Förstå CAFE-bränsleeffektivitetsstandarder för nya bilar

Även om matematiken för minskningen av bränsleförbrukningen för nationen kan vara helt korrekt, är det faktiska programmet för att förbättra bränsleekonomin både svårt att förstå och något vilseledande. Detta program, som har funnits i mer än 30 år, kallas ”företagens genomsnittliga bränsleekonomi” (CAFE), och det kräver biltillverkarna hur effektivt deras motorer måste köra.

Ja, bilföretag kommer att ansvara för att öka bränsleeffektiviteten för sina fordon under de kommande tio plus åren. Men på grund av CAFE-programmets komplexitet är det inte troligt att den genomsnittliga bilköparen kommer att köra en 54,5 MPG-bil från partiet år 2025. Det finns mycket att veta om CAFE-standarderna, deras begränsningar och deras kryphål , liksom vad den genomsnittliga konsumenten kommer att behöva ge upp i strävan efter bättre gassträcka.

CAFE-historia

CAFE introducerades först 1978 som direkt svar på det arabiska oljembargot 1973, med avsikt att förbättra den genomsnittliga bränsleekonomin för fordon som tillverkas i USA. Medan de första förordningarna som infördes 1978 endast gällde personbilar, året efter infördes en annan förordning för lätta lastbilar. För närvarande används standarderna för alla fordon med en bruttovikt för fordonets vikt (hela fordonets vikt inklusive nödvändiga vätskor, passagerare och last, men inte inklusive släp) på 8 500 pund eller mindre.

Skillnaden i regelverk för lätta lastbilar är en stor del av orsaken till spridningen av SUV: er i slutet av 90-talet och början av 2000-talet. Lätta lastbilar har mindre stränga krav på effektivitet, och SUV: er och minivans kategoriserades som lastbilar under den tiden. Detta innebar att de kunde få mycket lägre MPG än personbilar, men de användes inte för att transportera som lastbilar var, vilket var den nominella anledningen till lägre effektivitetsstandarder.

Tillverkarna har en tydlig ekonomisk motivation att uppfylla standarderna. Om en biltillverkare inte uppfyller standarderna för modellåret måste den betala en påföljd på $ 5,50 per 0,1 mil per gallon under standarden, multiplicerad med det totala antalet fordon som tillverkaren har producerat för hela den amerikanska inhemska marknaden.

Men även sanktioner i miljontals dollar förändrar inte nödvändigtvis alla tillverkares praxis. Vissa tillverkare väljer att betala CAFE-påföljder snarare än att följa. Företag kommer ofta att göra det valet av ett av två skäl: Antingen fokuserar tillverkaren på högdrivna sportbilar, vilket betyder att varken företaget eller föraren bryr sig om bränsleekonomi, eller så kämpar tillverkaren för att förbättra sin ekonomi och de måste betala straffen för att sälja sina bilar. Ferrari är ett utmärkt exempel på en tillverkare som inte bryr sig; Chrysler är ett företag som har kämpat.

Bränsleekonomi och fordonsstorlek

Eftersom CAFE-standarderna är reglerade över en tillverkares hela modelllinje, är det inte så enkelt att fastställa minimistandarder för bränsleekonomi som att alla fordon ska uppfylla samma körsträcka. Det skulle vara omöjligt att kräva en tung lastbil för att få samma körsträcka som en subkompaktbil.

Därför bestäms CAFE-standarder baserat på ett fordons "fotavtryck": en mätning av fordonets storlek beräknad genom att multiplicera fordonets axelavstånd med dess genomsnittliga spårbredd. Till exempel har subkompakt Honda Fit ett fotavtryck på 40 kvadratmeter, medan Ford F-150 pickup har ett fotavtryck mellan 65 och 75 kvadratmeter, beroende på den specifika modellen.

Genomsnittligt bränsleekonomi över en flotta

Tillverkarna kan genomsätta sin bränsleekonomi mellan deras största och minsta fordonsavtryck. När Obama-administrationen förklarade att tillverkare måste erbjuda 54,5 mil per gallon 2025, är det den genomsnittliga ekonomin mellan alla modeller av en viss tillverkare. Detta innebär att extremt bränsleeffektiva mindre bilar kan kompensera den dåliga ekonomin hos större fordon och lastbilar i modellåret.

Det faktum att CAFE-standarderna är baserade på genomsnitt erbjuder tillverkarna ett enkelt sätt att förbättra sitt antal, särskilt om de är ett litet företag: Lägg till en hög MPG-bil i sortimentet helt enkelt för att förbättra den genomsnittliga bränsleekonomin för hela flottan. Denna metod för att följa har redan använts av biltillverkare på andra håll i världen.

Till exempel i England var tillverkaren Aston Martin - som är känd för sina sport- och storslagna bilar - oroad över sin förmåga att uppfylla EU: s regler om utsläpp. Eftersom dessa föreskrifter också är baserade på ett tillverkares genomsnitt, beslutade Aston Martin att köpa, ändra och ändra om Toyota iQ - en subkompaktbil med mycket låga utsläpp - för att minska genomsnittet för hela flottan.

Även om det inte kan vara något fel med att en biltillverkare snedställer sina nummer på ett sådant sätt, betyder det att enskilda förare inte nödvändigtvis kommer att se den körsträcka de kanske trodde var nödvändig av regeringen.

Varför din MPG inte matchar klistermärket

Även om du köper en bil med hög bränsleekonomi kanske du inte uppnår MPG-listan på klistermärket. Den genomsnittliga bilköparen tittar på MPG-listan på ett fönsterklistermärke och antar att han eller hon kommer att se den typen av bränsleekonomi genom normala körmönster. Men mätvärdena som används för att bestämma ett fordons bränsleekonomi är ganska komplicerade, och det finns en mycket god anledning till att biltillverkarna täcker sig genom att säga "Din körsträcka kan variera."

Att räkna ut ett fordons bränsleeffektivitet börjar med körmönster som tillhandahålls av EPA, som återspeglar genomsnittlig körning både i staden och på motorvägen. Tillverkarna använder informationen för att testa deras fordons effektivitet. Men mönstren som används av testerna efterliknar inte nödvändigtvis körsituationer i den verkliga världen. Till exempel användes luftkonditioneringsapparater, högre hastigheter, snabbare acceleration och kallare utetemperaturer inte i CAFE MPG-test förrän 2008.

Även med dessa 2008-tillägg återspeglar inte nödvändigtvis bränsleeffektiviteten som ett fordon kan tjäna vid testförhållanden en genomsnittlig förarens MPG. En stor del av detta har att göra med att tillverkarna kan och konstruera sina fordon för att göra det bra på testerna. Det är nästan omöjligt att köra någon enskild bil i samma mönster som bränsleekonomitesterna letar efter, även om den genomsnittliga föraren visste exakt vad dessa mönster var.

Även om det kan verka lite skuggigt för biltillverkarna att "konstruera testet", är det viktigt att komma ihåg att detta är den enda effektiva metoden för att bestämma bränsleekonomi. Tillverkarna skulle vara dumma att inte använda sina kunskaper om testerna för att maximera sina MPG-nummer - och de har inget annat sätt att bestämma bränsleeffektiviteten. I slutändan är testen ofullkomliga men ändå nödvändiga, men de är en stor del av anledningen till att du kanske fyller oftare än det listade MPG skulle leda till att du tror.

Bränsleekonomi och balans

Lika viktigt som CAFE-standarderna är för att förbättra den totala bränsleekonomin för landets bilpark, är det inte bara att fokusera på MPG. Amerikaner över hela det politiska spektrumet tenderar att enas om att vi måste minska vårt utländska oljeberoende och användning. Enligt en undersökning från Pew Charitable Trusts 2007 anser 86% av väljarna att bilindustrin borde krävas för att förbättra bränsleeffektiviteten.

Problemet är att bränsleeffektiviteten är kopplad till bilens totala prestanda, och många förare tenderar att glömma att MPG inte kan förbättras i vakuum. I slutändan har fokus på bränsleeffektiviteten i våra bilar förbises något mycket viktigt: För att öka MPG måste biltillverkarna ge upp andra saker som förarna vill ha.

Säkerhet

Ett tillförlitligt sätt att effektivisera en bil är till exempel att göra den lättare. Mindre vikt betyder att motorn måste använda mindre energi för att accelerera och bibehålla hastigheten. Men det finns en korrelation mellan lättare bilar och högre trafikolyckor, enligt en rapport från National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) från 2003. NHTSA jämförde dödlighetsnivån per miljard mil mellan 90-åriga fordon av liknande typer, men skiljer sig från total fordonsvikt. Denna rapport tittade på effekten av 100 punds viktminskningar på dödsfallet och drog slutsatsen att dödsfallen i trafiken tenderar att öka när bilens vikt sjunker.

Medan innovationer inom säkerhetsmekanismer har gjort kompakta och subkompaktbilar på 2000-talet mycket säkrare än 90-talets motsvarigheter som NHTSA-rapporten undersöker, ändrar det inte det faktum att att minska vikten på en bil både ökar bränsleeffektiviteten och minskar dess säkerhet - åtminstone i jämförelse med ett tyngre fordon. I strävan efter bättre bränsleeffektivitet kan konsumenter behöva vara beredda att nå en punkt där de är villiga att acceptera något sämre MPG i utbyte mot säkerhet.

Funktioner

Förare vill inte ge upp de funktioner de har vant sig vid. Även om ingen skulle ha övervägt att placera en TV-skärm i baksätet till en minivan så sent som för 15 år sedan, anses det nu vara en viktig försäljningsfunktion för många fordon. På liknande sätt är automatiska lås, elektriska säten och automatiska dörrar - liksom GPS-navigationssystem, bakifrån och automatiska bromssystem - alla funktioner som konsumenterna inte vill köra utan.

Problemet med dessa funktioner är att var och en av dem lägger både vikt och komplexitet i bilens design, vilket gör det svårare för ingenjörerna att hitta sätt att pressa ut fler mil per gallon. Chaufförer kan behålla alla sina favoritfunktioner och förbättra sin gassträcka, men det kommer att ta en vägtull någonstans - vanligtvis i inköpspris.

Pris

Med allt som konsumenterna vill ha av sina bilar kostar det tillverkare mer för att sätta varje bil på vägen. De behöver inte bara betala ingenjörer för att ta reda på var mer effektivitet kan hittas, utan de investerar också i lättare material och utvecklar avancerade framdrivningstekniker. Allt detta kostar pengar och tar tid.

Av den anledningen måste konsumenterna vara beredda på att se kostnaden för bilar stiga över inflationen under nästa decennium. Amerikanska förare upplever redan bil klistermärkeschock, eftersom lågkonjunkturen drabbade amerikanska biltillverkare hårt och minskade både utbud och efterfrågan på nya bilar. Lägg till de nödvändiga innovationerna för bränsleeffektivitet (såväl som säkerhet och utsläpp, eftersom ingenjörer arbetar runt alla dessa regler), och det är troligt att bilpriserna kommer att fortsätta att stiga.

Andra miljöproblem

I strävan efter lägre bränsleförbrukning kan vi ibland ignorera den ytterligare miljöpåverkan som alternativ teknik erbjuder. Till exempel har hybridbilar ofta utropats som en bra kortsiktig lösning för våra bränsleproblem. Emellertid kör hybrider på batterier för att förbättra deras gassträcka - vanligtvis antingen nickelmetallhydridbatterier eller litiumjonbatterier. Även om det verkligen är sant att köra en hybridbil minskar din specifika konsumtion av fossilt bränsle, minskar det inte nödvändigtvis ditt koldioxidavtryck.

Att bryta de metaller som krävs för att skapa dessa batterier är dyra och ganska svåra. Därefter måste råvarorna transporteras till den fabrik där batterierna tillverkas och sedan transporteras igen till biltillverkningsanläggningen. Allt detta extraarbete ökar inte bara priset på din hybridbil, det har också en miljökostnad.

Enligt teknikforskningskonsulenten Ricardo i en studie från 2011 skapad för och i samarbete med Low Carbon Vehicle Partnership har hybridfordon en liten fördel jämfört med standardfordon i koldioxidutsläpp, med 21 ton koldioxid som släppts ut under bilens livslängd kontra 24. Men 31% av deras utsläpp sker i produktionen, innan bilen har körts en mil, i motsats till 23% för ett standardfordon. Om en hybridbil körs under många år är den totala miljökostnaden lägre, men inte alla bilar gör det genom en ”livslängd” att köra. Med sitt större front-end kolavtryck måste hybridbilar köra under en tid innan de når (och sedan överträffar) fotavtrycket för en standardbil.

När du kör en hybridbil kan något minska ditt personliga beroende av olja och hjälpa dig att spara pengar på gas, det är inte nödvändigtvis ett bättre miljöval, och det kommer inte heller att lösa USA: s energikris. Det utbyter helt enkelt ett specifikt konsumtionsproblem med ett annat. I slutändan bidrar bilkörning av en hybridbil och att köra en standardbil både till USA: s övergripande koldioxidavtryck. Miljön kommer att betala kostnaden, oavsett om den kostnaden främst betalas vid tillverkning eller körning av fordonet.

Slutord

CAFE-standarderna erbjuder både ett utmärkt incitament för tillverkare att förbättra effektiviteten och en bra metod för Amerika som helhet för att minska bränsleförbrukningen. På grund av den nödvändiga komplexiteten i alla standarder som tas ut på en marknad som är så stor som bilindustrin är CAFE varken lösningen på alla våra problem, eller så svepande som ljudbitarna får det att låta. Det finns gränser för vad teknik kan göra för att förbättra förbränningsmotorn - och dessa gränser innebär att konsumenterna måste göra svåra avvägningar på jakt efter högre och högre MPG.

Vilka är dina tankar om CAFE-standarderna för biltillverkare?