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.

1.SEO：SearchEngineOptimization，中文译为搜索引擎优化，是指在了解搜索引擎自然排名机制的基础上，对网站进行内部及外部的调整优化，改进网站在搜索引擎中的关键词自然排名，获得流量，从而达成网站销售及品牌建设的目标；2.SEM：SearchEngineMarketing，中文译为搜索引擎营销，是指在搜索引擎上推广网站，提高网站可见度，从而带来流量的网络营销活动；3.SEM包括SEO，PPC（PayPerClick，即按点击付费，如百度竞价排名等），付费登录等形式，其中以SEO和PPC最为常见。4.SEO和SEM两者目的相同，都是为了是网站销售和品牌建设；不同的是实现方式：SEO是通过技术手段使获得好的自然排名；SEM可以通过技术手段（SEO）和付费手段（PPC）等

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