［馬里的科學實驗室］空氣也有差？—風阻係數
【風阻係數】
汽車在前進的過程，除了需要克服輪胎摩擦外，還有一個外在阻力不能忽視—風阻係數（Cd）。這是用以計量汽車行駛時所遇到的空氣阻力。有人說，空氣阻力可以忽略不計，但就算空氣摸不著、看不見，但空氣阻力確實會阻擋汽車行駛。風阻係數有一套計算公式，風阻係數＝正面風阻力×2/(空氣密度×車頭正面投影面積×車速平方)...我知道你眼花了，風阻係數通常需要在風洞中測試所得，因此測量所需的設備非常專業，而我們平時多見的各款車風阻係數基本都是廠家的測量結果。汽車的風阻係數越大，油耗也相對越高，這也是風阻係數高的MPV、SUV比風阻係數更低的轎車耗油量大的原因之一。
【平均數值】
一般用車的風阻係數為0.30左右，而一些性能車的風阻係數可低至0.27左右。以現階段的F1賽車為例，風阻係數突破1.0，該數值已是一般用車的幾倍之多，但是F1賽車的加速性能卻比民用車和大部分超跑強，為什麼？因為越是強調性能表現的車，越是需要更多的下壓力，而下壓力的來源多半是車身部件，但獲得更大下壓力的同時，車身的風阻係數通常也會比較大。
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【關於積碳】

1、燃料如果在完全燃燒狀況下，主要生成二氧化碳與水，但是燃燒不完全時，則會產生積碳的現象；由於各種燃料的特性與應用不同，因此其積碳的程度也不相同，例如家庭用的液化石油氣(簡稱LPG)，因為分子短且為直鏈化合物，具有易燃燒的特性，所以產生的積碳相當微量，可是鍋爐用的燃料油，則屬於重沸物質(分子長且含有芳香烴物質)，不易完全燃燒，因此積碳的程度就比較嚴重；至於汽油因在引擎的燃燒過程，由於燃燒溫度高且油氣停留的時間極短，所以無法完全避免有部份氣化及燃燒不完全的物質，這些氣化不完全的部分，形成像油漆狀的膠質，附著於引擎進氣汽門表面稱為進氣汽門積碳。而燃燒不完全的焦炭物質，則附著在引擎燃燒室內的汽缸頭與汽缸蓋，此稱為燃燒室積碳。

現今的引擎技術雖已相當進步，但是燃燒效率也僅達25~30 %而已，因此積碳主要是由機械本身所造成的現象，並非汽油品質不佳所引起，一般自煉油廠所生產的汽油，品質可能不盡相同，因此影響的程度略有差異，但是如果使用溶劑油或非法油品，則會導致嚴重的積碳。
　
2、汽油引擎積碳形成的原因與位置
汽油引擎積碳的部位，主要分成進氣系統與燃燒室。在進氣系統中因為汽門的高溫（約200℃），所以不易氣化的汽油，在噴油嘴與進氣汽門上形成像油漆狀的膠質。而在燃燒室內則因高溫（約500-800℃）、且快速的燃燒，由於汽缸壁的溫度較低，易使得局部燃燒不完全而產生焦炭物質形成燃燒室積碳。

引擎積碳部位
3、積碳對車輛性能的影響
由於新車並無所謂積碳的困擾，但是經過一段長里程的行駛後，引擎的性能會逐漸出現降低的現象，例如加速無力、油耗增加、引擎產生抖動與爆震等。其原因除了機械磨損與電子零件的老化外，積碳也是影響的因素之一。
當噴油嘴產生積碳時，則形成阻塞，因此汽油無法完全霧化，使得未氣化的油滴，則漸漸在進氣汽門因高熱下由膠狀物質產生碳化，所以當進氣汽門嚴重積碳時，造成引擎的輸出馬力降低，因而導致耗油量增加，而且所排放出來的廢氣因燃燒不完全而造成空氣污染。
而燃燒室積碳會結合油氣中的過氧化物，使得燃燒過程產生不均勻燃燒，而發出異常噪音，同時也因為壓縮比的增加，致使引擎需要使用更高辛烷值的汽油，否則會出現爆震現象(俗語所說的敲缸)，如果嚴重時會導致汽缸頭磨損，此時車輛將被迫送入保養廠進行大修了。

什麼是積碳
這裡要討論的積碳是指聚積於引擎內部的進排汽門、進氣道、燃燒室、噴油嘴的碳與黑膠物質。或多或少存在於引擎固定零件之死角部位的油泥，由於對引擎的運作不構成影響本文就不予介紹。下圖為嚴重積碳的進汽門。

積碳的原因
引擎的動力來自於引擎活塞向下移動時，將汽油與空氣的混合氣吸入汽缸內，然後向上移動的活塞再將這些油氣壓縮成高度可燃氣體，最後火星塞點火將其引爆，活塞被這強大的爆炸力推動，引擎因而產生動力。一般引擎的簡圖中可以清楚看到：動力的源頭→混合氣，必須經過進汽門進入燃燒室；少部分的汽油便會附著於進汽門上，遇上引擎的高溫，汽油中無法燃燒完全的碳氫化合物、石蠟、膠質便會被燒成膠碳物，如果噴油嘴有積污的情形，噴出的汽油霧化狀態不佳，汽油與空氣混合不均勻，會增加凝聚於進汽門的汽油的量。糟糕的是膠碳有吸納汽油的特性，所以這層積碳會吸收汽油，被吸收的汽油再被燒成膠碳行成更厚的積碳，更厚的積碳再吸收更多的汽油，如此惡性循環到進汽門因積碳過多，以致無法緊閉，使引擎無法運作為止。

燃燒室的積碳則是肇因於汽油成分中的膠質與無法完全引爆的碳氫化合物在爆炸後，產生的微小碳粒未及隨廢氣排出而堆積在燃燒室內，這些黑色顆粒應該隨著廢氣排放於大氣中，或積聚於消音管上。燃燒室如果積碳嚴重會使燃燒室溫度升高，造成火星塞在點火的同時，燃燒室內的混合氣也自行引爆，兩股爆燃點使汽缸壓力突然升高，傷害引擎內部周邊零件，並造成類似敲擊缸體的聲音，這就是爆震(Knocking)。燃燒室積碳的狀況可以觀察火星塞點火端來得知。

積碳的清除
在以往，各式清潔劑尚未問世時，清除積碳唯一的方式是分解引擎，不過以往多數車輛仍配置對於噴油量大而化之的化油器，只要積碳不嚴重到妨害汽門的運作，引擎受積碳的影響並不明顯，所以專為清除積碳而分解引擎的情形並不多。隨著各國汽車廢氣排放標準的日趨嚴苛，化油器被噴油量較精準的噴射供油系統所取代。噴油系統對噴油量的控制較精準，油氣被積碳吸收會嚴重影響引擎的動力表現，甚至讓噴油系統無法運作。所以清除進汽門以及燃燒室的積碳對於噴射供油引擎而言是保養項目的一部份。
清潔劑的出現大幅簡化了清除積碳的程序，現有的清潔劑有三種：1.第一種加入油箱的汽油添加劑。2.怠速時將清潔劑注入油管的快速清潔劑。3.拆開火星塞，將清潔劑注入燃燒室的直接清潔劑。

第一種是將清潔劑加入油箱中，使整桶汽油成為藥性溫和的清潔劑，在行駛同時清潔積碳，即使是嚴重積碳也可以連續將其清潔到不影響引擎正常運作的程度，又如果能以合理的價錢購得，這種方式的花費是三者中最低的，也是唯一沒有不良副作用的，不過清潔速度較慢是最顯著的缺點。

第二種是讓引擎在發動時將清潔劑注入油管以清除積污，由於清潔時間不能太長大多只有十餘分鐘，所以清潔劑的成分相當強烈有傷害噴油與引擎內部組件的危險，且根據實際經驗，效果並不顯著，所以已經比較少見。

第三種是將清潔劑注入燃燒室中，讓清潔劑直接清除積碳，一段時間後再抽出清潔劑。這是三種方法中效果最好的一種，燃燒室與進排汽門都可以清潔到呈現金屬原色的程度，不過就是因為效果太好，清出來的大片積碳常會卡在進排汽門座附近使進排汽門無法緊閉，必須花費大量時間精力處理後續問題，機油會遭清潔劑稀釋也必須更換，汽門導桿等橡皮零件有遭受侵蝕的危險。

GM汽車物聯網平台OnStar潛力無窮 資深員工現身說法

謝明珊 2017-04-18

Steve Schwinke曾在通用汽車(GM)OnStar車載資訊服務部門工作20年，現任GM高階發展部門負責人，受訪暢談物聯網平台Onstar的潛力。

根據Network World報導，隨著數位時代來臨，OnStar從12年前開始經歷大轉型，試著運用車輛資料來拓展服務。Schwinke指出，這些年來GM開始善用資料，讓車主更瞭解自己的車，例如趁問題發生前向車主發出預警，GM部分車款已提供這項服務，GM會分析每一個發動循環的車輛資料，搜尋任何異常的行為。

目前GM約有1,200萬輛連網車上路，其中450萬輛屬於4G LTE連網，這在汽車產業堪稱數一數二，從這些車輛收集到的資料多達數十億筆，但GM堅守隱私保密原則和法律規範。

GM收集車輛資料至今逾10年，可說是經驗老道。Schwinke指出，GM旗下車輛有40~80個運算裝置，亦即發動機控制器(ECU)，所以要連接這些裝置取得資料並不難。OnStar從10年多前，啟用車輛診斷E-mail通知服務，每個月都會發送車輛性能報告給車主，一旦車主發現任何潛在問題，只要按個OnStar按鍵，就會有專業顧問檢查車輛，確認有無任何故障碼，再建議車主採取行動。

GM也跟密西根大學(University of Michigan)交通運輸研究所(TRI)合作諸多計畫，其中一個計畫是「邁向自動駕駛之路」，為GM車款提供碰撞前主動煞停系統(CIB)和前方碰撞預警系統(FCA)，進而深入研究這些系統的性能，更重要的是，車主對這些預警的反應。

2011年GM推出Volt車款，以連網功能顛覆駕駛經驗，當時GM推出OnStar行動應用程式(App)，就算車主不在車上，亦可連接汽車，這款App不僅會提醒Volt車主充電狀況，車主亦可上網查詢每次開車的耗電量，進而跟耗油量比較，這些資料讓車主成為更聰明的駕駛人。

至於GM車輛的4G LTE連網服務是跟AT&T合作，連線狀況取決於市場，畢竟要跟其他使用者共用網路，然而光是從3G升級至4G，向上和向下連接速度就會整體提升，根本不用等待升級5G，部分自動化應用著重向上連接，但大多數人仍在乎向下連接。5G當然也值得期待，可在極短時間內傳輸大量資料。

Schwinke指出，GM不只是賦予汽車連網功能，還要有挖掘資料的能力，甚至從終端來處理如此大量的資料。

附圖：GM收集車輛資料至今逾10年，試圖讓讓車主更瞭解自己的車。法新社

資料來源：http://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp…

其實壹輛車是否耗油不能僅僅從它百公裏耗油量這壹個維度來判斷，更應該綜合考量這輛車的綜合性能來評定耗油量是否在合理的區間內。如果說壹輛小QQ百公裏耗油在10L以上，那絕對的“油老虎”啊，但是要是壹輛大切諾基呢，這就有不同了，所以，評判壹輛車是否是“油老虎”要看它搭載的發動機，車的整體配置是否對得起這些油耗。姑且不說那些燃油大咖的國外豪車，我們僅僅從目前國內市場比較常見的壹些車型來分析，看看哪些是“油老虎”。

日本是世界上最富有的國家之一，也是貧富差距最小的國家之一，同時日本擁有 著世界上最多的汽車知名品牌，其中不乏豪車品牌。但日本國內，豪車並不多，即使是日本的富人買豪車的也不多，這到底是什麽原因呢？
首先從日本國家地理環境來分析，日本屬於國土面積狹小，人口稠密的國家，能源也極其匱乏。豪車一般體積較大，耗油量也比較大，對於擁擠的城市和國家能源現狀來說，不是很明智的一種選擇。