.Экономическая характеристика автомобиля построена для идеальных условий его равномерного движения. Практика эксплуатации автомобиля показывает, что значительную часть времени автомобиль работает на постоянно чередующихся переходных режимах разгона и торможения, которые, например, в городских условиях могут составлять до 70% от общего времени эксплуатации машины. При интенсивных разгонах транспортного средства расход топлива увеличивается вследствие нарастания сопротивления сил инерции и обогащения смеси из-за включения в работу системы обогащения смеси. Дополнительный расход топлива пропорционален величине кинетической энергии разгона:
.
Следовательно, чем больше масса (δврG/g) автомобиля и интенсивнее разгон (Δv=vкон.-vнач.), тем большее количество топлива расходуется при разгоне. В процессе разгона расход топлива возрастает на порядок (рис.10).
Движение машины по инерции, накатом, уменьшает расход топлива в связи с работой двигателя на режиме малых подач топлива (холостой ход). Но последующий разгон автомобиля может полученную экономию существенно уменьшить.
При использовании пониженных передач путевой расход топлива значительно возрастает. Выбор наиболее рационального режима движения автомобиля зависит от квалификации водителя и может существенно влиять на расход топлива.
Расход топлива в значительной степени зависит от технического состояния машины и её двигателя. Так, при работе ДВС на смесях обедненного состава улучшается экономичность при движении со средними скоростями на длительных участках пути, но значительно ухудшается динамика автомобиля, увеличивается расход топлива на его разгон.
Рис.10. Изменение путевого расхода топлива в процессе разгона автомобиля с переключением передач.
Не оптимальная установка угла опережения подачи топлива у дизелей или угла зажигания у бензиновых двигателей приводит к значительному ухудшению экономичности двигателя и автомобиля в целом.
Большое влияние на топливную экономичность двигателя оказывает его тепловое состояние, определяемое корректностью работы термостатирующих систем. При снижении температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя (его переохлаждение) с 950до 750С расход топлива увеличивается на 3…5%. При уменьшении температуры жидкости в системе охлаждения до 650С расход топлива возрастает на 15% и более.
Причиной ухудшения топливной экономичности автомобиля может быть применение не рекомендованных топлив и масел. Использование бензина с заниженным октановым числом способствует увеличению расхода на 15…20%.
Таким образом, штатное техническое состояние транспортного средства и рациональные условия его эксплуатации позволяют в целом существенно экономить моторное топливо, снижая эксплуатационные расходы, в составе которых относительная доля стоимости топлива может достигать до 50%.
ПРОХОДИМОСТь автомобиля
О проходимости автомобилясудят по эффективности его работы вне дорог с твердым покрытием. Иными словами, проходимость автомобиля – это его способность к движению в условиях плохих дорог и бездорожья, то есть по неровным, скользким поверхностям, по влажным, топким и сыпучим грунтам.
Проходимость автомобилей определяется путем сравнительных испытаний этих машин на определенных труднопроходимых участках с учетом причин, вызывающих невозможность движения.
Требования по проходимости к различным типам машин не одинаковы. Наименьшие требования по проходимости предъявляются к транспортным средствам, предназначенным для использования в основном в городах и на дорожных магистралях (большинство легковых автомобилей и автобусов).
Различают автомобили ограниченной, повышенной и высокой проходимости.
Автомобили ограниченной проходимости– это дорожные автомобили, эксплуатируемые на дорогах с твердым покрытием и грунтовых сухих дорогах. В сложных дорожных условиях они могут работать лишь при использовании приспособлений, повышающих сцепные свойства ведущих колес.
Автомобили повышенной проходимостиявляются модификациями основных (базовых) моделей автомобилей ограниченной проходимости и отличаются от них рядом конструктивных особенностей: привод на все колеса, шины с пониженным или регулируемым давлением воздуха, блокируемый дифференциал. Некоторые машины оснащают лебедками для само подтягивания и другими приспособлениями для преодоления препятствий.
Автомобили высокой проходимостиотличаются от автомобилей ограниченной проходимости существенными конструктивными особенностями. Они комплектуются специальными шинами. Эти автомобили должны преодолевать различные рельефные препятствия – канавы, бревна, пни, камни, вертикальные стенки и т.д.
Вне зависимости от условий эксплуатации, автомобиль должен обладать способностью к движению без остановки, преодолевая дорожные препятствия двух типов: препятствия профильного характера (канавы, бугры, камни и т.п.) и участки дороги со слабонесущим опорным слоем почвы или грунта. В первом случае проходимость автомобиля будет определяться его геометрическими параметрами, а во втором - опорно-сцепными качествами колесного движителя и тягово-сцепными свойствами автомобиля в целом. Поэтому проходимость автомобиля принято называть дорожной, подразделяя её на профильнуюиопорно-сцепную.
studfiles.net
Если отбросить влияние пресловутого “человеческого фактора», то о влиянии различных неисправностей дизельного двигателя на расход топлива поможет судить нижеприведенная таблица:
1. Влияние восстановления отдельных неисправностей дизелей на состав отработавших газов и расход дизельного топлива ТС
Восстановление неисправностей | Кратность изменения состава | Изменение расхода топлива | |||
СО | С x Н y | NO x | ТЧ | % | |
1.Восстановления степени сжатия после снижения на 15% | 1,64…1,68 | -1,42…1,49 | +1,11…1,21 | -1,29... 1,55 | -10…12% |
2.Восстановление температуры охлаждающей жидкости на 18-20% | -1,35... 1,46 | -1,42... 1,44 | +1,06…1,15 | -1,12…1,53 | -1,0…2% |
3.Снижение противодавления выпуску с 0,075 до 0,06 Мпа | -2,03... 2,15 | -1,06…1,16 | -1,67... 1,76 | -1,70…1,25 | -6…8% |
4. Снижение разреженности на впуске с 0,085 до 0,6 Мпа | -2,68…2,82 | -1.81... 1.91 | + 1,03.. 1,08 | -5...7% | |
5.Замена неисправного распылителя форсунки | -3,70…3,80 | -2,03... 2,34 | + 1,09... 1,30 | -3,03…2,98 | -15…20% |
6.Восстановление затяжки пружин форсунок с 15 до 17,5 МПа | -1,19…1,28 | -1,21... 1,27 | +1,03... 1,11 | -1,13...1,31 | -3...4% |
7.Очистка распылителей от кокса | -1,14…1,28 | -1.65…1,54 | +1,09... 1,13 | -2,33...3,05 | -2,75..3,25% |
8.Устранение утечек топлива через зазор в распылителе | -1,65…1,69 | -2,10... 2,15 | +1,09…1,14 | -1.21…1.66 | -2,45..2,65% |
9.Восстановление регулировки угла опережения начала подачи топлива на 3-4° п.к.в. | 1,12... 1,14 | -1,06... 1,07 | -1,16…1,23 | -1.10...1,42 | -4… 8,5% |
10. Восстановление подвижности поршневых колец | 2,13…2,15 | -2,59... 2,50 | -1,47…1,53 | -1,47...1.53 | -13…15% |
а также дополнительная информация по этой проблеме:
2.Дополнительные факторы при эксплуатации ТС (в том числе и работающих на бензине)
Причины перерасхода топлива Перерасход, % Предпусковые операции 2-3 Неумение водителя эффективно запустить и прогреть двигатель, тронуться с места и начать движение 3-3.5 Обледенение карбюратора 5-10 Применение низкосортного топлива 5-6 Неправильный выбор передач и скорости движения 15-25 Нерациональные маневры во время движения 4-6 Неправильная регулировка зазоров в механизме газораспределения 4-5 Нагар, накипь, смолы, лаки и пр. отложения на внутренних поверхностях двигателя 2-3 Нарушение регулировки карбюратора 10-15 Снижение компрессии в цилиндрах двигателя 10-12 Чрезмерная затяжка подшипников главной передачи, ступиц колес и тормозных барабанов 16-18 Уменьшение давления воздуха в шинах: на 10-25% 3.5-4 на 20-25% 8-9 Отклонение от нормы схождения передних колес на 1 мм 3-4
И, в заключение – несколько советов от журнала «За рулем»:
3.Факторы, влияющие на расхода топлива на исправном автомобиле.
1. Не покупайте тяжелый автомобиль. Известно, что каждые 500 кг веса вашей машины потребляют примерно 700 литров бензина в год (при норме пробега 20 тыс. км в год). Это значит, что если ваш автомобиль весит 1000 кг, вы сожжете за год около 1400 литров топлива, если он весит 1500 кг, то 2100 литров и т.д.
2. Регулярно обслуживайте автомобиль. Исправный, но разрегулированный автомобиль потребляет топлива на 10% больше. Например, перетянутый подшипник ступицы или неверная установка развала/схождения колес приводят не только к повышенному износу соответствующих деталей и узлов, но и к повышению сопротивления движению и, следовательно, к увеличению расхода топлива.
3. Следите за давлением в колесах. Более 2/3 автомобилистов ездят на колесах с заниженным давлением, в то время как известно, что снижение давления с 2,0 кг/см2 до 1,5 кг/см2 ведет к перерасходу топлива примерно на 3%. Измерять величину давления в колесах следует в холодном их состоянии. Даже после небольшого пробега давление в колесах повышается.
4. Следите за правильной регулировкой колес («развал-схождение»).
5. Не возите в машине лишний груз. Каждые 50 кг груза вызывают перерасход топлива примерно на 2%.
6. Включенный кондиционер увеличивает расход топлива примерно на 10%. По приблизительным оценкам, каждый киловатт, потребляемый установленным в автомобиле электрооборудованием, приводит к дополнительному расходу 1 литра топлива в час.
7. Открытые стекла при скорости автомобиля свыше 50 км/час также приводят к перерасходу топлива. Величина перерасхода зависит от того, насколько эти стекла приоткрыты и какова скорость автомобиля. К серьезному нарушению аэродинамики автомобиля и, соответственно, к перерасходу топлива приводят открытые люки, а также дополнительно установленные элементы, типа мухобойки или не предусмотренного конструкцией антикрыла. К очень значительному перерасходу топлива приводит багажник, установленный на крыше автомобиля. Особенно при движении по трассе, с высокой скоростью. Это и понятно — наружный багажник, а особенно большой и бесформенный груз на нем сильно нарушают аэродинамику автомобиля, а при высоких скоростях именно аэродинамика является одним из важнейших факторов, влияющих на расход топлива.
8. Каждое торможение предполагает последующий разгон, что, в свою очередь, вызывает повышенный расход топлива. Если вы видите, что через две-три машины впереди зажглись «стопы» – уберите ногу с педали акселератора.
9. Не держите ногу на педали тормоза во время движения.
10. Не удерживайте автомобиль на склоне с помощью педалей сцепления и акселератора. Для этой цели есть ручной тормоз.
11. Избегайте поездок в часы пик.
12. Лучше ехать медленно и плавно, чем резко трогаться и тормозить. Особенно часто эта ошибка заметна у водителей в «пробках», где они придерживаются принципа: «главное, никого не пропустить вперед себя».
13. Полностью не прогревайте двигатель по утрам. Как только стрелка указателя температуры сдвинулась с места, можно ехать. Но педаль газа при этом надо нажимать как можно меньше, до тех пор, пока двигатель полностью не прогреется.
14. Правильно выбирайте передачу. На повышенной передаче, если вы полностью утопите педаль газа, нормального разгона не получится, а перерасход – пожалуйста. И как только разогнались, сразу же выключайте повышенную передачу. . Для подавляющего большинства моделей автомобилей самый экономичный режим работы двигателя — при оборотах от 1500 до 2000 для дизелей и от 2000 до 2500 — для бензиновых двигателей.
15. Не гоните. Для автомобилей 80-х годов расход топлива при 110 км/час на 25% больше, чем при 90 км/час. При движении по трассе самой экономичной будет такая скорость движения, когда включена высшая передача и обороты двигателя чуть выше нижней отметки, указанной в предыдущем абзаце. Для большинства автомобилей это 70–80 км/ч.
16. При остановке более чем на минуту глушите двигатель.
17. Чем резче вы нажимаете на педаль газа, тем больше у вас будет расход топлива.
18. Помните! Любое снижение мощности двигателя тут же вызывает перерасход топлива.
Как видите, возможностей для водителя получить перерасход более, чем достаточно. Из вышеприведенных данных можно также сделать вывод, что двух одинаковых автомобилей не бывает, следовательно – испытания эффективности топливных присадок (активаторов) необходимо проводить на одних и тех же машинах, в максимально близкие по времени и внешним условиям периоды - тогда достоверность полученных результатов будет максимальной.
darkont.ru
Вопрос расхода топлива волнует почти всех без исключения автомобилистов. С учетом ежегодного роста цен на топливо, эта статья расходов начинает становиться все более актуальной, а пути уменьшения затрат на бензин — важным поводом для дискуссий на профильных форумах и в сообществах.
Поговорим о том, от чего зависит расход топлива у автолюбителей для одной и той же марки автомобиля с одинаковыми характеристиками. Не секрет, что заявленные производителем цифры по расходу топлива могут отличаться на 10-15% от фактического расхода у автомобилиста. С одной стороны, нет поводов не верить заявленному расходу от производителя — компаниям нет смысла занижать расход топлива, так как, в любом случае, любые уловки вскроются на тест-драйвах, в профильных журналах и в сообществах автолюбителей. С другой стороны, надо понимать, что производитель замеряет расход в неких «идеальных» условиях — соответственно, и данные по расходу топлива можно считать «идеальными». А, как мы знаем, идеальная картина и реальная — часто имеют сильные отличия друг от друга.
Давайте разберемся, какие факторы могут существенно повлиять на расход топлива автомобиля. Этих пунктов всего пять:
Важно помнить — самый экономичный режим вождения — на скорости от 60 до 90 километров в час, с оборотами до 2500. Тогда автомобиль двигается в основном за счет собственной инерции. Чем ниже или выше фактическая скорость — тем менее оптимальным становится расход топлива.
Самый высокий расход топлива — при движении в пробках, начале движения и обгоне.
Стиль вождения также очень сильно влияет на потребление топлива — любители «жечь со светофоров» и постоянно давить газ в пол получают фактический расход топлива на 15-20% выше, чем у никуда не спешащего дачника, едущего со скоростью 70 км/ч. Тут уже решайте сами, что вам важнее — приехать быстрее или сэкономить бензин.
Расход топлива зависит от времени года: зимой потребления топлива в среднем выше на 1-1.5 литра, за счет необходимости прогрева двигателя и его быстром остывании, а также за счет езды по заснеженным дорогам.
Летом расход топлива может вырасти на те же 1-1.5 литра при активном использовании кондиционера.
Расход топлива также зависит от установленной на автомобиль резины (штатная или нештатная) — на внедорожной резине расход топлива автомобиля на 10% выше. Чем выше износ протектора автомобиля — тем выше расход топлива. На «лысой» резине мало того, что ездить опасно по причине увеличенного тормозного пути..но и не выгодно — потому что авто затрачивает больше энергии на разгон и торможение, а соответственно, и увеличивает расход топлива.
Также, езда на недокачанных шинах может увеличить расход топлива на 3-5%, опять же, же за счет необходимости авто затратить больше энергии в движении.
Многие автолюбители в целях экономии, на автомобили с рекомендуемым для заправки бензином АИ-95 заливают вместо него бензин АИ-92. Расход автомобиля на нерекомендованном топливе в среднем будет на 1-2 литра выше. Более того, использование нерекомендованного топлива может негативно сказаться на общем износе двигателя и топливной системы, особенно, если топливо не соответствует нормативам по качеству.
От качества топлива зависит и его расход и общее техническое состояние автомобиля. При заправках на АЗС с некачественным топливом, его расход также может увеличиться на 5-10%. Мы рекомендуем заправляться на проверенных заправках федеральных брендов, так как, в целом, качество топлива у них лучше.
Повышенный расход топлива может также быть признаком неполадок в самом автомобиле. Следует провести диагностику авто на предмет наличия ошибок по компьютеру, заменить расходники (фильтры, масло, свечи) и замерить расход топлива еще раз в сравнении.
Наиболее серьезно на расход топлива влияют следующие поломки автомобиля:
О том, как уменьшить расход топлива можно почитать в одной из следующих наших статей. А также, для тех, кто ради уменьшения затрат на топливо думает об установке ГБО, есть другая наша статья. В ней рассказывается о плюсах и минусах установки ГБО на автомобиль.
Пишите в комментариях о ваших случаях увеличения и уменьшения расхода топлива и расшаривайте статью в соц сетях! Пусть больше людей узнает о факторах влияния на расход топлива.
rashodspravka.ru
Количество просмотров публикации Влияние конструктивных факторов на топливную экономичность - 762
Расчетное определение показателей топливной экономичности
Лекция 7
Показатели КРТ и ТХ рассчитывают при установившемся движении. Остальные показатели включают, кроме установившегося движения, режимы разгона, торможения и остановки.
Для определения расходов топлива при V=const можно воспользоваться, исходя из имеющихся данных, формулой, считая, в ней Nи= 0 (или Ри= 0). Все эти показатели относятся к движению по горизонтальной дороге, в связи с этим ψ=fа. В случае если отсутствуют сведения о плотности применяемого топлива, можно считать для бензина = 0,75 кг/л, для дизель = 0,82 кг/л. При разгоне как расход Gm так и скорость V непрерывно изменяются, следовательно, также изменяется и путевой расход. Удобнее, однако, применить следующий метод расчета. Обозначим мгновенный расход топлива, а производную d /dV = qi назовем коэффициентом расхода топлива. Но = , тогда qi=
Подставим полученное значение коэффициента расхода топлива в первое отношение и, разделив переменные, получим дифференциальное уравнение расхода топлива
| ; где – секундный расход при полной подаче топлива. |
Входящие в правую часть и j бывают представлены как функции скорости.
Расход топлива за время торможения или остановки определится в соответствии с формулой
Полученный расход топлива (в кг) можно перевести в путевой расход топлива
(в л на 100 км пути):
| где S – путь цикла в км. |
Результаты вычислений (3.1),(3.2) и (3.3) занесены в таблицу 3.1
Удельный расход топлива связан с часовым gе= 1000 Gm/Ne.
Тогда часовой расход топлива определится в соответствии с формулой
Между расходами QS и Gm существует зависимость
Подставляя значение Gm, получим уравнение расхода топлива (путевой расход топлива):
Результаты вычислений (3.1),(3.2) и (3.3) занесены в таблицу 3.1
Таблица 3.1 Топливно-экономическая характеристика автомобиля
,
| Параметр | Частота вращения коленчатого вала, ne (=0,105∙nе) | ||||
| 800(83,7) | 1400(146,5) | 2000 (209) | 2600 (277) | 3200 (334) | |
| ne/nN | |||||
| Коб | |||||
| V, м/с | |||||
| И | |||||
| Ки | |||||
| ge , кг/кВт·ч | |||||
| qn, кг/кВт·ч |
По данным таблицы 3.1 строится топливно-экономическая характеристика автомобиля.
Одним из базовых путей уменьшения расходов топлива автомобильным транспортом является дизелизация – замена карбюраторных двигателей дизелями. Преимущества дизелей по топливной экономичности определяются как более низкими значениями расхода …, так и меньшей зависимостью …. При уменьшении коэффициента и от 100% до 10% у карбюраторных двигателей … увеличивается почти в 3 раза, а у дизелей только на 30%. Эти преимущества позволяют при замене карбюраторного двигателя дизелем, снизить расход топлива на 25…30% у легкового автомобиля и 30…40% у грузового автомобиля и автобуса. Целесообразность применения дизелей тем больше, чем шире диапазон изменения и.
Существенным фактором, сдерживающим применение дизелей, особенно на легковых автомобилях являются их большие, по сравнению с карбюраторными двигателями той же мощности, масса и размеры. А также повышенная шумность.
Топливная экономичность автомобилей, снабженных карбюраторными двигателями, существенно зависит от степени сжатия . При этом при больших значениях степеней сжатия крайне важно применять бензины с более высоким октановыми числами.
Улучшается топливная экономичность также при применении электронной системы зажигания, установке микропроцессоров для оптимизации регулирования состава смеси и опережения зажигания, внедрении карбюраторных двигателей с форкамерно-факельным зажиганием, использовании системы непосредственного впрыскивания бензина.
Для повышения топливной экономичности все более широкое распространение получает применение, как дизелей, так и карбюраторных двигателей с наддувом и с охлаждением нагнетаемого воздуха. В результате применения наддува при неизменной максимальной мощности двигателя можно уменьшить удельные расходы на частичных нагрузках, что позволяет экономить до 10% топлива. Вместе с тем, при этом увеличивается запас крутящего момента͵ что также благоприятно сказывается на топливной экономичности.
Ведутся работы по созданию двигателей, у которых рабочий процесс близок к адиабатному, ᴛ.ᴇ. потери теплоты в охлаждающую среду ограничены. Полагают, что для таких двигателей значение … бывают снижены по сравнению с существующими на 15…25%.
На расход топлива оказывает также влияние удельная мощность двигателя …Чем больше … тем при прочих равных условиях, меньше коэффициент и и, как было показано, за исключением значений и, близких к 100%, больше …, а следовательно, при заданных …. И .. больше …
Коэффициент использования мощности и при неизменной мощности … зависит также от передаточного числа трансмиссии. В случае если бы автомобиль имел бесступенчатую трансмиссию, то в принципе для некоторого диапазона мощности … можно было бы обеспечить работу двигателя на оптимальном режиме по расходу топлива в достаточно широком диапазоне условий движения. При применении в трансмиссии ступенчатой коробки передач для каждых дорожных условий имеется оптимальная мощность … при которой … будут минимальными.
Увеличение числа ступеней трансмиссии позволяет подбирать передаточные числа, обеспечивающие значение коэффициента и более близкие к оптимальным в различных условиях движения. В результате не только уменьшаются расход … но и его минимальное значение соответствует большим значениям мощности … и, следовательно, большей скорости … В связи с этим наблюдается тенденция к увеличению числа передач. На легковых автомобилях все шире применяют пятиступенчатые, а на грузовых – многоступенчатые (8…20) коробки передач.
На топливную экономичность влияет также выбор передаточных чисел трансмиссии и их распределение между ее механизмами. У автомобилей, снабженных ступенчатыми трансмиссиями с неавтоматическим управлением. Возможность выбора режимов работы, близких к оптимальным, обеспечивается за счёт многоступенчатого и правильного выбора соотношений между передаточными числами отдельных ступеней. У некоторых грузовых автомобилей (к примеру семейства КамАЗ) одна и та же модель выпускается с различными передаточными числами главной передачи. Следовательно, для автомобилей, работающих в более тяжелых дорожных условиях, передаточные числа трансмиссии должны быть большими, что должна быть обеспечено за счёт увеличения … при неизменной коробке передач.
Изменение полной массы … автомобиля влияет на расход топлива в основном в результате изменения силы … Значение … определяет также силы … и … однако при квалифицированном вождении энергия, затрачиваемая на преодоление этих сил, в значительной своей части возвращается.
С помощью статистического анализа экспериментальных и расчетных данных установлена линейная зависимость расхода … от массы …
| , где a и b – коэффициенты регрессии, определенные для различных типов автомобилей и дороᴦ. |
В случае если правую и, левую части уравнения разделить на …, то получим уравнение удельного расхода топлива … в л/(100т·км)
Анализ этих зависимостей позволяет установить, что при повышении полной массы, а следовательно, и полезной нагрузки в целом уменьшается удельный расход топлива. Дизельные автомобили имеют существенно более высокую топливную экономичность по сравнению с автомобилями, имеющими карбюраторные двигатели. Преимущество растет при увеличении полной массы. Влияние повышения полной массы автомобиля на топливную экономичность особенно эффективно при малых и средних значениях …
Удельный расход … существенно зависит от собственной массы … автомобиля. Снижение массы … возможно при правильном выборе компоновочной схемы, создания равнопрочных конструкций различных элементов шасси и кузова, широком применении высокопрочных сталей, алюминия, пластмасс, профилей прогрессивных форм, тонколистового проката и т. д.
Большое влияние на расход топлива оказывают аэродинамические свойства автомобиля. У легковых автомобилей затраты мощности на преодоление сопротивления воздуха уже при скоростях порядка 15 м/с превышают затраты на преодоление сопротивления качению и возрастают пропорционально … У лучших моделей современных легковых автомобилей коэффициент … ниже среднего приблизительно на 25%, что позволяет получить экономию топлива порядка 10%. Улучшение топливной экономичности за счёт совершенствования аэродинамических характеристик имеет существенное значение для грузовых автомобилей и даже автопоездов большой грузоподъемности. Реализация полного комплекса мероприятий по улучшению аэродинамики автопоезда может обеспечить снижение сопротивления воздуха в диапазоне скоростей 15…25 м/с почти на 50% и уменьшения расхода топлива на 10…15%.
Техническое состояние автомобиля оказывает существенное влияние, как на удельные расходы топлива, так и на силы сопротивления движению. Увеличение расхода … может явиться следствием различных нарушений работы систем питания и зажигания, регулировки зазоров клапанного механизма и фаз газораспределения, износов цилиндров и колец, образование нагара на стенках камер сгорания и днищах поршней, неисправностей системы охлаждения и смазочной системы, применения топлива с низким октановым числом. Основными причинами увеличения сил сопротивления движению являются снижение давления воздуха в шинах и нарушение схождения колес. Существенное влияние на топливную экономичность автомобилей оказывают энергетические характеристики шин. Лучшие образцы современных шин имеют коэффициент … значительно меньший, чем шины среднего качества. При уменьшении коэффициента … на 10% в наиболее часто встречающихся условиях эксплуатации расход топлива снижается на 2,5…3,5%.
К увеличению расходов топлива может также привести отсутствие свободного хода педали сцепления, поскольку при этом возможно постоянное пробуксовывание фрикционных элементов на что затрачивается энергия двигателя. К таким результатам приводит чрезмерное уменьшение зазоров в тормозных механизмах. Своевременное техническое обслуживание, основанное на применении современных методов диагностирования. Позволяет значительно повысить топливную экономичность автомобилей в эксплуатации.
У некоторых автомобилей минимум … совпадает с … Такая зависимость более характерна для дизельных автомобилей, у которых расход … мало зависит от коэффициента и и легковых автомобилей. Имеющих большую максимальную скорость, у которых даже при скорости … на высшей передаче сопротивление воздуха оказывает существенное влияние на расход … Начиная со скоростей порядка 15 м/с на зависимость …. Оказывает также влияние увеличения коэффициента … Характер зависимости … можно в некоторых пределах изменять при использовании соответствующих регулировок топливоподающей аппаратуры у дизелей, карбюратора и системы зажигания у карбюраторных двигателей. Значения скорости … обычно невелики (7…8 м/с для грузовых и 10…12 м/с для легковых автомобилей), в связи с этим оптимизировать процесс движения только по топливной экономичности нецелесообразно. Оптимальная по расходу топлива скорость является только одним из факторов, влияющим на выбор скорости, обеспечивающей оптимальность процесса перевозок.
На топливную экономичность большое влияние оказывает грузоподъемность грузовых автомобилей и коэффициент использования грузоподъемности … равный отношению массы фактически перевозимого груза к массе номинальной грузоподъемности … Для пассажирских автомобилей такое же значение пассажировместимость и степень ее использования.
Наибольшая экономия топлива на единицу массы перевозимого груза наблюдается при использовании автопоездов. Это объясняется, прежде всего лучшим использованием массы. Для прицепов ..=2…2,5; для полуприцепов …=3…4. Вместе с тем, уменьшается отношение … поскольку при возрастании грузоподъемности автопоезда по сравнению с одиночным автомобилем приблизительно в 2 раза сила … возрастает лишь на 20…25% (в основном за счёт увеличения коэффициента …). Наконец, при рациональном подборе массы прицепа (полуприцепа) снижается расход … за счёт увеличения коэффициента и.
Расход топлива … существенно зависит от умения водителя выбирать режимы работы двигателя, обеспечивающие при заданных дорожных условиях и выбранной скорости, минимальные расходы …, а также использовать энергию, запасенную автомобилем при движении на подъем и при разгоне. Расход … зависит от того на какой передаче происходит движение. Из имеющихся передач опытный водитель выберет ту, при которой … наименьший. В большинстве случаев это высшая из передач, обеспечивающая в данных условиях работу двигателя с коэффициентом использования не превышающим 80…90%.
К примеру, у ВАЗ-2101 при движении по хорошей горизонтальной дороге с ..=40 км/ч, в случае если за 100% принять путевой расход на четвертой передаче, то на третьей он будет равен 112%, на второй – 170%, а на первой – 300%. Поскольку расход … зависит не только от и, но и от частоты .., причем минимальные значения … соответствуют средним частотам, то при движении с малыми скоростями иногда целесообразнее использовать более низкие передачи. На расход топлива оказывает влияние характер разгона. Экономия топлива достигается в результате использования равномерных разгонов, к примеру для грузовых автомобилей с …= 1 м/с2.
Независимо от … мощность, затрачиваемая двигателем, зависит только от условий движения (…..). однако безвозвратно теряется (превращается в другие виды) только механическая энергия. Идущая на потери в трансмиссии, преодоление сопротивлений качению и воздуха. Энергия, затрачиваемая на разгон и преодоление подъема, при правильном вождении должна быть весьма значительной. К примеру при разгоне с места до …= 60 км/ч автопоезда массой …. =22,5 т на преодоление сил инерции затрачивается около 70% всей энергии, расходуемой двигателем; при разгоне на прямой передаче от 40 до 90 км/ч доля затрат составляет около 15%, при движении на подъеме …= 3% доля затрат на преодоление сопротивления подъему – около 55%.
От стиля вождения, предусматривающего возможно большее использование кинетической и потенциальной энергии, в значительной степени зависит экономия топлива (до 25%). Следует по возможности реже использовать тормозные системы – только в аварийных ситуациях и для окончательной остановки после снижения скорости путем выбега или торможения двигателем. Для грузовых автомобилей в городских условиях интенсивность торможения для поддержания высокой топливной экономичности не должна превышать 0,6…0,9 м/с2, - для легковых – 1,1…1,4 м/с2. Рациональное использование наката позволяет экономить до 4% топлива. Важна также рациональная организация движения на подъемах и спусках, использование методов динамического преодоления на подъемах и спусках, использование методов динамического преодоления подъемов, правильный выбор передач, выбега. Чрезмерное увеличение скорости движения приводит к большому перерасходу топлива.
Для экономии топлива бывают рекомендованы следующие приемы вождения автомобиля:
- оптимальная экономичная скорость движения – на горизонтальном участке дороги на 25% ниже максимальной;
- средняя частота … должна быть на 30…40% ниже номинальной;
- на горизонтальном участке дороги крайне важно использовать более высокие передачи, отдавая предпочтение прямой передаче;
- во всех случаях крайне важно обеспечивать равномерное движение автомобиля без резких разгонов и торможений и лишних переключений передач.
referatwork.ru
Аргоннская национальная лаборатория, исследовательский центр Министерства энергетики США, неожиданно решила рассказать о пяти основных факторах, заметно влияющих на расход топлива автомобилем. Учитывая некоторые из них можно сэкономить пару литров бензина, проехав сто километров. Все факторы хорошо известны почти всем водителям, но повод их в очередной раз вспомнить (а заодно и немного физики) действительно неплохой.
Езда на двух колесах.
Фотография: Wikimedia Commons
Давление паров топлива
Бензин представляет собой смесь легких углеводородов с разной температурой кипения. Чем лучше испаряется топливо, тем быстрее заводится двигатель и тем больше потребляется горючего во время езды. По этой причине производители топлива комбинируют состав топлива для зимы и для лета, смешивая углеводороды с разными температурами кипения. Легкие фракции бензина испаряются быстрее, но при сгорании выделяют меньшее количество энергии. Из-за этого эффективность двигателя снижается, а расход топлива увеличивается.
Поскольку стоимость получения углеводородов с низкой температурой кипения существенно ниже, чем фракций с высокой температурой кипения, производители топлива стараются увеличивать их содержание в горючем.
Зимой бензин с высоким содержанием легких углеводородов позволяет быстрее запускать двигатель. Однако летом такое топливо при высокой температуре воздуха активно испаряется, загрязняя окружающую среду. Уменьшение доли углеводородных соединений с низкой температурой кипения позволяет повысить энергетическую отдачу топлива, а значит улучшить производительность двигателя и снизить расход бензина.
Трение
На расход топлива существенно влияет и трение. Исследователи Окриджского подразделения Аргоннской национальной лаборатории провели эксперимент. Они замерили потребление топлива несколькими автомобилями при скорости езды в 80 километров в час. Затем они замеряли расход и при более высоких скоростях. Выяснилось, что увеличение скорости на 16 километров в час уменьшает расстояние, которое можно проехать на одном баке на 12 процентов. Рост скорости еще на 16 километров в час сократит расстояние на 15 процентов.
При езде с постоянным ускорением часть мощности двигателя расходуется на преодоление трения колес о дорогу, причем чем выше скорость, тем больше мощности расходуется. Исследователи подсчитали, что на езду на скорости в 130 километров в час тратится в восемь раз больше мощности двигателя, чем при движении со скоростью в 65 километров в час. Отсюда следует вывод, что чем больше скорость автомобиля, тем больше горючего будет сожжено двигателем.
Лобовое сопротивление
Форма корпуса автомобиля также влияет на расход топлива. Чем более «парусную» автомобиль имеет носовую часть, тем с большим сопротивлением воздуха в движении он будет сталкиваться. Для того, чтобы лучше понять действие лобового сопротивления, достаточно во время езды высунуть руку в окно. Если повернуть ее ладонью перпендикулярно земле, можно почувствовать, как воздух начнет оттягивать ее назад. Сопротивление воздуха уменьшится, если развернуть ладонь параллельно земле.
Сегодня автопроизводители стараются проектировать корпуса автомобилей таким образом, чтобы во время движения они создавали как можно меньшее сопротивление. У машин с наиболее обтекаемыми формами корпуса тратится меньше мощности двигателя на преодоление сопротивления воздуха, а значит расходуется и меньше топлива.
Инерция
Понятие инерции означает способность какого-либо объекта сохранять свое устойчивость по отношению к внешнему воздействию. Инерция зависит от массы объекта. На практике это означает, что чем тяжелее автомобиль, тем сложнее двигателю его разогнать и тем медленнее машина будет останавливаться после того, как водитель уберет ногу с педали газа. При этом интенсивность разгона также влияет на расход мощности двигателя.
Чем быстрее нужно разогнать тяжелый автомобиль, тем больше будет тратиться топлива на поддержание необходимой для этого мощности двигателя. Если водитель хочет сэкономить, то трогаться на светофоре ему нужно как можно плавнее. Разгон не будет «спортивным», но и топлива потратится меньше. После же разгона не стоит давить педаль газа до следующего светофора. Можно приотпустить или вовсе отпустить педаль — автомобиль продолжит двигаться по инерции чуть-чуть замедляясь. Топливо же будет тратиться только на поддержание работы двигателя.
Сопротивление качению
Помимо трения шин о дорожное полотно, существует внутреннее сопротивление колеса качению. Чем больше спущено колесо, тем больше требуется мощности двигателя на преодоление сопротивления, и наоборот. Идеальное с точки зрения топливной эффективности — абсолютно твердое колесо. Однако при разработке шин необходимо учитывать и комбинировать несколько факторов. Например, твердое колесо из-за низкого сопротивления хуже тормозит, но замечательно передает вибрации на подвеску.
Производители рассчитывают жесткость резины для колес в зависимости от типа автомобиля, на который они будут установлены. На спортивные машины ставится более жесткая резина, поскольку в ней минимально сопротивление качению. Это означает, что двигатель машины потратит меньше энергии на преодоление сопротивления качения и автомобиль разгонится быстрее. Для обычных автомобилей резина используется более мягкая — она позволяет гасить часть вибраций, но при этом имеет небольшое сопротивление качению.
Чтобы снизить потребление топлива, водителям стоит соблюдать рекомендации производителя машины по типам шин и давлению в них — чем выше давление, тем жестче колесо.
Бонусы
Помимо основных пяти факторов, влияющих на расход топлива, Аргоннская национальная лаборатория назвала еще один. Это — температура окружающего воздуха. В жару водители как правило включают кондиционеры (если, конечно, их автомобили оборудованы такими системами), повышая тем самым расход горючего. Дело в том, что на работу кондиционера также расходуется часть мощности двигателя, поскольку он приводит в движение основные агрегаты этого устройства.
Исследователи Аргоннской национальной лаборатории отметили, что если нет возможности отказаться от использования кондиционера, то стоит хотя бы выключать его при необходимости резкого разгона. Высвобожденная выключенным кондиционером мощность может оказаться очень кстати.
nplus1.ru
Сегодня практически каждый месяц происходят различные подорожания товаров и услуг на потребительском рынке, не становится исключением и топливо для автомобилей. С каждым подорожанием топлива автовладельцы все более внимательно начинают следить за «прожорливостью» собственной машины и искать причины и факторы завышенного расхода топлива, казалось бы, исправного автомобиля по сравнению с заводскими данными.
Причин, по которым автомобиль потребляет повышенную норму топлива, может быть сразу несколько и их можно условно разбить на несколько факторов:
- конструктивные особенности и техническое состояние автомобиля;- состояние дорожного покрытия и окружающей среды;- индивидуальный стиль езды владельца автомобиля.
В каждый из пунктов этого списка можно включить множество причин и условий, поэтому необходимо разбирать каждый из них в отдельности.
Для различных автомобилей производителями указываются разные расходы, даже, несмотря на то, что на них установлены, казалось бы, одинаковые двигатели. Одним из основных факторов, который влияет на расход топлива, особенно при передвижении на большой скорости, является аэродинамическое сопротивление автомобиля встречному потоку воздуха.
Причем аэродинамические свойства автомобиля зависят не только от того, сколько установлено на нем дополнительных спойлеров и обтекателей, но и открыты или закрыты ли в нем окна. При максимально разрешенной скорости по обычным дорогам в 90 километров в час, открытые стекла «помогут» автомобилю тратить на 3 - 5% топлива больше, нежели при полностью закрытом салоне.
Различные самодельные конструкции, которыми автолюбители украшают свои автомобили, тоже повышают расход топлива, так как создают дополнительное сопротивление встречному потоку. Не стоит рассматривать «обвес» спортивных болидов в качестве примера для подражания – в них все элементы, позволяющие автомобилю устойчиво чувствовать себя на дороге при высоких скоростях, тщательно высчитываются и проверяются в специальных конструкциях – аэродинамических трубах. Только при скрупулезном подходе можно правильно изготовить антикрылья и спойлеры, но стоят такие конструкции очень дорого и не каждому будут по карману.
На расход топлива при передвижении будет влиять также и то, насколько в автомобиле накачаны колеса. Если давление будет значительно ниже номинального, то двигатель должен передать большее усилие для движения с определенной скоростью, и, соответственно, при значительном отличии значения давления в колесах от того, которое было установлено заводом-изготовителем, «прожорливость» машины может возрасти на 4%.
Еще одной причиной повышения расхода топлива будет использование различных электрических приборов, подключенных к бортовой сети автомобиля. Даже уже привычная всем магнитола или отопительная печь нагружают генератор автомобиля и на него с двигателя необходимо передать большее усилие. Да, расход от этого вырастает не сильно – 0,5 - 1%, но при суммировании всех факторов повышенного потребления топлива его тоже необходимо учитывать.
Такие факторы, как сама дорога и природные условия тоже очень сильно влияют на расход топлива. Особенно это заметно при отрицательной или близкой к нулю температуре. Любой автомобиль имеет обязательную систему дополнительной подачи воздуха во впускной коллектор для облегчения заводки и прогрева автомобиля. В каких-то автомобилях он автоматический, а в каких-то ручной, но он обязательно присутствует и на время разогрева двигателя его обороты повышаются до 1,5 - 2 тысяч в минуту. При таких оборотах при холостом ходе разница в расходе топлива составляет всего около 1% от номинального, но если на автомобиле начать движение до того, как он прогреется, то расход может возрасти до 20% сверх нормы, до полного закрытия прогревочного клапана, если он предусмотрен конструкцией автомобиля, или установки клапана холостого хода в номинальное положение.
Качество дорожного покрытия тоже существенно влияет на расход топлива автомобилем, ведь чем выше сопротивление движению, например, на песчаных почвах и жидкой грязи, тем большее усилие требуется для продолжения движения, соответственно расход растет, и не спасают даже специализированные шины. Любая ямка на поверхности асфальта или естественный уклон дороги заставляют электронику автомобиля изменять работу двигателя автомобиля в сторону увеличения отдаваемой мощности, повышая обороты и, соответственно, повышая расход топлива.
Может, да еще как, несмотря на то, что, казалось бы, это никому не выгодно и подобных моментов стараются всячески избегать, но стиль езды каждого автолюбителя существенно влияет на расход топлива. То, как владелец автомобиля или просто водитель переключает передачи и выбирает скоростной режим, может, как увеличить потребление топлива автомобилем, так и уменьшить его.
Это связано с тем, что на более высокой передаче, чтобы проехать одинаковое расстояние с низкой ступенью, потребуется меньшее количество оборотов коленвала двигателя, а значит, будет израсходовано меньше топлива на проделанную работу. Поэтому, чем быстрее водитель переключится на высшую передачу, тем меньше горючего будет потреблено.
Но при переключении с передачи на передачу не стоит забывать и о правильном выборе скоростного режима. Так, скорость в 85 - 90 км/ч является оптимальной при переезде на дальние расстояния и позволяет значительно уменьшить расход горючего, чем нежели, движение в 100 - 110 км/ч. Не стоит резко переключаться с высшей на низшую передачу и наоборот. Это не только приводит к быстрому выходу из строя КПП, но и может увеличить потребление топлива, в зависимости от интенсивности, до 5%. Желательно всегда выбирать оптимально ровный режим движения без резких колебаний скорости.
testmashin.ru
≡ 19 Январь 2017
А А А
Факторы топливной экономичности современных автомобилей.
Теория бензинового двигателя внутреннего сгорания утверждает, что для наиболее оптимального сгорания топливно-воздушной смеси необходимы 1 часть бензина и 14.7 частей воздуха. Именно такое соотношения горючего и окислителя (кислорода воздуха) обеспечивает наибольшую отдачу мотора и наилучшие экологические показатели. Современные технологии позволяют осуществлять точное дозирования подаваемого в цилиндры двигателя бензина и воздуха практически в любом режиме работы мотора. И вы уже, наверное, заметили оговорку «практически».
Дело в том, что тот самый стехиометрический состав горючей смеси (1: 14.7) подразумевает соотношение масс, а все дозирующие системы в двигателе отсчитывают объём. Но бензин — это не вещество с заранее известными физико-химическими свойствами, а сложная смесь из разных углеводородов, состав которой зависит и от нефти, и от используемых на нефтеперерабатывающих заводах процессов.
Действующий в настоящее время Технический регламент вообще не содержит такой показатель, как плотность бензина. Но в ГОСТ есть границы — от 720 до 775 г/л при температуре 15 °C. И эти границы уже не позволят предельно точно отсчитать соотношение 1: 14.7 в реальном двигателе.
А ведь бензиновый мотор в реальном автомобиле крайне редко работает в установившемся режиме, особенно в городских условиях. Чтобы обеспечить приемлемый разгон, адекватный степени нажатия на педаль «газа», приходится идеальное соотношение изменять в пользу бензина. И от этого оно перестаёт быть идеальным.
Работа любой тепловой машины в целом, и ДВС в частности, подчиняется термодинамическом циклу Карно. Из которого следует, что эффективность двигателя напрямую зависит от разницы между начальной и конечной температурой цикла. То есть — если сделать двигатель более «горячим», то можно увеличить КПД и снизить расход топлива. Но у этого соблазна есть пределы в виде стойкости моторного масла и огромного списка других ограничений.
Бензиновый ДВС обеспечивает наилучшую экономичность в очень узком диапазоне оборотов и нагрузок. И чем чаще используется именно этот режим, тем экономичнее автомобиль. Теоретически наилучшая трансмиссия для автомобиля — это бесступенчатый вариатор, который в состоянии постоянно поддерживать систему «двигатель — трансмиссия» в наиболее экономичном режиме. Постоянный рост количества ступеней классических автоматических коробок — тоже из этой же «оперы».
Одно и то же сочетание двигателя и трансмиссии (а это и есть — силовой агрегат) можно настроить совершенно по-разному. Ориентированная на экономичность настройка подразумевает очень вялые отклики на нажатие педали «газа» и страсть к раннему переходу на более высокие передачи. В настоящее время я как раз на таком автомобиле и езжу — мУка та ещё, особенно в московском городском потоке. Но я точно знаю, что это же сочетание двигателя и вариатора можно настроить совершенно по-другому. Автомобиль поедет гораздо веселее, но и топлива будет потреблять в полтора раза больше.
Иногда рядом с селектором «автомата» располагается кнопка «S» (спорт) или «Power». В современных автомобилях она может не только менять алгоритм смены передач в коробке, но и переводит мотор в более «весёлый» режим. С соответствующим ростом расхода.
Сопротивление воздуха начинает существенно сказываться уже на скорости 50−60 км/ч. И дальше необходимая для преодоления этого сопротивления отдача мотора растёт пропорционально квадрату скорости. На «трассовых» скоростях именно необходимость рассекать воздух требует львиной доли мощности двигателя.
Тут всё просто: чем большую массу имеет автомобиль — тем больше энергии нужно потратить на его разгон. Второй закон Ньютона, физика, 7 класс средней школы. Масса практически не сказывается на расходе при равномерном прямолинейном движении. Но в городской толчее — ещё как!
Не обольщайтесь, если в описании системы полного привода вашего автомобиля упоминается режим движения с приводом только на одну ось. Муфта, распределяющая крутящий момент между осями, может быть разомкнута, но валы остаются присоединёнными к колёсам, и на их раскрутку тоже нужно потратить энергию. Есть конструкции с колёсными муфтами, отсоединяющими привод на колёса, но это прерогатива отдельных настоящих внедорожников с подключаемым принудительно «передком».
Всё вышесказанное говорит, по большей части, только об одном — все современные моторы (и даже российские — это не шутка) умеют очень точно дозировать бензин. И этот бензин они сжигают с максимальной эффективностью. Эпоха «прожорливых» «Мазд» или «Фордов» безвозвратно ушла. Поэтому говорить об экономичности можно только с точки зрения настроек и главное — с точки зрения манеры езды и загрузки автомобиля. Энергичные разгоны и торможения — это жирный крест на тех цифрах расхода, которые заявляет производитель. Багажный бокс на крыше и открытые окна на трассе — ещё один жирный крест. Полный багажник не совсем нужного хлама — ещё один крестик. И так далее.
Обратная сторона экономичных и «экологичных» настроек… — безопасность. Вялые реакции на «газ» могут сыграть злую шутку, например, при выезде налево со второстепенной дороги на главную. Мы жмём на «газ», а машина еле-еле выползает на дорогу.
Безусловно, самые современные двигатели с непосредственным впрыском топлива экономичнее более «старых», оснащённых впрыском распределённым. Но такие «высокотехнологичные» моторы и гораздо более капризны, и потребуют огромных сумм денег при выходе из строя. Поэтому небольшая экономия денег на топливе может потом вылезти боком в случае ремонта.
Метки: авто • автомобиль • бензин • дизель • интересно • расход топлива • факторыoppps.ru
