Зависимость расхода топлива от режима работы двигателя

m899ha › Blog › Мифы и правда о расходе топлива.

МИФ1: “В “пробке” двигатель лучше глушить”
ПРАВДА:
Это не совсем так. С точки зрения экономии топлива, возможно, это имеет смысл, только если стояние автомобиля в “пробке” будет более 5-10 минут. Если же глушить и запускать двигатель часто, это, наоборот, приведет к перерасходу топлива и в некоторой степени уменьшит ресурс двигателя и аккумулятора.

МИФ2: “Движение на нейтральной передаче уменьшает потребление бензина”
ПРАВДА:
Совершенно ошибочное мнение! На нейтральной передаче двигатель потребляет столько топлива, сколько необходимо для поддержания его работы на холостом ходу. При сбросе газа или при торможении двигателем (коробкой передач) электроника перекрывает подачу топлива в камеру сгорания до тех пор, пока обороты двигателя не снизятся до оборотов холостого хода. При выключении же передачи соответственно происходит падение оборотов до холостого хода, подача бензина возобновляется и экономия заканчивается.
Поэтому движение на передаче и торможение двигателем и экономнее, и полезнее, и лучше с точки зрения безопасности движения. Кстати, режим принудительного холостого хода (движение на передаче без нажатия на акселератор) очень полезен для мотора – происходит выброс гари и копоти.

МИФ3: “Антикрыло снижает расход”
ПРАВДА:
Как раз наоборот. Спойлер нужен, чтобы лучше прижимать автомобиль к дороге. А делает он это за счет дополнительного сопротивления воздушному потоку (соответственно дополнительного расхода топлива). И чем больше площадь и угол наклона спойлера, тем больше он влияет на расход. Существуют спойлеры, которые улучшают аэродинамику автомобиля, но они подбираются индивидуально для каждого автомобиля с обязательной продувкой в аэродинамической трубе.
Если же возникает необходимость установки антикрыла “для красоты”, лучше выбирать нейтральный спойлер, который не имеет ярко выраженного угла атаки и является лишь имитацией спортивного аксессуара.

МИФ4: “Для экономии топлива разгоняться нужно медленно”
ПРАВДА:
Экономный разгон – это плавный разгон, а не медленный. Длительное движение на низших передачах, наоборот, приводит к перерасходу. Безусловно, в момент ускорения моментальный расход значительно увеличивается, но чем меньше будет время разгона, тем быстрее двигатель выйдет в оптимальный режим работы и снизит потребление бензина.

МИФ5: “Прогретый на месте двигатель расходует меньше топлива”
ПРАВДА:
Действительно, непрогретый мотор расходует топлива больше, чем прогретый, но, во-первых, прогревание двигателя на холостом ходу (на месте) влечет повышенный расход топлива, и вся последующая экономия “вылетает в трубу”. Во-вторых, многие автопроизводители в руководстве по эксплуатации просто не рекомендуют этого делать. Дело в том, что непрогретый мотор выбрасывает в атмосферу гораздо больше вредных веществ. Так что лучше как можно быстрее начать движение.

МИФ6: “Движение на повышенной передаче экономит топливо”
ПРАВДА:
Это не совсем так. Движение как на слишком низких, так и на слишком высоких оборотах приводит к перерасходу. Выбранная передача должна соответствовать оптимальным оборотам двигателя. Оптимальные обороты вращения коленвала у каждого автомобиля разные и составляют примерно 80% от частоты вращения, при котором достигается максимальная мощность. Например, для двигателя с оборотами максимального крутящего момента 4 000 об/мин оптимальными являются обороты 3 200 об/мин.
Поэтому не стоит пренебрегать переключением на пониженную передачу, т.к. движение на повышенной передаче при оборотах, близких к холостому ходу – около 1 500 об/мин, – увеличивает расход топлива (в смесеобразование начинает вмешиваться система холостого хода, добавляя лишнее топливо).

Что увеличивает расход топлива исправного автомобиля:
— автоматическая КПП;
— включенный кондиционер;
— нагрузка на генератор (стереосистема, фары, дополнительные энергопотребители);
— длительный прогрев, “пробки” на дорогах
Расход топлива на исправном авто зависит в основном от самого водителя – расход бензина существенно увеличивается при достаточно интенсивном и частом нажатии на педаль газа.На расход топлива влияют и некоторые факторы внешней среды. Например, езда в темное время суток менее экономична. И вызвано это не только необходимостью включения световых приборов, но и необходимостью использовать в целях безопасности другой скоростной режим. То же можно сказать о движении в условиях недостаточной видимости – туман, дождь, снег.

Состояние дороги также может оказать некоторое влияние на расход топлива. Движение в гололед требует повышенной осторожности и пониженной скорости.
Зимой расход топлива всегда выше, чем летом. Для этого есть несколько причин: установка зимних шин, необходимость более длительного разогрева двигателя перед началом движения, применение обогревательных приборов, короткий световой день, качество дорог и др.
Как замерить расход топлива?

1. Заправить бак топливом под горловину и засечь показания одометра.
2. Поездить в обычном режиме – выкатать топливо, причем чем больше будет километраж, тем точнее будут показания.
3. Вернуться на место первоначальной заправки и с помощью мерной емкости (канистры) снова залить бак под горловину, записать количество залитого бензина.
4. Делением количества долитого топлива на километраж, пройденный автомобилем, получаем итог.
Как снизить расход топлива?

Технически исправный автомобиль всегда будет потреблять меньше горючего, чем автомобиль с неисправностями. Равномерная скорость движения автомобиля экономит топливо, то есть резкие разгоны и торможения – враги экономии. Но не стоит пренебрегать безопасностью и двигаться слишком медленно. В потоке транспортных средств самым безопасным вариантом будет движение со скоростью потока. Ни для кого не секрет, что при движении по городу и по магистрали расход топлива будет отличаться. Разным он будет и при движении по проселочной дороге и асфальту. Длительное стояние в “пробках” очень сильно увеличивает расход топлива, так как двигатель работает, а автомобиль практически не двигается. Поэтому, планируя поездки, необходимо заранее продумать маршрут. При этом зачастую более длинный путь не значит менее экономичный, и наоборот.

Рекомендуется использовать кинетическую энергию автомобиля – как можно меньше пользоваться педалью тормоза, больше двигаться накатом, плавнее тормозить и разгоняться, заранее прогнозировать ситуацию на дороге (не разгоняться перед красным сигналом светофора).
Не прогревайте двигатель до рабочей температуры на стоянке: как только стрелка указателя температуры сдвинулась, можно начинать движение.
Неисправности автомобиля, увеличивающие расход топлива:

— засоренные воздушный или топливный фильтры;
— неисправность двигателя (не работает один цилиндр, растянут ремень ГРМ, неправильно выставлено зажигание);
— неисправность какого-либо датчика в системе впрыска топлива и т.п.;
— неисправность подвески и трансмиссии;
— неисправность тормозной системы;
— низкое давление в шинах.

Скорость движения автомобиля, обороты двигателя и нагрузка на мотор: что нужно знать

Начнем с того, что многие водители часто сталкиваются с тем, когда расход топлива в процессе эксплуатации авто заметно отличается от тех данных, которые заявлены самим производителем. Если точнее, двигатель полностью исправен, однако в плане горючего «аппетит» того или иного ДВС заметно больше, чем по паспорту.

Добавим, что вокруг различных приемов и способов, которые помогают экономить топливо при езде, ходит много споров. Одни водители считают, что при любой возможности нужно двигаться на нейтральной передаче «накатом», другие всегда стараются включить повышенную передачу как можно раньше и независимо от скорости автомобиля, третьи следят за оборотами, не позволяя стрелке на тахометре подняться выше какого-либо определенного порога и т.д.

Далее мы поговорим о том, какую зависимость имеют обороты двигателя и скорость, на какой скорости и на какой передаче получается ездить с максимальной топливной экономичностью, а также какие режимы можно считать наиболее щадящими для самого двигателя.

Скорость и обороты: экономия на топливе и ресурс двигателя

Итак, от водителей можно часто услышать, что как только автомобиль разгонится до 60 км/ч, можно включать, например, 5 передачу (если КПП 5-ступенчатая). В этом случае обороты упадут до 1900-2000 тыс. об/мин и в таком режиме расход топлива окажется минимальным. Другими словами, наиболее экономным вариантом является езда, когда включена самая высокая передача и скорость небольшая.

Если немного изучить теоретическую часть, разгон до определенной скорости потребует затрат энергии. Чем интенсивнее происходит разгон, тем больше энергии расходуется. После достижения постоянной скорости (крейсерской) расход топлива становится меньше, однако нужно учитывать, что автомобиль также преодолевает сопротивление воздуха.

Получается, чтобы поддерживать скорость около 50 км/ч, нужно около 30-35 л.с., тогда как при разгоне до 120-130 км/ч для преодоления сопротивления потокам воздуха нужно уже 80-90 «лошадок». К этому нужно добавить массу самого автомобиля, которая у каждого ТС разная, сделать поправку на дорожные условия и т.п.

Еще нужно помнить о том, что поршневые двигатели внутреннего сгорания демонстрируют наилучший КПД в зоне максимального крутящего момента, а не максимальных оборотов. Параллельно следует учитывать и то, что коробки передач тоже разные, имеют разные передаточные числа.

Становится понятно, что самый экономный режим действительно достигается тогда, когда автомобиль движется на высшей передаче с невысокой скоростью, однако оптимальная скорость движения на такой передаче для каждого автомобиля будет отличаться.

Например, двигатель с рабочим объемом 2.0 литра на автомобиле весом около 2 тонн, который движется на высокой передаче со скоростью около 60 кмч, будет работать на низких оборотах. При этом нагрузка на мотор будет очень большой. Дело в том, что давление масла при низких оборотах также низкое, то есть износ деталей и узлов силового агрегата максимальный.

Чтобы снизить нагрузку, нужно или добавить оборотов и увеличить скорость движения, или же перейти на более низкую передачу. Если же машина с таким же двигателем будет иметь вес, например, 1.3 тонны, нагрузка на ДВС будет меньше, чем в случае с двухтонным автомобилем, однако ускоренный износ двигателя все равно будет присутствовать.

Если суммировать полученную информацию, тогда становится понятно, что чем меньше обороты и выше передача, тем меньше и расход топлива. При этом езда на низких оборотах «убивает» двигатель. Получается весьма сомнительная экономия на топливе, которая в дальнейшем никак не перекрывает затраты на ремонт мотора.

Как добиться топливной экономичности без вреда для двигателя

Прежде всего, нужно определить, на какой скорости на каждой передаче обороты двигателя на конкретном ТС падают ниже 1800-2000 об/мин. Как правило, для большинства моторов 1.8-2 тыс. оборотов являются тем «минимумом», когда давление в системе смазки уже достаточное для того, чтобы избежать повышенного износа.

Второе, нужно обязательно учитывать дорожные условия. Например, автомобиль движется со скоростью 60 км/ч на 5 передаче по ровной дороге, однако далее начинается подъем. Водитель может или сильнее нажать на газ, чтобы поддерживать набранную скорость, или же перейти на пониженную передачу.

Так вот, в первом случае нагрузки на двигатель будут очень большими, а также возникает риск детонации. При этом никакой экономии топлива уже нет, так как приходится сильнее нажимать на газ, чтобы поддерживать набранную скорость. Получается, бензин в цилиндрах сгорает интенсивнее, а тяги на повышенной передаче нет, при этом машина с большим трудом преодолевает подъем.

Читайте также:  Гидропривод тормозов

Если изучить основные рекомендации специалистов, касательно того, какие обороты, скорость, передачи и другие факторы влияют на расход топлива и ресурс ДВС, тогда для бензиновых моторов можно выделить следующее:

  • крайне нежелательно постоянно ездить на оборотах ниже 2000 тыс.;
  • необходимо подбирать передачу в соответствии с дорожными условиями;
  • движение на наивысшей передаче должно происходить с оптимальной скоростью;

Еще следует отметить, что для экономии топлива очень важно научиться сохранять инерцию. На практике это значит, что без необходимости не следует пользоваться тормозом, уметь применять торможение двигателем, своевременно переключать передачу, проходя повороты с минимальной потерей ранее набранной скорости и т.д.

Обратите внимание, такая езда требует понимания всех происходящих процессов, то есть неопытный водитель сначала нуждается в определенной профессиональной подготовке (контраварийное вождение), только после чего можно применять полученные знания на практике!

Подведем итоги

Как видно, плавная езда без резких ускорений и торможений, движение накатом выбор и поддержание оптимальной набранной скорости за счет инерции, а также целый ряд других приемов позволяет добиться существенной экономии топлива без вреда для мотора. Важно уметь правильно выбрать передачу для той или иной скорости, при этом удерживая обороты в нужном диапазоне.

Напоследок отметим, что оптимальная скорость движения для максимальной топливной экономичности на высокой передаче на разных машинах будет отличаться. Все зависит от объема двигателя, массы автомобиля и т.д. Также не следует забывать, что на расход топлива сильно влияет состояние свечей зажигания, фильтров масла и топлива, эффективность работы системы охлаждения и т.д.

Обороты и мотресурс двигателя. Недостатки езды на низких и высоких оборотах. На каком количестве оборотов мотора ездить лучше всего. Советы и рекомендации.

Почему дизельный двигатель не нужно крутить так, как бензиновый мотор. Особенности и отличия дизельных ДВС в сравнении с бензиновыми. Оптимальные обороты.

По каким причинам возникает стук поршневых пальцев во время разгона автомобиля и работы под нагрузкой: качество топлива, зажигание, состав смеси и другие.

Почему топливно-воздушная смесь детонирует в камере сгорания. Причины, вызывающие детонацию. Последствия детонационного сгорания топлива в цилиндрах ДВС.

Как самому определить детонацию двигателя: основные признаки и звук детонации мотора. Причины возникновения, а также что делать водителю в этом случае.

Появление стуков на разных режимах работы дизеля. Диагностика неисправностей. Характер стуков кривошипно-шатунного механизма, ГРМ, топливной аппаратуры.

Зависимость расхода горючего от системных контроллеров автомобиля

Рано или поздно эйфория от новой машины проходит, и владелец начинает все больше обращать внимание на стрелку уровня топлива, сопоставляя заявленные цифры производителя, с реальным состоянием дел. Зависимость этих значений от давления в шинах или неполадок системы зажигания понятна даже для начинающих автомобилистов. Но не всегда первопричина перерасхода горючего заключается только в этом, иногда источники проблемы приходится искать глубже.

Для экономии: какие основные датчики влияют на расход топлива в автомобиле?

Все механизмы и системы современного автомобиля функционируют благодаря непрерывной работе электронного блока управления (ЭБУ), который анализирует поток информации, идущий от контроллеров. Первоочередное значение данный процесс имеет для работы силового агрегата и экономии топлива. Основные датчики производят мониторинг следующих параметров:

  • Температура охлаждающей жидкости.
  • Количество кислорода в выхлопе.
  • Положение дроссельной заслонки.
  • Уровень разреженности воздуха в системе впуска.
  • Количество воздуха, направляемого в цилиндры.

Некорректная работа датчиков, отвечающих за контроль перечисленных факторов, является причиной нарушения смесеобразования, что негативно сказывается на мощностных параметрах силового агрегата. Зная, какие датчики влияют на расход топлива, а также их функции, неисправности этих приборов легко определяются.

Температурный контроллер системы охлаждения двигателя

Все опытные автолюбители знают, что это устройство контролирует не только состояние жидкости в СОД, но и отвечает за экономичность работы двигателя. Принцип функционирования прибора заключается в изменении сопротивления в зависимости от температуры. После анализа показаний ЭБУ дает команду на увеличения или уменьшение подачи топливной смеси.

При обнаружении повышенного расхода горючего это первый датчик, который стоит проверить. Для этого проводится ряд измерений при фиксированных температурных значениях и сравнение показаний с табличными данными. Средние цифры сопротивления при непрогретом двигателе составляют от 2 до 6 кОм, а при «горячем» – от 250 до 350 Ом.

Датчик положения дроссельной заслонки

Неполадки, связанные с контроллером механического регулятора проходного канала дросселя, определяются по следующим признакам:

  • повышенные обороты ХХ;
  • нестабильная работа мотора на холостом ходу;
  • некорректный угол опережения зажигания;
  • состав топливовоздушной смеси несбалансирован;
  • затрудненное переключение передач на автомобилях с АКПП.

Неисправность датчика TPS не дает машине эффективно ответить на нажатие акселератора, потому что ЭБУ не в состоянии вычислить оптимальную нагрузку для ДВС. Для некоторых владельцев авто с «автоматом» будет открытием, что перерасход топлива и потеря мощности напрямую связаны с нерациональным выбором передачи.

При появлении перечисленных признаков становится практически понятно, какие из датчиков системы влияют на расход топлива авто. Для полной уверенности следует произвести два элементарных действия:

  1. Проконтролировать размыкание контактов холостого хода (IDL).
  2. Проверить целостность переменного резистора.

Используя мультиметр, можно проверить работоспособность контроллера следующим образом:

  • подключить прибор к контактам IDL;
  • вручную передвигать дроссельную заслонку и фиксировать показания прибора.

Если датчик TPS в норме, то мультиметр должен показать на шкале напряжение до 12 Вольт.

Управляющее устройство состояния поступающего воздуха

Контроль состояния воздуха для смеси осуществляется двумя приборами:

  • MAP Sensor – измеряет объем поступающего воздуха. Работает по принципу – чем больше поступает воздуха при открытой заслонке, тем больше подается горючего. Задача – создать оптимальное соотношение смеси 14,7:1.
  • MAF Sensor – контролирует массу воздуха, который поступает в цилиндры. Конструктивно состоит из резистора и платиновой нити, температурные показатели которой в идеале поддерживаются на одном уровне. ЭБУ определяет перепад температур и подает на контроллер сигнал, соответствующий определенному потоку воздуха.

Выяснить, какой из этих датчиков неисправен, можно при помощи автосканера. Некоторые авто оснащаются режимом самодиагностики, но не стоит полностью полагаться на его возможности. Поэтому специалисты рекомендуют использовать сканирующее устройство и проверять характеристики не только сенсоров, но и инжекторной системы.

Контроллер кислорода

Устройство оценивает количественный показатель несгоревшего кислорода в выхлопе. Прибор имеет несколько названий:

  • O2 Sensor;
  • Oxygen Sensor;
  • Лямбда-зонд.

Не все, кто знает, какие датчики влияют на уровень расхода топлива, в курсе, что после обработки полученного от Oxygen Sensor сигнала, ЭБУ подает команду для оптимизации горючей смеси. Такая схема работы позволяет выдерживать нормативы на вредные выбросы, а также не допускать перерасхода топлива.

Ориентируясь на отзывы о работе преобразователя, можно сделать вывод, что он довольно редко выходит из строя. Но знания о его проверке не помешают. Для этого к колодке устройства подсоединяется цифровой вольтметр. Базовое напряжение должно быть около 0,45 В. В дальнейшем можно моделировать определенные ситуации, например, при подозрении на обогащенную смесь искусственно создать подсос воздуха.

Выводы

Все описанные способы доступны для выполнения своими руками даже малоопытным автолюбителям. Однако получить полную информацию о состоянии устройств и ускорить этот процесс, несомненно, удобнее при помощи автосканера.

Следует точно различать некорректную работу ЭБУ от неисправности одного из датчиков. Также стоит учитывать другие причины перерасхода, например, работающий кондиционер увеличит потребление горючего на полные 10%. Своевременное устранение поломки позволяет избежать непредвиденных затрат на приобретение бензина.

Пять причин, влияющих на расход топлива автомобилем

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.

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.

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.

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.

Читайте также:  Для чего нужны красные метки на боковой части шины

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.

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.

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.

Зависимость расхода топлива от режима работы двигателя

Линии постоянного расхода топлива универсальной характеристики, представленные на рис. 9, позволяют не только выделить области минимального расхода топлива, но и являются исходными данными для разработки правил экономичного управления автомобилем. Рассматриваемая область расположена всегда ниже границы внешней скоростной характеристики.

Минимальный удельный расход топлива при работе двигателя по нагрузочной характеристике с постоянной частотой вращения коленчатого вала соответствует мощности приблизительно 75% от максимального ее значения для данного режима.

Отклонение режима работы двигателя от оптимального сопровождается ухудшением его топливной экономичности. Увеличение удельного расхода топлива при пониженной частоте вращения и мощности двигателя обусловлено ростом относительных насосных и тепловых потерь, а также ухудшением процессов смесеобразования. Для обеспечения стабильности воспламенения на этих режимах необходимо обогащать горючую смесь, что связано с дополнительным ухудшением топливной экономичности двигателя. Экономичная область работы двигателей грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями находится в пределах 1500…2000 об/мин, а легковых — 2500—3000 об/мин.

Повышение удельного расхода топлива на режимах максимальных или близких к ним нагрузок является следствием увеличенных потерь на трение, дополнительного расхода мощности на привод вспомогательных агрегатов силовой установки и обогащения горючей смеси. Наиболее экономичен предэкономайзерный режим. В случае применения карбюраторов с последовательным включением камер экономичным считают режим, соответствующий началу включения дополнительной камеры, а на высоких скоростях движения — эко-ностата.

Закономерность изменения универсальной характеристики дизеля отличается от такой же закономерности карбюраторного двигателя. Снижение частоты вращения высокооборотного двигателя до 2200 об/мин сопровождается улучшением топливной экономичности.

В городских условиях автомобильные двигатели по различным причинам работают вне экономичной области, при низкой частоте вращения и частичных нагрузках, для которых характерны повышенные удельные расходы топлива. Экономичная же область работы двигателя находится между 45 и 75% максимальной частоты вращения коленчатого вала, что вытекает из анализа универсальных характеристик двигателя.

Режимы работы автомобилей.

Из таблицы следует, что режимы разгона наиболее представительны как по продолжительности, так и по расходу топлива. Этим и можно объяснить повышенное внимание к ним со стороны водителей и работников технических служб АТП .

Продолжительность работы автомобиля на постоянных режимах относительно невелика, а их влияние на основные показатели автомобиля весьма заметно.

Холостой ход. Продолжительность работы двигателя на холостом ходу автомобилей составляет 17…22%, автобусов 29%, достигая у легковых таксомоторов

В условиях междугородного сообщения эта продолжительность в зависимости от параметров и состояния дорожной сети, а также от характеристик транспортных потоков составляет 1…5%. Большие значения относятся к насыщенным автомагистралям, например к дорогам Московской области.

Двигатель на холостом ходу, как известно, не производит полезной работы, поэтому водитель должен стремиться к ограничению продолжительности этого режима. Если работа автомобиля на холостом ходу не связана прямо или косвенно с безопасностью дорожного движения, то при любой остановке, превышающей две минуты, необходимо выключать двигатель.

Режимы ускорения. В городских условиях продолжительность работы автомобиля на неустановившихся режимах достигает 67%. В часы пик доля режимов разгона дополнительно увеличивается на 10…20%. Протяженность участков разгона и замедления, существенным образом влияющих на среднюю техническую скорость движения, составляют 70…80% от общего пути, пройденного автомобилем.

На долю режимов разгона падает 45…51 % общего количества потребляемого топлива. Во время разгона расход топлива в 1,35…1,45 раза больше, чем при равномерном движении автомобиля на этом же участке. Это можно объяснить тем, что значительная часть топлива, расходуемая на приобретение автомобилем кинетической энергии, при замедлении может быть обращена в полезную работу лишь частично. В процессе разгона грузового автомобиля средней грузоподъемности с карбюраторным двигателем с места путем последова-.

тельного переключения передач до скорости 40 км/ч на преодоление инерционных сил дополнительно расходуется 50…60 г топлива.

Расход топлива на режимах разгона прежде всего зависит от средней величины ускорения автомобиля, производительности ускорительного насоса, частоты и качества выполнения приемов переключения передач, а также от суммарного числа оборотов коленчатого вала, приходящихся на единицу пути.

Испытания автомобиля с различными типами ускорений показали, что наиболее экономичный разгон достигается при ускорении 1 м/с2.

Средние величины ускорений грузовых автомобилей, работающих о прицепами, в 1,3…1,5 раза меньше, чем у одиночных автомобилей.

Важный резерв снижения расхода топлива — совершенствование организации дорожного движения путем уменьшения его неравномерности. Снизить неравномерность можно правильным формированием однородности транспортного потока, сокращением числа остановок перед светофорами и перекрестками, а также использованием водителем менее напряженных объездных магистралей.

Влияние количества остановок на расход топлива может быть показано на примере испытания автомобиля на участке протяженностью 4 км.

Организация безостановочного движения на маршрутах, обеспечивающих более высокие эксплуатационные скорости, снижает расход топлива на 20…25% по сравнению с расходом на загруженных магистралях города. В связи с этим, выбирая маршрут движения, водитель должен помнить, что кратчайший путь с точки зрения экономии топлива не всегда является оправданным.

Наиболее целесообразно использование объездных (кольцевых) или хордовых автомагистралей (с интенсивностью до 250 авт/ч) вне центральной части города. Специальные опыты позволили установить, что при проезде грузового автомобиля через центральную часть города Москвы (кратчайшее расстояние) расход топлива увеличивается на 15…20%, а продолжительность движения возрастает в 1,5…1,7 раза по сравнению с теми же данными на маршрутах с менее интенсивным движением. Объяснить это можно прежде всего ростом интенсивности автомобильного движения, которая в центральной части города ежегодно возрастает на 8… 10%.

Заметное влияние на расход топлива оказывает и расстояние между светофорами. Измерения в реальных условиях эксплуатации позволили выявить следующую закономерность.

С точки зрения экономической эффективности транспортных средств, расстояние между светофорами должно составлять не менее 750…1000 м.

Введение ограничения скорости движения тесно связано с расходом топлива (рис. 10). Анализ показывает, что грузовой автомобиль средней грузоподъемности при ограничении максимальной скорости на междугородных магистралях до 50 км/ч расходует топлива на 12% больше, чем при эффективной экономичной скорости 60…65 км/ч. Эта разница еще больше при уменьшении максимальной скорости до 40 км/ч.

Следует отметить, что ограничение максимальной скорости движения в городах и на междугородных магистралях не противоречит созданию двигателей с достаточным запасом мощности. В разумных пределах этот запас необходим для обеспечения высоких динамических качеств, эффективного преодоления пйдъемов и выполнения быстрых обгонов и маневров.

Установившиеся режимы. Продолжительность работы автомобиля на установившихся режимах относительно невелика, но ее влияние на основные показатели автомобиля весьма заметно.

Около 40% грузовых автомобилей двигаются на междугородных магистралях со скоростью 60 км/ч, в центральной части города — 22 км/ч, а на хордовых маршрутах — 29 км/ч. Движение автомобилей с постоянными скоростями обеспечивает снижение расхода топлива до 35…42% по сравнению с расходом топлива на неустановившихся режимах.

Минимальный расход топлива у грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями при движении по горизонтальному участку на прямой передаче (без помех) соответствует скорости 25…30 км/ч, а с дизелями — 35…40 км/ч. Однако при таких скоростях резко снижается производительность автомобиля.

Аналогичные закономерности характерны и для легковых автомобилей. Эффективная экономичная скорость движения «Волги» ГАЗ -24 равна 80…85 км/ч, расход топлива в этом случае равен 13,5 л/100 км, а для «Волги» ГАЗ -ЗЮ2 он несколько меньше—12,1 л/ 100 км. При движении же автомобиля со скоростями 30…35 км/ч удельный расход топлива увеличивается в 1,8…2 раза.

Чтобы понять физический смысл приведенных закономерностей, необходимо обратиться к нагрузочной характеристике двигателя. Влияние нагрузки на топливную экономичность двигателя показано на рис. 3. С уменьшением нагрузки удельный расход топлива заметно повышается что связано с ухудшением рабочего процесса, относительным увеличением доли остаточных газов, а также с ростом потерь тепла в системе охлаждения и с ОГ.

Важную роль в снижении расхода топлива играет и правильный выбор необходимой передачи применительно к конкретной дорожной обстановке. При равномерном движении автомобиля с постоянной скоростью, но на различных передачах, расход топлива существенно меняется. Для автомобиля ЗИЛ -130, двигающегося с одной и той же скоростью на третьей или четвертой передачах, расход топлива соответственно повышается на 25 и 16% по сравнению с расходом на прямой передаче.

Читайте также:  Замена гильз и деталей шатунно-поршневой группы двигателя

При движении автомобиля «Жигули» BA3-2103 по горизонтальному участку дороги на любой из промежуточных передач наблюдается повышенный расход топлива во всем диапазоне скоростей. Наиболее наглядно это видно на примере движения автомобиля со скоростью 40 км/ч, которая может быть достигнута на любой промежуточной передаче. На третьей передаче расход топлива увеличивается на 12%, на второй — на 70%, а на первой — возрастает в три раза.

Движение автомобиля с небольшими скоростями на прямой передаче сопровождается малой частотой вращения коленчатого вала, снижающей величину давления в системе смазки. Поэтому продолжительное время ездить на прямой передаче со скоростями, близкими к минимально устойчивой (менее 40 км/ч), нецелесообразно. Частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая такой скорости, для различных моделей легковых автомобилей равна 1500…1600 об/мин.

Структура и параметры транспортных потоков оказывают заметное влияние на формирование режимов работы автомобилей. Максимальное число (плотность) транспортных средств, двигающихся в одной пачке (потоке), достигает 130…140 единиц, что практически соизмеримо с длиной перегонов между пешеходными переходами и перекрестками. Расход топлива при свободном движении автомобиля ЗИЛ -130 с полной нагрузкой и скоростью 35 км/ч на 1 км пути составляет 230 см3, а при интенсивности движения, равной 600 авт/ч, он достигает 353 см3, т. е. увеличивается на 65%.

Влияние интенсивности дорожного движения на расход топлива носит сложный характер. В случае увеличения средней скорости движения до 40 км/ч, несмотря на рост интенсивности дорожного движения, наблюдается уменьшение расхода топлива.

Таким образом, расход топлива у автомобиля в транспортном потоке (из-за неравномерности дорожного движения) существенно отличается от расхода у одиночного автомобиля на горизонтальном участке дороги. Именно поэтому в городских условиях водитель должен следить за равномерным движением автомобиля с постоянными скоростями.

Режимы замедления. В городских условиях продолжительность работы грузовых автомобилей на режиме ПХХ достигает 25% общего баланса времени пребывания автомобиля на линии. В этом режиме двигатель, не совершая транспортной работы, потребляет в среднем 8… 12% топлива от его общего расхода.

При переходе двигателя на режим ПХХ путем резкого закрытия дроссельной заслонки происходит значительное и ненужное переобогащение горючей смеси, поступающей в цилиндры двигателя.

Специальные эксперименты показали, что торможение грузового автомобиля средней грузоподъемности со скорости 30…40 км/ч до полной остановки приводит к безвозвратной потере энергии, эквивалентной 60 г топлива.

В городских условиях наиболее характерный режим ПХХ соответствует частоте вращения коленчатого вала 1400 об/мин и полному закрытию дроссельной заслонки.

Существует два принципиальных направления снижения токсичности отработавших газов на режимах ПХХ . Первое связано с интенсификацией процесса сгорания, а второе — с его прекращением. Для первой группы устройств характерны подача дополнительного количества горючей смеси и изменение параметров системы зажигания. К ним относят приоткрыватели дроссельной заслонки, демпферы ее закрытия и обводные системы, обеспечивающие снижение выброса СН на 40…65%, но одновременно с этим ухудшающие топливную экономичность на 4…5%. В этом случае несколько ухудшается и эффективность торможения двигателем.

Ко второй группе устройств относят: ограничители разрежения, экономайзеры ПХХ и комбинированные системы.

Общие рекомендации водителю по выбору режимов работы двигателя и автомобиля следующие:
— -экономичная эффективная скорость движения на горизонтальном участке дороги должна быть на 25…30% меньше максимальной скорости автомобиля;
— частота вращения коленчатого вала должна быть на 30…40% ниже номинальной частоты вращения для данного типа двигателя.

В процессе движения важнейшую роль играют правильный выбор и прогнозирование режима работы двигателя и скорости движения автомобиля, рациональное применение техники переключения передач, использование наката с учетом профиля и состояния дорожного покрытия, а также правильная оценка ДТС в целом.

Как зависит расход топлива от скорости движения? Эксперимент на 5 разных автомобилях.

Как зависит расход топлива от скорости движения автомобиля? Как изменяется “аппетит” у автомобилей с двигателями разной мощности, с разными трансмиссиями и аэродинамикой?

Журналисты abw.by решили провести обывательский тест на пяти разных автомобилях: KIA Rio 1.4 (МКП), Nissan Qashqai 1.6 2WD (МКП), Skoda Superb 1.8TSI (МКП), BMW 320d (МКП) и BMW X5 3.0sd (АКП). Результаты оформили в виде наглядной таблицы.

Главное – разница

Корреспонденты сразу отметили, что проведенные измерения не претендуют на самую высокую точность. На машины не ставили барабаны, а гоняли их по обычной дороге, причем использовали довольно короткий (длиной всего 3 км) отрезок со спусками и подъемами. А расход оценивали по данным бортового компьютера. Соответственно, полученные цифры довольно относительны: в других условиях (на большей дистанции, на другой дороге, в иных погодных условиях) они вполне могут быть отличительными от тех, что получили во время теста.

Главная цель – определить принципиальную разницу в расходе при движении на различных скоростях. И вот это удалось! Все машины проезжали по одному и тому же отрезку трассы в одинаковых погодных условиях с начала с одной, затем с другой (более высокой) скоростью. При этом измерялся средний расход на данном отрезке: фиксировалась цифра, выдаваемая бортовым компьютером в определенной точке трассы. Так что стабильность и повторяемость условий обеспечена была.

Различия – лишь в темпе движения. При первом проезде водитель старался держать скорость или выставлял круиз-контроль на отметке 90 км/ч, при втором – 120 км/ч (плюс-минус 2 км/ч по штатному спидометру). Итого – 30 км/ч разницы. А сколько это в литрах?

Бензиновая зависимость

За все малолитражки пришлось “отдуваться” KIA Rio предыдущего поколения с 1,4-литровым двигателем и механической коробкой передач. Малыш развивает 97 л.с. и обещает расходовать 5,2 л /100 км в трассовом режиме и 6,2 л – в комбинированном. Как говорит владелица, в реальности за городом Rio потребляет около 7 л /100 км, причем расход от скорости зависит не сильно. Проверим!

Разогнали автомобиль до 90 км/ч и через пару минут получили цифру 6,0 л – ее и взяли за первый показатель. Но каково придется малолитражному мотору на более высокой скорости?

При движении на 120 км/ч двигатель работает на гораздо больших оборотах, и это неминуемо сказывается на его топливном “аппетите”. Но 7,2 л – это всего +20% к предыдущему показателю. Забегая вперед, скажем, что это самый минимальный прирост, зафиксированный по ходу эксперимента. Что тут причиной, конструктивные особенности автомобиля или погрешности при измерении (неточность борткомпьютера), сложно сказать. Однако зафиксировали именно этот результат.

Следующий автомобиль – кроссовер Nissan Qashqai. С одной стороны, он не отягощен полным приводом, с другой – высокий кузов все же обладает увеличенным аэродинамическим сопротивлением. 1,6-литровый двигатель в паре с 5-ступенчатой механической коробкой, согласно заявленным ТТХ, расходует 5,6 л – на трассе, 6,6 л – в смешанном режиме.

Но “механика” здесь имеет довольно короткие передачи, уже при 90 км/ч двигатель развивает 2600 об/мин, а расход оказывается на уровне 6,2 л /100 км.

Разгоняемся до 120 км/ч – получаем закономерный результат: 8,2 л /100 км, то есть прирост ровно на 2 л, или +32%! Сказываются высокий кузов и работа двигателя на повышенных оборотах.

Поэтому очень интересно, какие результаты покажет Skoda Superb. Здесь и аэродинамика получше, и 160-сильный 1.8TSI не так чувствителен к повышенной нагрузке. А главное – 6-ступенчатая “механика” должна позволить экономить топливо даже на высоких скоростях! На трассе такой автомобиль, согласно ТТХ, должен потреблять 5,2 л, в смешанном режиме – 6,8 л.

Что ж, на 90 км/ч результат составил те же 6,2 л /100 км, что и у Nissan Qashqai. С чем владелец не очень согласен – на таких скоростях автомобиль обычно экономичнее! Возможно. Но на данном отрезке результат именно такой – его и фиксируем.

При 120 км/ч двигатель “трудится” всего на 2200 об/мин! Но все равно выходит 8,0 л, а это значит, что перерасход составляет 1,8 л, или 29%. То есть от пресловутых 10% на каждые 10 км/ч не уйти.

Что же дизель?

Тест BMW 320d. Для данной модели обещан расход в 4,5 л – на трассе, 5,7 л – в смешанном цикле. Такое вообще возможно? Владелица утверждает, что уложиться в 5 литров в загородных поездках вполне реально, но быстрее 100 км/ч при этом лучше не разгоняться.

Интересно, стоит ли “мучить” мотор и коробку движением на 6-й передаче? Ведь при 90 км/ч это всего 1600 об/мин. Может, лучше все-таки перейти на 5-ю и удерживать стрелку тахометра на уровне 1900 об/мин, то есть поближе к зоне максимального крутящего момента?

Возможно, если бы водитель в ходе заезда постоянно ускорялся (например, имитируя обгоны), второй вариант был бы предпочтительнее. Но при движении с постоянной скоростью 6-я оказывается заметно экономичнее: 5,6 л против 6,2 л!

При 120 км/ч бортовой компьютер показывает уже 7,2 л на “сотню”, что означает перерасход в 1,6 л, или 29%. В процентном отношении тот же результат, что и у Superb! Так ведь и особенности те же: хорошая аэродинамика, тяговитый мотор и 6-ступенчатая коробка, позволяющая экономить обороты.

А если взять автомобиль помощнее да потяжелее? Например, BMW X5 3.0sd с 286-сильным дизелем и 6-ступенчатым “автоматом”. Такой должен расходовать 7 л на трассе и 8,2 л – в смешанном цикле. Со слов владелицы, реальный расход на трассе оказывается в районе 9 литров при спокойном стиле езды, в городе – чуть более 12-ти.

Даже при 90 км/ч получается цифра 8,6 л. А на 120 км/ч расход возрастает уже до 11,7 л! Перерасход в 3,1 л – это уже 36%, даже несмотря на то, что и на более высокой скорости двигатель работает не на самых больших оборотах. Значит, здесь уже на результат влияет аэродинамика высокого кузова.

Вердикт

За исключением Rio (результаты по которому у вызывают сомнения), все остальные автомобили продемонстрировали перерасход в районе 30%, что в очередной раз подтверждает известную формулу: увеличивая скорость, на каждые 10 км/ч вы сжигаете примерно на 9-10% больше топлива. Да, хорошая аэродинамика автомобиля, а также трансмиссия, обеспечивающая работу двигателя на низких оборотах даже при высокой скорости, помогут немного снизить расход. Но принципиальной разницы все равно не будет – если сравнивать показатели одного и того же автомобиля, этот принцип все равно будет работать. Это и есть главный вывод. Владельцы кроссоверов (надо полагать, и внедорожников, минивэнов и микроавтобусов) должны быть готовы к еще большему перерасходу по причине аэродинамики.

Ремонт и проверка форсунок в Гродно
“КристаллТрансСервис”
Гродно, Индурское шоссе, 17
+375 (29) 665-00-72

Ссылка на основную публикацию