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Die CAFE-Kraftstoffeffizienzstandards für Neuwagen verstehen


Umweltschützer freuten sich Ende August, als die Obama-Regierung die neuen Kraftstoffsparstandards für Automobilhersteller ankündigte. Diese neuen Standards werden die Durchschnitts-MPG nach Fahrzeugmodelljahr 2025 auf 54, 5 erhöhen. Laut der Erklärung des Weißen Hauses zu den neuen Standards "wird das nationale Programm der Regierung zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie und Reduzierung der Treibhausgasemissionen den Verbrauchern mehr als 1, 7 Dollar einsparen Billionen an der Zapfsäule und reduzieren den Ölverbrauch in den USA um 12 Milliarden Barrel. "

Während die Mathematik der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs für die Nation absolut genau sein kann, ist das eigentliche Programm zur Verbesserung der Kraftstoffökonomie sowohl schwierig zu verstehen als auch etwas irreführend. Dieses Programm, das seit mehr als 30 Jahren besteht, nennt sich "Corporate Average Fuel Economy" (CAFE) und gibt Automobilherstellern die Gewissheit, wie effizient ihre Motoren laufen müssen.

Ja, Autounternehmen werden in den nächsten zehn Jahren dafür verantwortlich sein, die Kraftstoffeffizienz ihrer Fahrzeuge zu erhöhen. Aufgrund der Komplexität des CAFE-Programms ist es jedoch unwahrscheinlich, dass der durchschnittliche Autokäufer im Jahr 2025 ein 54, 5-MPG-Auto von der Strecke fahren wird. Es gibt viel zu wissen über die CAFE-Standards, ihre Grenzen und ihre Schlupflöcher und was der Durchschnittsverbraucher auf der Suche nach einem besseren Benzinverbrauch aufgeben muss.

CAFE-Geschichte

CAFE wurde erstmals 1978 in direkter Reaktion auf das arabische Ölembargo von 1973 eingeführt, mit dem Ziel, den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch von in den Vereinigten Staaten hergestellten Fahrzeugen zu verbessern. Während die ersten Regelungen, die 1978 eingeführt wurden, nur für Personenkraftwagen gelten, wurde im folgenden Jahr eine weitere Verordnung für leichte Nutzfahrzeuge eingeführt. Gegenwärtig werden die Standards für jedes Fahrzeug mit einem zulässigen Gesamtgewicht (das Gewicht des gesamten Fahrzeugs einschließlich erforderlicher Flüssigkeiten, Passagiere und Fracht, jedoch ohne Anhänger) von 8.500 Pfund oder weniger verwendet.

Der Unterschied in den Vorschriften für Light Trucks ist ein wichtiger Grund für die Verbreitung von SUVs in den späten 90er und frühen 2000er Jahren. Leichte Lkw haben weniger strenge Anforderungen an die Effizienz, und SUVs und Minivans wurden während dieser Zeit als Lastkraftwagen kategorisiert. Dies bedeutete, dass sie weit weniger MPG als Personenkraftwagen bekommen konnten, aber sie wurden nicht zum Schleppen wie Lastwagen verwendet, was der nominelle Grund für die niedrigeren Effizienzstandards war.

Hersteller haben eine klare wirtschaftliche Motivation, die Standards zu erfüllen. Wenn ein Autohersteller die Standards für das Modelljahr nicht erfüllt, muss er eine Strafe von $ 5, 50 pro 0, 1 Meilen pro Gallone unter dem Standard zahlen, multipliziert mit der Gesamtzahl der Fahrzeuge, die der Hersteller für den gesamten US-Binnenmarkt produziert hat.

Aber selbst Strafen in Millionenhöhe ändern nicht unbedingt die Praktiken aller Hersteller. Einige Hersteller entscheiden sich dafür, die CAFE-Strafen zu zahlen, anstatt sie einzuhalten. Oft treffen Unternehmen diese Wahl aus zwei Gründen: Entweder konzentriert sich der Hersteller auf leistungsstarke Sportwagen, was bedeutet, dass weder das Unternehmen noch der Fahrer sich um den Kraftstoffverbrauch kümmern, oder der Hersteller versucht, seine Wirtschaft zu verbessern, und sie müssen zahlen die Strafe, um ihre Autos zu verkaufen. Ferrari ist ein hervorragendes Beispiel für einen Hersteller, dem das egal ist; Chrysler ist eine Firma, die gekämpft hat.

Kraftstoffverbrauch und Fahrzeuggröße

Da die CAFE-Normen über die gesamte Modellpalette eines Herstellers hinweg reguliert werden, ist es nicht so einfach, Mindeststandards für den Kraftstoffverbrauch festzulegen, als jedes Fahrzeug das gleiche Kilometerziel zu erreichen. Es wäre unmöglich, einen schweren Pickup-Truck zu verlangen, um die gleiche Kilometerleistung wie ein Kleinwagen zu erhalten.

Aus diesem Grund werden CAFE-Standards auf der Basis eines "Fußabdrucks" eines Fahrzeugs bestimmt: eine Messung der Fahrzeuggröße, die durch Multiplizieren des Radstands des Fahrzeugs mit seiner durchschnittlichen Spurbreite berechnet wird. Zum Beispiel hat der Subcompact Honda Fit eine Standfläche von 40 Quadratmetern, während der Ford F-150 Pickup-Truck hat eine Standfläche zwischen 65 und 75 Quadratmetern, je nach Modell.

Durchschnittlicher Treibstoffverbrauch einer Flotte

Hersteller sind in der Lage, ihren Kraftstoffverbrauch zwischen ihren größten und kleinsten Fahrzeugen zu minimieren. Als die Obama-Regierung erklärte, dass die Hersteller im Jahr 2025 54, 5 Meilen pro Gallone anbieten müssen, ist das die durchschnittliche Ökonomie zwischen allen Modellen eines bestimmten Herstellers. Dies bedeutet, dass besonders sparsame Kleinwagen die schlechte Konjunktur von größeren Fahrzeugen und Lkw im Modelljahrgang kompensieren können.

Die Tatsache, dass die CAFE-Standards auf Durchschnittswerten basieren, bietet Herstellern eine einfache Möglichkeit, ihre Zahlen zu verbessern, insbesondere wenn sie ein kleines Unternehmen sind: Fügen Sie ein High-MPG-Auto hinzu, um den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch der gesamten Flotte zu verbessern. Diese Methode zur Einhaltung wurde bereits von Autoherstellern in anderen Teilen der Welt verwendet.

In England zum Beispiel war der Hersteller Aston Martin, der für seine Sport- und Grand-Touring-Fahrzeuge bekannt ist, besorgt über seine Fähigkeit, die Emissionsvorschriften der Europäischen Union zu erfüllen. Da diese Vorschriften auch auf dem Durchschnitt eines Herstellers basieren, entschied sich Aston Martin, den Toyota iQ - ein Kleinwagen mit sehr niedrigen Emissionen - zu kaufen, geringfügig zu modifizieren und neu zu verbessern, um den Durchschnitt der gesamten Flotte zu senken.

Es mag zwar nichts Schlechtes daran liegen, dass ein Autohersteller seine Zahlen so verzerrt, dass die einzelnen Fahrer nicht unbedingt die Kilometerzahl sehen, die sie von der Regierung als notwendig erachtet haben.

Warum Ihre MPG nicht mit dem Aufkleber übereinstimmt

Selbst wenn Sie ein Fahrzeug mit hohem Kraftstoffverbrauch kaufen, erreichen Sie möglicherweise nicht die auf dem Aufkleber angegebene MPG. Der durchschnittliche Autokäufer betrachtet die auf einem Fensteraufkleber aufgeführte MPG und geht davon aus, dass er oder sie diese Art von Kraftstoffverbrauch durch normale Fahrmuster sehen wird. Jedoch sind die Metriken, die verwendet werden, um die Kraftstoffökonomie eines Fahrzeugs zu bestimmen, ziemlich komplex, und es gibt einen sehr guten Grund, warum Autohersteller sich mit der Aussage "Ihre Kilometer können variieren" decken.

Die Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs zu ermitteln, beginnt mit den vom EPA bereitgestellten Fahrmustern, die das durchschnittliche Fahren sowohl in der Stadt als auch auf der Autobahn widerspiegeln. Die Hersteller nutzen die Informationen, um die Effizienz ihrer Fahrzeuge zu testen. Aber die Muster, die bei den Tests verwendet werden, entsprechen nicht unbedingt realen Fahrsituationen. Zum Beispiel wurden Klimaanlagengebrauch, höhere Geschwindigkeiten, schnellere Beschleunigung und kältere Außentemperaturen in CAFE MPG Tests bis 2008 nicht eingeschlossen.

Aber selbst mit diesen Ergänzungen aus dem Jahr 2008 spiegelt die Kraftstoffeffizienz, die ein Fahrzeug unter Testbedingungen erzielen kann, nicht unbedingt die MPG eines durchschnittlichen Fahrers wider. Ein großer Teil davon hat damit zu tun, dass die Hersteller ihre Fahrzeuge so konstruieren können und können, dass sie bei den Tests gut abschneiden. Es ist fast unmöglich, ein einzelnes Auto in den gleichen Mustern zu fahren, wie es bei den Spritspar-Tests der Fall ist, selbst wenn der durchschnittliche Fahrer genau wusste, was diese Muster waren.

Während es für Autohersteller ein wenig zwielichtig erscheinen mag, "einen Techniker auf die Probe zu stellen", ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass dies die einzige effiziente Methode zur Bestimmung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit ist. Hersteller wären töricht, ihr Wissen über die Tests nicht zu nutzen, um ihre MPG-Zahlen zu maximieren - und sie haben keine andere Möglichkeit, die Kraftstoffeffizienz zu bestimmen. Letztendlich sind die Tests zwar unvollständig, aber notwendig, aber sie sind ein großer Teil des Grundes, warum Sie sich öfter füllen, als die gelistete MPG Ihnen glauben machen würde.

Kraftstoffverbrauch und Balance

So wichtig die CAFE-Standards auch sind, um die Gesamtwirtschaftlichkeit der nationalen Fahrzeugflotte zu verbessern, ist die Konzentration auf MPG nicht ohne Fehler. Amerikaner im gesamten politischen Spektrum sind sich einig, dass wir unsere Abhängigkeit von ausländischen Öllieferungen verringern müssen. Laut einer Umfrage von Pew Charitable Trusts aus dem Jahr 2007 glauben 86% der Wähler, dass die Autoindustrie zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz benötigt wird.

Das Problem ist, dass Kraftstoffeffizienz an die Gesamtleistung des Autos gebunden ist, und viele Fahrer neigen dazu zu vergessen, dass MPG nicht in einem Vakuum verbessert werden kann. Letztendlich übersieht die Konzentration auf die Kraftstoffeffizienz unserer Autos etwas sehr Wichtiges: Um MPG zu erhöhen, müssen Autohersteller andere Dinge aufgeben, die die Fahrer wollen.

Sicherheit

Zum Beispiel ist ein todsicherer Weg, um ein Auto effizienter zu machen, es leichter zu machen. Weniger Gewicht bedeutet, dass der Motor weniger Energie verbrauchen muss, um die Geschwindigkeit zu beschleunigen und zu halten. Laut einem Bericht der National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) von 2003 gibt es jedoch einen Zusammenhang zwischen leichteren Autos und höheren Verkehrstoten. Die NHTSA verglich die Sterblichkeitsraten pro Milliarde Meilen zwischen Fahrzeugen der neunziger Jahre mit ähnlichen Typen, jedoch mit unterschiedlichem Gesamtgewicht. Dieser Bericht untersuchte den Effekt von 100-Pfund-Fahrzeuggewichtsreduktionen auf die Sterblichkeitsrate und kam zu dem Schluss, dass die Verkehrstoten tendenziell steigen, wenn die Fahrzeuggewichte sinken.

Während Innovationen in Sicherheitsmechanismen Kompakt- und Kleinwagen der 2000er Jahre viel sicherer gemacht haben als die 90er Jahre, die der NHTSA-Bericht untersucht, ändert dies nichts an der Tatsache, dass die Gewichtsreduzierung eines Autos sowohl seine Kraftstoffeffizienz erhöht als auch seine Sicherheit verringert. zumindest im Vergleich zu einem schwereren Fahrzeug. Auf der Suche nach einer besseren Kraftstoffeffizienz müssen die Verbraucher möglicherweise bereit sein, einen Punkt zu erreichen, an dem sie im Gegenzug für die Sicherheit etwas schlechtere MPG akzeptieren.

Eigenschaften

Der Fahrer möchte die Funktionen nicht aufgeben, an die er sich gewöhnt hat. Auch wenn niemand vor 15 Jahren in Erwägung gezogen hätte, einen Fernsehbildschirm auf den Rücksitz eines Minivans zu stellen, gilt es heute als wichtiges Verkaufsargument für viele Fahrzeuge. Ebenso sind automatische Schlösser, elektrisch angetriebene Sitze und automatische Türen - ebenso wie GPS-Navigationssysteme, Rückfahrkameras und automatische Bremssysteme - Merkmale, auf die Verbraucher nicht verzichten möchten.

Das Problem mit diesen Eigenschaften ist, dass jedes einzelne von ihnen dem Design des Autos sowohl Gewicht als auch Komplexität hinzufügt, was es für Ingenieure schwieriger macht, Wege zu finden, mehr Kilometer pro Gallone auszugeben. Die Fahrer können alle ihre Lieblingsfunktionen behalten und ihren Benzinverbrauch verbessern, aber das kostet irgendwo einen Preis - normalerweise im Kaufpreis.

Preis

Mit allem, was die Konsumenten von ihren Autos wollen, kostet es die Hersteller mehr, um jedes Auto auf die Straße zu bringen. Sie müssen nicht nur Ingenieure bezahlen, um herauszufinden, wo mehr Effizienz zu finden ist, sondern sie investieren auch in leichtere Materialien und entwickeln fortschrittliche Antriebstechnologien. All das kostet Geld und braucht Zeit.

Aus diesem Grund müssen die Verbraucher darauf vorbereitet sein, dass die Kosten für Autos in den nächsten zehn Jahren über die Inflationsrate steigen werden. Amerikanische Autofahrer haben bereits einen Schock erlebt, da die Rezession die amerikanischen Autohersteller hart getroffen und sowohl das Angebot als auch die Nachfrage nach Neuwagen verringert hat. Fügen Sie die erforderlichen Innovationen für Kraftstoffeffizienz (sowie Sicherheit und Emissionen, da Ingenieure arbeiten all diese Vorschriften), und es ist wahrscheinlich, dass die Autopreise weiter steigen werden.

Andere Umweltprobleme

Auf der Suche nach einem niedrigeren Kraftstoffverbrauch können wir manchmal die zusätzlichen Umweltauswirkungen ignorieren, die alternative Technologien bieten. Zum Beispiel wurden Hybridautos oft als eine große kurzfristige Lösung für unsere Kraftstoffprobleme angepriesen. Hybride laufen jedoch mit Batterien, um ihren Benzinverbrauch zu verbessern - in der Regel entweder Nickel-Metallhydrid-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien. Es stimmt zwar, dass das Fahren eines Hybridfahrzeugs Ihren spezifischen Verbrauch an fossilen Brennstoffen reduziert, es reduziert jedoch nicht unbedingt Ihren CO2-Fußabdruck.

Die Gewinnung der für die Herstellung dieser Batterien notwendigen Metalle ist teuer und ziemlich mühsam. Dann müssen die Rohmaterialien zu dem Werk transportiert werden, in dem die Batterien hergestellt werden, und dann wieder zum Automobilwerk transportiert werden. Diese zusätzliche Arbeit trägt nicht nur zum Preis Ihres Hybridautos bei, sondern verursacht auch Umweltkosten.

Nach Ansicht des Technologieforschungsberaters Ricardo in einer 2011 für und in Zusammenarbeit mit der Low Carbon Vehicle Partnership entwickelten Studie haben Hybridfahrzeuge einen leichten Vorteil gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen in Bezug auf Kohlenstoffemissionen, wobei 21 Tonnen CO2 während der Lebensdauer des Autos emittiert werden 24. Aber 31% ihrer Emissionen treten in der Produktion auf, bevor das Auto eine einzelne Meile gefahren wurde, im Gegensatz zu 23% für ein Standardfahrzeug. Wenn ein Hybridauto viele Jahre lang gefahren wird, sind die Gesamtkosten für die Umwelt geringer, aber nicht alle Autos schaffen es, eine "Lebenszeit" zu fahren. Mit ihrem größeren Front-End-CO2-Fußabdruck müssen Hybridautos einige Zeit fahren, bevor sie den Fußabdruck eines Standardfahrzeugs erreichen (und dann übertreffen).

Während das Fahren mit einem Hybridauto Ihre persönliche Abhängigkeit von Öl etwas reduzieren und Ihnen helfen kann, Geld für Benzin zu sparen, ist es nicht unbedingt eine bessere Umweltentscheidung, noch wird es Amerikas Energiekrise lösen. Es tauscht einfach ein bestimmtes Verbrauchsproblem gegen ein anderes aus. Letztendlich trägt das Fahren eines Hybridautos und das Fahren eines Standardautos zum gesamten CO2-Fußabdruck Amerikas bei. Die Umwelt trägt die Kosten unabhängig davon, ob diese Kosten hauptsächlich bei der Herstellung oder beim Fahren des Fahrzeugs anfallen.

Letztes Wort

Die CAFE-Standards bieten sowohl einen hervorragenden Anreiz für die Hersteller, die Effizienz zu verbessern, als auch eine gute Methode, um den Kraftstoffverbrauch in ganz Amerika zu senken. Aufgrund der notwendigen Komplexität von Standards, die in einem so großen Markt wie der Automobilindustrie erhoben werden, ist CAFE weder die Lösung all unserer Probleme, noch so umfassend, wie es die Soundbits klingen lassen. Es gibt Grenzen, was Engineering tun kann, um den Verbrennungsmotor zu verbessern - und diese Grenzen bedeuten, dass die Verbraucher schwierige Kompromisse auf der Suche nach höheren und höheren MPG machen müssen.

Was halten Sie von den CAFE-Standards für Automobilhersteller?


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