油耗數字真實意義獨家深入ARTC車測中心找解答

資料來源：Goo 車訊網 2014/10/02

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文賴震宇 / 攝影王澤瑋

油耗是怎麼測出來的？為何感覺這些數字跟實際用車時的油耗表現有非常大的差異？許多人一定感到滿頭霧水，對於車輛測試油耗和實際油耗的差距，應該都頗有微詞。為此編輯部獨家深入ARTC車測中心實驗室，同時透過實驗室測試與實路測試，找出官方數字和愛車油耗表現為何有這麼明顯差異的問題所在，讓大家了解數字背後所代表的意義。

實驗室裡除了溫度和濕度都是恆定以外，其他像動力計（2）、冷卻風扇（3）、取樣系統（4、5）和氣體分析儀（6）都是採用相同的硬體設備。
開車的人除了怕被人嫌技術不夠好外，其它最忌諱的，就是自己的車不夠省油，這種事如果是發生在10年前，當時油價每公升才19元，耗油問題對你來說不痛不癢，但時至今日由於國際原油價格不斷攀昇，今非昔比讓你常常開車時不自覺就反覆瞄一下油錶指針移動幅度。每位駕駛者最痛恨自己的車不爭氣，狂飲汽油成為吃油不眨眼的鈔票輾碎機，所以除了清引擎積碳、適時更換濾心等保養方法外，在購買新車時也會參考原廠、能源局所公佈的油耗數據，再決定要買哪部車。然而消費者對於能源局委託專業機構測試後所公佈的平均油耗成績，往往有很多意見，因為部分車款不管是高速油耗或者是市區油耗，皆與自己平日實際使用狀況有明顯的差別；能源局委託的機構除了工研院外，另一家就是我們十分熟悉的ARTC財團法人車輛測試中心，然而長期以來光是油耗測試部分，十個幾乎有九個人都認為ARTC和工研院測出來的汽柴油車不符實際油耗狀況，就像是美化廠商新車油耗的機構一樣！

為何油耗測試數據與實際狀況不符
我們對ARTC實驗室最大的疑問，就在於測試出來的油耗為何跟實際上路後的油耗有那麼大的差異，主因在於：實驗室會將所有變數，例如過高的氣溫、不穩定的油門控制、不適當的胎壓、混亂堵塞的交通狀況等因素全部排除，因為這些條件難以控制、難以一致模擬，因此所有的車輛都是在這樣穩定、統一條件環境下進行測試，難免測出來會比實際環境行駛狀態還要棒。所以每當能源局在公佈油耗數據時，都會註明「實際每公升汽（柴）油於道路上行駛的公里數，會低於本指南所登錄之油耗測試值」，提醒消費者此公佈數字僅供參考。另外，採雙軌制下歐、美測試方法是如何產生兩種不同結果，也是大家所好奇。一直以來，我們都習慣將歐規測試數據再乘上1.15就等同於美規測試數據，這樣的方法也是能源局公佈的，但實際上若同一部車直接上動力計採用不同方式測試，得到的結果真的會是這樣嗎？

實驗室的歐規和美規標準如何測試
現在就讓我們來介紹一下實驗室中進行的歐盟1999/100/EC指令與美規FTP-75測試方法；在進行測試前，軟硬體設備如模擬風阻的冷卻風扇、底盤動力計、引擎動力計、取樣系統和測試軟體都是一樣的，環境溫度也都維持在攝氏20～30度間，濕度則控制在水蒸氣12.2g/kg等相同條件。至於最後油耗的計算，全都採用廢氣收集取樣的方式，然後運用物質不滅定律藉由廢氣中的總碳數，還原出原本油料數值。

歐盟油耗測試流程
首先預備階段，歐盟行車型態會先將測試車輛放上動力計，然後進行高速行車型態（非市區）三次，最後靜置6～36小時；至於美規FTP-75，則是指進行一次市區行車型態，然後再靜置12～36小時，所以預先處理的方式稍有不同。接下來最重要的過程就是行車模式，歐盟的行車模式會依序進行市區行駛和高速行駛，測試階段是連續的，首先市區行駛過程780秒，行駛距離4067公尺，高速行駛過程則為400秒，行駛距離6956公尺；測試人員在測試車輛內，必須依照測試系統所提供的車速指引來控制油門，如圖所示，白線路徑就代表最理想的車速，車速維持多少則有黃色數字提示測試者，特定時段還會顯示DC字樣提醒煞車，兩旁紅線代表車速誤差上下限容許範圍，若車速超過或低於容許範圍，流程就算失敗必須重頭再來。

歐盟1999/100/EC行車型態曲線。不像美規還在市區行車中分出冷動態、穩態、熱靜置階段、熱動態階段，歐盟行車模式較為平穩簡單，時程也短了許多。

歐盟1999/100/EC油耗計算公式。
美規油耗測試流程
至於美規FTP-75同樣也是市區和高速行駛兩階段，總測試時間拉長到3241秒、約54分鐘的期間，但與歐盟指令不同的是，市區和高速行駛是分開進行的；市區行駛型態為1371秒，當中還區分出最早的505秒冷動態、緊接著共865秒的穩態、10分鐘的熱靜置階段、最後505秒的熱動態，平均車速約35km/h（高於歐盟該階段的19km/h均速）。美規高速行駛階段共765秒分兩次流程，第一次暖車用，第二次行駛過程的廢氣才採集作為正式數據。

美規FTP-75行車型態曲線。最半部的1371秒市區行車和後面765秒高速行車兩個流程是分開進行的，從圖表中我們可以看出美規測試方式是較為複雜，速度變化較為多變。
國內油耗測試標準的演變
早期國內進口車輛都採用美國測試規格，但後來歐洲進口車愈來愈多，原本採行的原廠歐規油耗數據送審跟著取消，逐漸變成美規車和歐規車進來後一律重驗的狀態。過去的法規到2010年開始頒佈的現行《車輛容許耗用能源標準及檢查管理辦法》，明載了雙軌測試的規定和辦法，這對於進口車來說是很容易選擇的，但更多人購買的國產車呢？法規未明文規定車輛必須採用何種方式進行油耗檢測，因此國內汽車製造商就有彈性空間可以選擇對他們所要推出的新車最好的方式。然而這樣的辦法從明年1月1日全面採用歐盟測試標準後全面改觀，單一測試方式的採行，將讓車輛的耗能測試處於相同條件，車款間油耗數據更容易讓消費者直接比較。

至於在碳平衡法還原出實際油耗值後，歐規和美規就會依照各自的計算公式來取得平均油耗，也就是測試值。很明顯的，在整體行駛模式中，美規FTP-75遠比歐盟1999/100/EC來得複雜，車速的變換更頻繁，行駛的時間也更長，照這樣來看，理應是歐盟測得的數據應該獲勝，但為何實際美規油耗值會比歐規油耗來得好？透過顯示的駕駛曲線和數據，我們歸納出兩個原因。第一就是即便美規測試模式下變換車速次數遠較歐盟模式來得多，但速度爬昇較為緩進，歐盟模式下從空檔瞬間拉高轉速的機會較多（在前500秒時間內，歐盟方式從靜止迅速提高車速共有八次，美規只有五次）；第二就是在歐美兩種平均油耗公式上實驗性地導入相同代數，所得到的數字是美規公式永遠大於歐盟公式，也就是每公升行駛里程數美規優於歐規，當然其他還有不同的油品參數、不同的行車型態和阻力影響和不同的參考車重等因素，也是造成歐美規兩種標準差異的變數。

油耗測試有油耗測試專用油料，此類符合國際測試標準的汽柴油其內部成分與市售油品有所不同，比重、碳重比和淨熱值都有嚴格的規定。

至於兩種測試標準之間1.15的倍數差距，則是將「同一部車同時接受歐規和美規油耗測試後獲得的平均油耗」算出兩者倍數，大致落在1.09～1.30間，接著透過統計的方式計算得到的結論。為了獲得驗證，我們利用一部1.6升直列四缸汽油引擎車款和一部1.9升直列四缸柴油引擎車款進行歐規和美規測試，所測得的數據是汽油車美規15.4km/L、歐規13.3kmL，柴油車美規21.9km/L、歐規19.5km/L，兩款車歐美規標準油耗數據之間的倍數分別為1.158和1.125，相當接近能源局及外界所說的1.15倍數差距。當然不管是歐規還是美規數據，要拿來做實際行車時參考依據，我們還是抱持著懷疑態度，於是接下來ARTC藉由另一套設備，讓我們徹底體會實驗室與真實道路上的差距。

測試人員會遵從各標準系統的指示，從靜止到入檔、然後限制在導引的車速下，在提示的點進行煞車；螢幕中左側表格便是歐盟的行車型態，當中會以顏色顯示目前已行駛到什麼時段。
以OBS測試實際道路差多少
一般人要測得車輛實際油耗，通常都是看著發票算算行駛公里數除以總加油量的計算方法；但為了更精準的比較實驗室與實際駕駛之間的差別，ARTC前幾年便從日本引進一部HORIBA OBS-2200車載型汙染分析儀，該儀器就等同於將巨大的實驗室縮小後搬到車內一樣，然而重量卻十分輕盈、體積適當，同時消耗的功率極低，能夠經得起震動考驗，相當適合讓車輛進行實際道路上的油耗測試。我們經由ARTC透過實驗的結果，針對一部國產2.4升商用廂型車進行測試（結果如表），即便是將道路測試的路徑、限定車速甚至是煞車時間點，幾乎都設定的跟實驗室一樣，但實際上路後，車輛會面臨更多變的路面摩擦力、風阻、天候溫度、小型障礙物及其他無法預期的狀況，因此不論進行幾次道路實測，車載型汙染分析儀所量測的能量所分析出來的油耗數據，都比實驗室的還來得低，由此可看出實際上路會究竟出現多少變數。

這是美規FTP-75，當中畫面就是最初從靜止到入檔行駛的期間。左側的行車曲線可看出與圖表相同的變化幅度，至於行車模式內的LA-4，則代表該模式在模擬洛杉磯市多車路況。
要省油關鍵還是你的右腳
所以，ARTC所提供的數據雖然跟實際行車時所得到的油耗成績有一定的差距，雖然還是可做為購車時的參考，但若是在日常生活中要達到精準計算行車成本時，還是很難達到我們所要得到的確實依據。但透過ARTC實驗室和車載型汙染分析儀的運作，還是讓我們認識到不同交通狀況下，會帶給車輛如何明顯的油耗差異，此外當然還有人為的操作要素，例如你對油門控制的掌握夠不夠平順、是否常喜歡踩深油門、常常在高速下重踩煞車、多人乘坐或載重物，這幾點才是會大幅影響油耗表現的關鍵點；每當你在抱怨愛車油耗為什麼不漂亮，與原廠公佈的差距如此之大，不妨回想一下自己的開車習慣以及是否時常留意愛車狀態，你就會了解自己的「黃金右腳」才是主宰油耗的關鍵角色。