użytkowania samochodu. Badanie wykonywane jest w dokładnie kontrolowanych warunkach. Nawet temperatura powietrza jest z góry określona, żeby wyniki były powtarzalne. Ten i tylko ten test jest dla władz dowodem na to, że samochód spala tyle paliwa i emituje tyle spalin, ile twierdzi jego producent.

Jeśli reklama „urządzenia oszczędzającego paliwo” zawiera wyniki testów na hamowni, przy znormalizowanych cyklach obciążenia, coś może być na rzeczy. Do każdych innych danych należy podchodzić ze sporą dozą podejrzliwości. Wiele niezależnych ośrodków badawczych ma certyfikaty upoważniające do przeprowadzania takich pomiarów, a samo badanie nie jest ani trudne do wykonania ani czasochłonne. Nie są też drogie, koszt wykonania takiego testu będzie ułamkiem zarobków ze sprzedaży takiego gadżetu. Jeśli ktoś oferuje urządzenie, którego działanie przeczy dzisiejszym zdobyczom nauki i inżynierii, to on właśnie powinien dowieść, że urządzenie spełnia reklamowe obietnice, przy pomocy rzetelnych testów.

Ostateczne wytyczne do sprawdzania „urządzeń oszczędzających paliwo” stosuje w swoich badaniach amerykańska federalna Agencja Ochrony Środowiska (EPA) od początku lat 1970-tych. EPA testuje takie urządzenia, bo poszukuje możliwości oszczędzania paliwa, ale też dlatego, że wiele z nich w rzeczywistości pogarsza skład samochodowych spalin. Wytyczne EPA jasno wskazują, co należy zrobić, by precyzyjnie zbadać takie urządzenie. W szczególności zawierają informacje, że testy dokonywane podczas przeglądów technicznych samochodów (czyli zbliżone do testów brytyjskiego ministerstwa transportu) są bezwartościowe. Aby udowodnić, że jakieś urządzenie rzeczywiście „oszczędza” paliwo, trzeba:

• przetestować pojazd na hamowni poczynając od zimnego silnika w cyklu obciążenia FPT75 (amerykański) lub ECE + EUDC (europejski),
• pojazd (najlepiej dwa) musi być dość nowoczesny i w dobrym stanie technicznym (spalanie paliwa i skład spalin podobny do tego w chwili, gdy samochód opuścił fabrykę),
• przeprowadzić co najmniej dwa testy normalnej pracy silnika a następnie co najmniej dwa po zamontowaniu urządzenia (aby zapewnić statystyczną powtarzalność warunków testu),
• przeprowadzić końcowy test po usunięciu urządzenia (aby upewnić się, że to właśnie ono było przyczyną zmiany spalania, a nie jakiś inny czynnik, np. docieranie się czegoś w silniku).

Jeśli urządzenie zostało przetestowane w powyższy sposób i zapewnia poprawę spalania co najmniej kilka razy większą, niż różnice pomiędzy pomiarami bez urządzenia, prawie na pewno rzeczywiście obniża spalanie. Jakiekolwiek odstępstwo od powyższej listy (np. stary samochód albo brak powtórzeń testów) należy traktować ostrożnie.

Drugą część artykułu znajdziesz tutaj.