一升油最多可以跑多少公里？你可能都不相信这个数量级

人们为了让加了油的车跑更多路程

到底可以多努力？

停车熄火的玄学

以前手动档车盛行的时候，遇到堵车或是等红绿灯，很常看到老司机一顿操作然后将车熄火在路中间——为了省油。

确实， 汽车 在怠速（发动机空转）时的汽油消耗量因车而异，但是最多可以达到每怠速10分钟消耗0.1到0.4升汽油。同时，如果 汽车 怠速10秒以上，那么将 汽车 熄火再点燃能节省更多的燃油。[1][2]所以， 如果停车时间够长，而且你对熄火再点火这一套动作并不陌生的话，就值得将发动机熄火 。

开手动档的我 | giphy .com

开车不左转的神逻辑

在城里开车，如果碰到“怎么转弯”这种小问题，当然是怎么方便怎么来了。但是常年在路上跑的老司机们却不这么认为。

某全球快递巨头早在几年前就规定， 为了节省时间和燃油，自家的货车全都不许左转 （？？？）。不左转不是就更加绕圈圈还费油了吗？但人家的数据表示：“不左转”的政策让货车每年多送了超过30万件货物。

密歇根州也有规定，等灯的时候都要左转，也被称为Michigan Left | 360.here .com

这是因为世界上大多数国家都是左舵，货车在红绿灯左转时会在车道上长时间等待，不但增加油耗，而且由于增加了和他车交汇的次数，车祸的几率也大幅提升。通过判断路况和不左转的时机，二级省油成就立即get。

用最少的油跑最远的路

总共分几步？

不论是停车计时熄火还是永不左转，放在现实生活中还是有些夸张。但是我们知道，效率=有用功率/驱动功率，要想让开车的效率最大化，除了减少分母（用油）以外，其实大可以从分子上下功夫。

壳牌每年都在举办一个能源创新比赛—— 壳牌 汽车 环保马拉松（Shell Eco-marathon，下文用SEM代替） ，号召一众大中学生团队们挑战极限，挑战用一单位燃料究竟能够跑多远。也不卖关子了，直接报个数字——说出来你可能不信，在SEM的欧洲赛场上， 1升油可以跑3000多公里 。 虽然做到1升油跑如此远的方式五花八门，但有几项参赛窍门一定是万变不离其宗的。

壳牌 汽车 环保马拉松开幕仪式 | 壳牌

车身设计 - 流线型减低风阻

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不难理解，在买车时，大家都会倾向于买那些看起来 更顺滑，流线型更好 的车型。虽然这样的车看起来拉风，但更多的是因为流线型更好的车风阻系数更小， 汽车 受空气阻力影响也更小，自然更省油。所以在SEM的车型设计环节，减小 汽车 的风阻系数是首先考虑的因素。

等重量胡萝卜小车和马铃薯小车同时从斜坡上滑下

我们给相等重量的胡萝卜和土豆安上轮子，从相同高度和坡度的小坡上滑下，胡萝卜微微先抵达终点。 梭形的胡萝卜和椭圆形的土豆相比，胡萝卜的风阻系数更小 ，相信设计飞机的大佬也明白这个道理，所以飞机都没有土豆形的。同样，在SEM中，大多数的车身也都被设计成了梭形或水滴形，仅仅是这样一个形状的变化，就 能让风阻系数降低10%乃至更低 。

不同外形 汽车 的风阻系数 | researchgate .com

不仅是形状， 汽车 行驶时还会受到来自地面的滚动阻力，这与车身重量密不可分。大部分车为了追求省油，会尽量减轻底盘、发动机、车身甚至司机的重量。就车身来说，学生们会巧妙地选择造车材料来减轻重量，甚至有用纸糊车这样的硬核操作；也会使用预浸布烘烤和3D打印，或是打造全碳纤维车身，总之将整车重量尽量控制在45kg以下。

减轻重量的效果是立竿见影的，比如我们对比了鸡蛋在新鲜状态下与被掏空以后， 处于同样风力下的移动情况，“空壳车”明显走的更轻松 。

新鲜鸡蛋车（上）和空鸡蛋车（下）在同样风力作用下的运动情况

车内构造－高燃烧效率

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所以对于SEM的赛车来说，设计师往往会尽量同步减轻一些内部构造的重量，比如发动机。但是发动机作为车的“心脏”，更重要的还是起到供能作用。

燃油车的发动机的做功过程可以简单地总结为——油气在发动机气缸里混合，气缸被压缩到一定体积后被点燃，产生动力。我们用了两个大小不同的气球分别代表低压缩比（大气球）和高压缩比（小气球）的气缸，向其中加入等量泡沫小球来模拟燃料。 等量的燃料条件下，气球越大，燃料密度越低，空气燃烧不充分，也就是燃烧效率低 。 因此高压缩比的发动机在SEM中广受欢迎，大家都致力于把每一滴燃料都有效地用在多开1km的目标上。

模拟低压缩比环境，燃烧效率低

模拟高压缩比环境，燃烧效率高

同时，车上变速器的换档元件也可以被去除，只剩下一个传动比仅为一的发动机，可以直接将动力传送给后轮；润滑油在这样的位置就非常关键，因为 好的润滑油可以使其传动效率将得到大幅度提升 。我们在实验室找了一堆老旧的轴承，用它们做了一只风车。

都是实验室角落里扒来的旧轴承

光看油都觉得顺滑

在给轴承添加润滑油的前后，风车的转动速度明显有区别 。 （为了让风车转速更慢、对比效果明显，我们将风车放在了离风扇约2m处）

轴承润滑前

轴承润滑后

车内程序

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而且还有专门的智能交互系统，通过各种可扩展性程序，可以更好地辅助“躺平了”的车手驾驶，还能实时储存行驶数据，方便团队分析比赛结果。

不仅要赢，而且要躺赢 | 壳牌

驾驶策略

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相比现实生活中的 汽车 ，SEM参赛车辆的零部件都进行了专门的设计和调整，即使是大油门后的空档滑行也不会带来过高的油耗，或对零部件造成损伤，所以像空档滑行这种平时不能玩的骚操作在SEM中也将成为惯常。

滑到最后的才是王者 | re dd it .com

因此，在SEM上我们将会看到一个比较有意思的地方：大多数小车在比赛刚开始会使劲加速，达到高速时就会熄火并滑行一段距离，等到速度慢慢降下来后，再次点火加速。滑行期间驾驶员就安安静静地调整心态，观察路况并见机调整驾驶策略即可。

什么样的老司机

会热衷于这场疯狂的能源 游戏 ？

要想获得好成绩，参赛团队必须每年都不断精进自己的设计。这要追溯到1939年一群壳牌的工程师的一个玩笑，他们打赌看谁能让 汽车 更省油， 当时胜出的那位工程师勉强实现了21 km/L的成绩 ，虽然放到现在也就普通的家用车水平，但在当时却是难上加难。

而正是这样一个简单的玩笑，却慢慢演变为一场更有组织性的赛事——鼓励年轻人持续进行能源 科技 创新，让大学生通过造车来“用最少的能源跑最远的路”，争当最优秀、会开车的“好司机”。 到了 198 5年，世界上有了第一场SEM比赛。

198 5年获胜原型车合影，当年原型车所创下的最佳纪录为680 km/L | 壳牌

在今年，刚刚结束了欧洲站的SEM，将于 8月25日-28日 抵达 北京金港国际赛车场 ，来自 17所高校的22支车队 会在此一决高下。选手在报名比赛的时候会被分成原型车和城市概念车两组，每组下都能选择不同的能源类型：内燃机（汽油、乙醇、柴油）、电动。竞争有多激烈，让我们稍微回顾一下2018年的最佳战绩来感受一下：泰国的一支队伍打造出仅用1升乙醇就能跑2341.1公里的原型车，这 相当于从北京直接冲到广州市中心还能顺便去趟大梅沙 。

2018年乙醇组夺冠的泰国车队 | 壳牌

从 198 5年第一届SEM在法国正式启动，到2019年SEM首次来到北京，每一次比赛，都会有许多燃油高效的创新技术让人眼前一亮，背后与青年学生们积极的参赛热情密不可分。或是车身设计、或是动力系统、或是中控系统，通过举办SEM，极限挑战下产生的设计方案也给这群未来的 汽车 工程师们以启发和灵感。

世界主要能源消耗量 | University of Utah

参考文献

[1] Stodolsky, F., Gaines, L., &Vyas, A. (2000). Analysis of technology options to reduce the fuel consumption of idling trucks (No. ANL/ESD-43). Argonne National Lab., IL (US).

[2] Gaines, L., Vyas, A., &Anderson, J. L. (2006). Estimation of fuel use by idling commercial trucks. Transportation research record, 198 3(1), 91-98.

石油（petroleum）这个名称源于希腊语的petra （岩石）和oleum（油）。

原油（crude oil），有时俗称黑黄金，是一种粘稠的、黑棕色或绿色的液体。

一种比较普遍的荒诞说法是：油本身是易燃的，而事实上是从油蒸发出来的气体是易燃的。

石油存在于地壳某些区域的上层。

石油的另外一种叫法为石脑油（naphtha），来自于波斯语naft或nafátá(流动)。

石油是由各种碳氢化合物所组成的复杂混合物，主要是烷烃链。

不同的石油可能在外观、成分、和纯度上有些变化。

石油是一个重要的“初级能源”，石油也是许多化学产品的原材料，包括溶剂、肥料、杀虫剂和塑料等。

最早的文字记载是宋沈括在其《梦溪笔谈·杂志一》：“ 鄜延境内有石油，旧说 高奴县 出脂水，即此也。” 明李时珍也有记载《本草纲目·石一·石脑油》：“石油所出不一。

国朝正德末年， 嘉州 开盐井，偶得油水，可以照夜，其光加倍。

近复开出数井，官司主之，此亦石油，但出于井尔。”最初用于照明。

当然，我们老祖先很可能早就知道此项东西，但文字记载最早为沈括。

第一口油井是中国在公元4世纪或更早的时期钻探出来的。

人们把钻头绑在竹竿上，打出的洞深达800英尺。

当时油是用来蒸发盐水并生产盐。

到公元10世纪，人们用竹管来连接油井和盐泉。

古代波斯人的碑文上记载了他们上层社会把石油用于制药和照明。

在公元8世纪，新建的巴格达（伊拉克的首都）是用柏油来铺设街道的，这些柏油是从该地域天然易采的石油中获取的。

公元9世纪，人们在阿塞拜疆的首都巴库开发油田来生产石脑油。

公元10世纪时地理学家Masudi和13世纪时马克·波罗都曾记载了这些油田的情况，后者曾描述这些油井的产量可以装数百只船。

石油近代史始于1853年石油蒸馏工艺的发明。

波兰科学家阿格纳斯·卢卡西维奇（Ignacy Lukasiewicz）通过蒸馏，从原油中得到了煤油。

第二年，在靠近波兰南部克罗斯诺（Krosno）的Bobrka发现了第一个“岩石油”矿，卢卡西维奇在Ulaszowice附近建造了第一家炼油厂（实际上是一家酿酒厂）。

这些发明迅速地传遍了世界各地，1861年Meerzoeff在巴库的成熟油田上建造了第一家俄罗斯炼油厂。

1848年俄国工程师F.N. Semyenov在巴库东北方的Aspheron半岛开采了第一口现代油井。

20世纪50年代中期，煤仍旧是世界上首要的燃料，但油很快就取而代之。

在1973年和1979年的能源危机之后，经常出现对石油供应的重大媒体报道，这使得人们意识到：作为一种经济的能源，石油是一种最终将被耗尽的有限资源。

当时大部分流行的预言都非常可怕，其中许多并没有实现。

作为燃料，石油的前景仍有争议。

今日美国报新闻（2004）报道：地下的石油储备量只剩下40年。

一些言论认为石油的总量是有限的，1970年的可怕预言只不过是被延期了而已。

另一种言论则是技术上可以使廉价的碳氢化合物得以继续生产，并且地球拥有巨大的以沥青砂、沥青田和油页岩形式存在的非传统石油储备来源，这使得石油的使用在未来还能持续非常长的时间。

如今，大约90%的车辆燃料需求通过油来满足。

石油占美国全部能源消费的40%，但却仅占电力生产的2%。

作为大量交通工具的便捷能源，以及作为许多工业化学品的基础，石油是世界上最重要的商品之一。

对石油的获取成为引发几次军事冲突的一个主要因素，包括第二次世界大战和波斯湾战争。

世界上约80%的易开采储备在中东，其中62.5%来自于5个 *** 国家：沙特 *** （12.5%）、 *** 联合酋长国、伊拉克、卡塔尔和科威特。

美国只拥有不到3%的比例。

国际油价大幅上涨，2004年，国际油价一路走高，引起世界各国普遍关注。

今年6月初，随着今年6月6日国际原油期货价格触及一百三十九点一二美元的历史最高纪录，原本持续降息 *** 经济的全球各大主要央行纷纷掉转势头暗示加息，希望借此缓解日益严重的国内通胀威胁。

此种迹象明确显示，全球通胀压力的主要源头正悄然由农产品向不可再生能源过渡。

原油价格居高不下，给世界经济发展前景蒙上了一层阴影。

据国际货币基金组织估算，油价每上涨5美元，将是全球经济增长率下降约0.3百分点。

高油价给消费者带来了影响，是家庭能源支出增加，不得不削减其他开支。

油价持续上扬还使得企业成本上升，盈利空间缩小，尤其是航空、汽车等领域的企业，日子更加难过。

在居高不下的有油价面前，尽管亚洲经济增长没有明显的减缓，但由此带来的通货膨胀压力已显而易见，亚洲经济潜伏着滞胀的危险。

在沙特城市吉达举行的由全球主要原油生产国和消费国参加的会议上，世界第一大产油国沙特表示，如果市场需要，将增加其原油产量，并将增加投资扩大其原油产能。

继5月份将其原油日产量增加30万桶之后，沙特决定从7月份开始再增产20万桶，使其原油日产量达到970万桶。

但市场对全球原油供应紧张的担心并未得到缓解，国际油价23日继续上涨。

其实，在欧佩克内部对于增产仍然意见分歧、欧佩克以外国家原油增产能力有限而全球对原油需求增长超过原油供应增长的情况下，沙特的增产量无疑是杯水车薪。

与此同时，非洲第一大产油国尼日利亚局势紧张使国际原油期货价格在23日一度攀至每桶138.14美元。

当天，尼石油工人因与美国雪佛龙公司谈判破裂开始 *** 。

而继英荷壳牌石油公司在尼一处日产20万桶原油的油田因受武装袭击关闭而无法按合同规定时间交货之后，21日美国雪佛龙公司也宣布其在尼一处工厂因受袭而关闭，导致该公司原油日产量下降12万桶。

市场普遍认为这些将影响尼原油出口。

其实导致目前高油价的另一原因是国际期货市场的投机行为，美国三大股指，亚太主要股市、伦敦金融时报指数，都受其影响甚深。

布什当局几日前提出将不准在美国近海开采石油禁令解禁，以压制石油升价美国国会近日驳回了 *** 在近海开采石油的计划，美国自1988年起，每年一次延长此项禁令。

目前全球石油价格还有近一步上扬的空间。

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