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


как экономить топливо и не «убить» двигатель

Обороты скорость расход бензина

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.

Вполне очевидно, что владельцы начинают задумываться об экономии. Как правило, самым простым выходом из ситуации становится установка ГБО. При этом мало кто учитывает, что стиль езды в значительной степени влияет как на расход бензина или солярки,  так и на расход газа.

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.

Читайте в этой статье

Скорость и обороты: экономия на топливе и ресурс двигателя

Обороты двигателя скорость расход топлива

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.

Не вдаваясь в математические расчеты, увеличение скорости, например, с 50 км/ч  до 100 км/час будет означать, что сопротивление воздуха увеличивается не в 2 раза, как многие могли бы подумать, а в целых 8 раз. То есть, чтобы поддерживать набранную скорость, потребуется израсходовать в 8 раз больше энергии. Именно на преодоление сопротивления воздуха затрачивается мощность двигателя.

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.

Еще одним важным моментом является, скажем так, целесообразность экономии горючего таким способом. В мануале многие производители автомобилей отдельно указывают, что на самые высокие передачи нужно переходить не на 50, а на 80 или даже 100 км/ч. Дело в том, что чем меньше обороты двигателя, тем сильнее падает расход, однако такая езда на низких оборотах и на высокой передаче может навредить двигателю.

Например, двигатель с рабочим объемом 2.0 литра на автомобиле весом около 2 тонн, который движется на высокой передаче со скоростью около 60 км\ч, 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.

Читайте также

 Как добиться топливной экономичности без вреда для двигателя

Обороты и скорость

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.

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;
Что касается дизельных моторов, оптимальная скорость, обороты и выбор передачи будет отличаться от бензиновых аналогов. По этой причине тонкости и особенности экономичной езды на дизельном моторе следует изучать отдельно.

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.

На каких оборотах лучше ездитьРекомендуем также прочитать статью о том, на каких оборотах двигателя лучше ездить. Из этой статьи вы узнаете о том, какие обороты мотора можно считать оптимальными в рамках повседневной эксплуатации автомобиля.

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.

Главное, во время езды вовремя переходить на пониженную, не допуская детонации. Это позволит избежать серьезных проблем с двигателем и дорогостоящего ремонта. Если на автомобиле нет тахометра, за оборотами нужно следить по звуку работы ДВС, а также ориентироваться на вибрацию, приемистость агрегата на той или иной передаче в зависимости от скорости движения, учитывать дорожные условия. Стучат пальцы при разгоне причиныРекомендуем также прочитать статью о том, почему «стучат пальцы» при разгоне. Из этой статьи вы узнаете об основных причинах стука пальцев и появления похожих посторонних звуков во время разгона автомобиля.

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.

Читайте также

krutimotor.ru

Влияние равномерности движения на расход топлива

Два автоАвтор: Юлиюс Мацкерле (Julius Mackerle)Источник: «Современный экономичный автомобиль» [1]Количество просмотров 12311 Количество комментариев 0

Значительное влияние на расход топлива оказывает способ вождения автомобиля. Наиболее близким к оптимальному является движение с постоянной скоростью по горизонтальному участку шоссе, когда необходимо преодолевать только сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление. Расход топлива при таком движении меньше, чем при движении по городу или дороге с переменным профилем с такой же средней скоростью.

Каждая остановка автомобиля и его новый разгон требуют значительной энергии. При остановке автомобиля его кинетическая энергия через торможение превращается в теплоту. При последующем разгоне автомобилю необходимо придать ускорение, чтобы достичь скорости, которую он имел до торможения. При этом ускорение нужно сообщить не только всей поступательно движущейся массе автомобиля, но и придать вращение маховику двигателя с кривошипным механизмом, всем шестерням в коробке передач и раздаточной коробке, карданным передачам, шестерням главной передачи и, наконец, всем колесам. Приведение всех этих масс к оси колес дает весьма значительные величины, в особенности на низких передачах.

Рис. 1. Каждая остановка автомобиля и его новый разгон требуют значительной энергии.
Два авто

У легкового автомобиля при первой передаче приведенные массы достигают 1,6—1,8 массы автомобиля, и даже на прямой передаче это значение все еще составляет 1,05—1,06. У грузовых автомобилей эти значения на низшей передаче доходят до 2,5—3. Поэтому, например, на первой передаче при использовании полной мощности двигателя грузовым автомобилем достигается меньшее ускорение, чем на второй.

Если принять во внимание, что при каждом переключении передачи необходимо уменьшать скорость вращения всех вращающихся масс двигателя, сцепления и части шестерен коробки передач, то следует задуматься над тем, каким способом можно устранить потери, возникающие при этом процессе.

При разгоне автомобиля его двигатель должен работать с наибольшей возможной мощностью в экономичной зоне характеристики, и его частота вращения не должна, по возможности, изменяться. Такой режим работы двигателя требует бесступенчатой коробки передач. После разгона и перехода на постоянную скорость движения требуемая мощность двигателя снижается. И в этом случае двигатель также должен работать при минимально возможном расходе топлива. Это осуществимо при частоте вращения двигателя, меньшей той, при которой достигается максимальная мощность двигателя. Поэтому неэкономично эксплуатировать двигатель длительное время на оборотах максимальной мощности и использовать при этом только ее часть. Мощность потерь в двигателе при его постоянных оборотах изменяется незначительно, но ее доля в общей мощности с уменьшением нагрузки увеличивается, что вызывает ухудшение механического КПД. Этот КПД равен нулю при работе двигателя без нагрузки, т. е. на холостом ходу. Зависимость механического КПД ηм от степени использования мощности двигателя Ne при постоянной частоте вращения показана на рис. 2.

Рис. 2. Влияние нагрузки двигателя на его механический КПД при постоянной частоте вращения.
Влияние нагрузки двигателя на его механический КПД при постоянной частоте вращения.

По этой причине при переходе на меньшую мощность целесообразно уменьшить обороты двигателя, включая более высокую ступень коробки передач (т. е. уменьшая передаточное отношение трансмиссии), и тем самым достичь одинаковой мощности, но при большей нагрузке двигателя и сниженном удельном расходе топлива. У современных бензиновых двигателей область наименьшего удельного расхода топлива находится в зоне частоты вращения, равной 50 % от максимальной и при почти полностью открытой дроссельной заслонке карбюратора.

Характеристика мощности двигателя Ne в зависимости от его частоты вращения n приведена на рис. 3. Из общего поля удельных расходов топлива g можно выделить пунктирную кривую зависимости минимальных удельных расходов топлива от мощности двигателя. Вплоть до точки A эта кривая проходит ниже кривой максимальной мощности двигателя Ne. Это означает, что при снижении мощности двигателя, работающего с постоянной частотой вращения, меньшей частоты вращения в точке A, удельный расход топлива снижается до значения, соответствующего пунктирной кривой, а потом вновь повышается. При мощности двигателя, большей, чем мощность в точке A, удельный расход топлива с ростом мощности только увеличивается. Для достижения минимального расхода топлива необходимо, чтобы при движении автомобиля двигатель постоянно работал в режиме, близком к тому, который обозначен пунктирной кривой.

Рис. 3. Области удельных расходов топлива на внешней характеристике двигателя:
Области удельных расходов топлива на внешней характеристике двигателя
---- наибольшая мощность двигателя при минимальных удельных расходах топлива; g — кривые постоянных удельных расходов топлива.

В какой степени можно выполнить это условие, видно из графика мощностного баланса, изображенного на рис. 4. На графике показано изменение мощности сопротивления движению по горизонтальному участку шоссе (Nf + Nv) и при подъеме с уклоном 2 и 5 % (штрих-пунктирные линии). Сила, необходимая для преодоления подъема с уклоном 2 %, на горизонтальной дороге может придать автомобилю ускорение 0,1448 м/с2, а с уклоном5 % — соответственно 0,362 м/с2. Сплошными кривыми показаны также зависимости максимальной мощности на колесах автомобиля от скорости его движения при различных (III, IV или V) включенных ступенях коробки передач. Здесь же пунктирной линией нанесены кривые максимальной мощности на колесах автомобиля при работе двигателя с минимальными удельными расходами топлива.

Рис. 4. Мощностной баланс легкового автомобиля:
Мощностной баланс легкового автомобиля
Nf — сопротивление качению; Nf + Nv — сопротивление движению по горизонтальному участку шоссе; – – – – наибольшая мощность на колесах автомобиля на III, IV и V передачах при минимальных расходах топлива двигателем.

Видно, что условиям достижения наименьшего удельного расхода топлива при движении с включенной IV передачей соответствует движение на подъеме с уклоном 4—5 %. При движении по горизонтальному участку шоссе со скоростью 90 км/ч двигатель использует лишь 45 % своей мощности с соответствующим высоким удельным расходом топлива. Для полноты картины пунктирной прямой в нижней части графика отдельно изображена только мощность сопротивления качению Nf.

Если коробка передач имеет V ступень с общим передаточным отношением трансмиссии 3:1 (число в скобках), то нагрузка двигателя при движении по горизонтальному шоссе со скоростью 90 км/ч составит 67 %, и показатели топливной экономичности улучшатся. Запаса мощности при этом хватит только на преодоление подъема с уклоном 1 %. Оптимальные условия достигаются при движении по горизонтальному шоссе на V ступени коробки передач со скоростью 107 км/ч и при отсутствии запаса мощности для преодоления подъема или разгона. На сплошных кривых частота вращения двигателя обозначена точками с цифрами, которые соответствуют числу тысяч оборотов в минуту.

В приведенном случае (v — 107 км/ч) двигатель работает при n — 3000 мин-1. Максимально достигаемая скорость при движении по горизонтальному участку шоссе на IV передаче была бы 140 км/ч, а на V передаче — только 124 км/ч. Таким образом, выбор передаточных отношений трансмиссии связан с определенными трудностями.

Если бы высшая ступень коробки передач обеспечила приближение кривой мощности сопротивления движению к кривой мощности двигателя, оптимальной по удельному расходу топлива, то был бы достигнут минимальный расход топлива при движении по горизонтальному шоссе, но не осталось бы никакого запаса мощности для преодоления подъема или разгона. Автомобиль не мог бы быстро ускоряться и не обладал бы необходимой «эластичностью». При каждом изменении угла подъема или для дополнительного ускорения при обгоне надо было бы переходить на более низкую ступень в коробке передач.

Однако для обеспечения экономичного движения вне города такая высшая ступень коробки передач была бы выгодна. Неудобства частого переключения могла бы устранить автоматическая коробка передач, обеспечивающая при всех условиях оптимальную нагрузку двигателя при его хорошем механическом КПД.

Способ вождения также оказывает большое влияние на расход топлива. Водитель должен следить за тем, чтобы движение проходило с оптимально загруженным двигателем, т. е. при почти полностью нажатой педали управления дроссельной заслонкой карбюратора или топливным насосом. Когда достигается заданная (или желаемая) скорость, водитель не должен отпускать педаль, так как двигатель перейдет к работе с большим удельным расходом топлива. Поскольку продолжать ускорение дальше водитель не может (например, если он превысил допустимую правилами движения скорость), ему не остается ничего другого, как перевести коробку передач в нейтральное положение и далее двигаться по инерции. Такой режим приводит к необходимости постоянного чередования разгона и выбега (наката).

Описанный способ вождения «разгон — накат» давно известен и часто используется в соревнованиях на достижение минимального расхода топлива. Двигатель при этом постоянно работает в области, близкой к минимальному расходу топлива. При движении по инерции (накат) экономично вообще выключить двигатель, устраняя расход им топлива при холостом ходе, но при этом резко возрастает усилие на педаль тормоза с вакуумным усилителем.

Экономичное движение по горизонтальному шоссе заключалось бы в том, что нужно было бы разгонять автомобиль на V передаче при почти полной нагрузке двигателя до скорости 90 км/ч, затем выключить передачу в коробке, переведя двигатель в режим холостого хода или вообще выключив его, и двигаться по инерции до скорости 60 км/ч и даже ниже. Потом следовало бы снова, включив двигатель и передачу в коробке, разогнать автомобиль до скорости 90 км/ч. На рис. 4 такой режим изображен в виде замкнутого трапециевидного пунктирного контура в диапазоне скоростей 60—90 км/ч.

Такой режим, однако, тяжело реализовать на шоссе с интенсивным движением, так как нарушалось бы равномерное движение транспортного потока [2]. Однако, если частое переключение передач и многократное повторение цикла «разгон — накат» приемлемо, то чередование 10-секундного разгона с 25-секундным накатом может обеспечить уменьшение расхода топлива на 2 л/100 км.

Такой способ вождения можно хорошо использовать на пересеченной местности с чередующимися подъемами и спусками. Значительно снижает расход топлива движение на длинных и пологих спусках с выключенным двигателем и ограничение торможений. Весьма поучителен график (рис. 5), на котором показаны четыре случая разгона автомобиля: при полностью открытой дроссельной заслонке карбюратора (100 %), при ее открытии на 75 %, при разрежении во впускном трубопроводе соответственно 53,3 и 74,7 кПа. На всех кривых зависимости скорости от пути разгона автомобиля можно найти точки, соответствующие моменту израсходования навесок топлива массой от 10 до 25 г.

Рис. 5. Зависимость скорости автомобиля v в процессе разгона от пути S при разных способах разгона.
Зависимость скорости автомобиля в процессе разгона от пути при разных способах разгона.

При разгоне с открытой на 75 % дроссельной заслонкой автомобиль достиг скорости 65 км/ч, израсходовав 20 г топлива и проехав при этом 200 м. Затем последовало движение накатом, закончившееся торможением в конце испытательного участка общей длиной 800 м.

Когда автомобиль разгоняли при разрежении во впускном трубопроводе 53,3 кПа, то он достиг скорости 60 км/ч, израсходовав 22 г топлива и перейдя на движение по инерции приблизительно через 300 м. Разгоняя автомобиль при разрежении во впускном трубопроводе 74,7 кПа, достигли скорости 52 км/ч, израсходовав 27 г топлива. Во всех случаях был пройден путь 800 м, но при разгоне с частичной нагрузкой двигателя расход топлива был больше на 10—35 %, причем, чем меньше открыта дроссельная заслонка, тем больше возрастает расход топлива.

При движении в городе можно экономить топливо при разгоне с открытой на 3/4 дроссельной заслонкой, но лишь в диапазоне средних частот вращения двигателя и при скорости, достаточной для преодоления накатом расстояния до следующего перекрестка. При длительных остановках двигатель необходимо выключать [3]. Такая манера вождения автомобиля является наиболее экономичной и позволяет сэкономить до 50 % топлива. О числе ступеней в коробке передач и их передаточных отношениях речь идет в статьях ().

Торможение не должно всегда нести с собой потери энергии. Энергию, необходимую для уменьшения скорости движения автомобиля, можно аккумулировать и снова использовать при последующем начале движения. Особенно легко это обеспечить у электромобилей, так как при торможении приводные двигатели работают как генераторы, и вырабатываемая ими энергия используется для зарядки аккумуляторов. У троллейбусов и электровозов возникающие при торможении обратные токи направляются в питающую сеть. Применив электропривод у транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, можно было бы использовать накопление энергии в электрических аккумуляторах, однако такие схемы привода имеют большой вес и очень дороги.

В условиях движения по холмистой местности самым простым способом аккумулирования энергии является увеличение скорости автомобиля на спусках. При разгоне на спуске за счет инерции автомобиль может проехать затем накатом значительную часть следующего подъема. При этом потери энергии топлива практически не происходит. При включенной коробке передач аккумулирование энергии незначительно, так как потери на трение с увеличением частоты вращения быстро растут и на их преодоление уходит практически вся энергия, которую можно было бы аккумулировать.

Торможение двигателем по потерям энергии равнозначно обычному торможению. Различие состоит в том, что при таком способе торможения изнашиваются не тормозные накладки, а элементы двигателя и трансмиссии: цилиндры, поршни, валы, подшипники, зубчатые колеса. При торможении трением, т. е. переключением на низшую передачу в коробке, можно убедиться, как велики потери энергии в двигателе.

Опубликовано 20.12.2013

Читайте также

  • Налог на электромобиль в РоссииНалог на электромобиль в России

    Единственным налогом на электромобиль в России является транспортный налог. Статья рассказывает о том, от чего зависит и как рассчитывается данный сбор, и проводит сравнение с аналогичными налогами в других странах.

Сноски

  1. ↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.: ил.//Стр. 299 - 301 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru
  2. ↺ Помимо этого такой способ движения опасен в автомобильном потоке. – Прим. icarbio.ru
  3. ↺ На современных автомобилях для этого существует система старт-стоп. – Прим. icarbio.ru

Комментарии

icarbio.ru

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

rashod 01    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.

test00001

    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.

autogrodno.by

На какой скорости достигается наименьший расход топлива

Подробности Категория: Полезные советы

fuel smЭкономичная езда — понятие относительное. Она зависит от множества факторов, таких как состояние дорожного полотна, массы автомобиля, его аэродинамики, наличия встречного ветра и тд. Большую роль играет трансмиссия. Если автомобиль оснащен 8-ступенчатой коробкой, то он способен двигаться с гораздо большей скоростью, чем легковушка с 5-ступкой при той же экономичности.

Значения расхода топлива, указанные в паспортных данных, выглядят привлекательно. Правда получены они в лабораторных условиях, на стендах, где автомобиль лишь имитирует разгоны, торможения и ускорения, свойственные городскому циклу езды.

 

По европейской методике NEDC (New European Driving Cycle) эти результаты получаются, когда автомобиль разгоняется до городской скорости в 50 км/ч не менее чем за 25 секунд. При оценке смешанного цикла движения, где есть загородные участки трасс, разгон допускается до 70 км/ч. На этой скорости на высшей передаче и происходят замеры потребления топлива. Стрелка тахометра на высшей передаче при этом колеблется в районе 1500 оборотов.

Считается что 70 км/ч — оптимальная скорость для экономии топлива. При ней не требуется активно тормозить перед поворотами и разгоняться после них. На 70 км/ч можно проходить практически все повороты на крупных европейских дорогах, за исключением горных серпантинов. Поэтому с такой скоростью можно ползти часами на высшей передаче и с минимальными оборотами мотора. Кроме того, методика NEDC при проведении исследований предполагает выключения климатической установки и мультимедийной системы, а так же фар и электронных помощников, потребляющих электроэнергию.

Исследование предполагает и кратковременное достижение скорости в 100 км/ч. На это отводится 300 секунд с перерывом на движение накатом при 70 км/ч. После чего следует еще один цикл испытаний на экономичность, где автомобиль разгоняют до 120 км/ч в течение еще примерно 50 секунд. Из полученных результатов потребления затем выводят среднее арифметическое. Эти данные и указывают в спецификациях.

Не менее важна и температура окружающего воздуха, влияющая на отдачу атмосферных моторов. Наиболее предпочтительная для силового агрегата температура колеблется в районе 5–7 градусов тепла. Кроме того, при ней значительно сокращается испаряемость бензина, что тоже отражается на экономичности.

В общем, достижение паспортных данных по расходу топлива непростая задача в реальной жизни.

Основное правило — добиться минимально допустимых оборотов на высшей передаче, как правило, это около 1500 оборотов.При этом скорость должна быть примерно 70–75 км/ч.Не превышайте скорость 90 км/ч, особенно при езде на дальние расстояния. При скорости более 90 км/ч расход топлива сильно возрастает из-за увеличения сопротивления воздуха.

Советы по уменьшению расхода топлива

Обороты двигателя на любой передаче должны быть в пределах1500–2000 об/мин.

2. Избегайте интенсивных разгонов и резких нажатий на педаль газа. В этих случаях в цилиндры подаются большие порции топлива.

3. Соблюдайте большую дистанцию до впереди идущего автомобиля. Это позволит реже пользоваться тормозной системой, таким образом, снижается потребность в последующих разгонах, когда потребление топлива увеличивается.

4. Включайте повышенные передачи после раскрутки мотора – 2500 –3000 об/мин, но не позже.

5. Ездите на более высокой передаче, но не чрезмерно заниженных оборотах. При отсутствии разгонов двигатель «съедает» меньше топлива.

6. Используйте режим быстрого прогрева мотора – в движениина небольших оборотах. При этом уменьшается время работы мотора в режиме подачи в цилиндры обогащенной топливо-воздушной смеси.

7. По возможности совершайте меньше поездок в жару.Дело в том, что при этом требуется отдавать энергию мотора на преодоление повышенного сопротивления воздуха при открытых окнах и люке. Кроме того, в объеме раскаленного воздуха содержится меньше кислорода, чем в прохладном, соответственно для получения требуемой мощности мотора в его цилиндрах нужно сжигать больше топлива.

8. При движениина больших скоростях (70 км/ч и выше) окна и люк должны быть закрыты. Для подачи воздуха снаружи включайте систему вентиляции салона.

9. Давление в шинах увеличьте на 0,3 бар от нормы.Это позволит снизить сопротивление качению, хотя на детали подвески и кузов будут передаваться большие ударные нагрузки, пассажиры это вряд ли заметят.

10. Устанавливайте летние шины с пониженным сопротивлением качению, снижающие расход топлива до 5%.

11. Из двух рекомендуемых автопроизводителем марок топлива (указываются в руководстве по эксплуатации машины) используйте более дешевый низкооктановый бензин. Данная рекомендация «работает» при большой разнице в стоимости топлива и в поездкахв страны Западной Европы, где октановое число и качество топлива на заправках соответствуют его маркировке. А вотс нашим топливом возможны «проколы», например, могут возникнуть проблемы с топливной аппаратурой, или октановое число окажется настолько низким, что давить на газ придется больше, соответственно значительно увеличится расход топлива и сэкономитьне удастся.

12. Избавьтесь от багажникана крыше – источника повышенного аэродинамического сопротивления, способствующего увеличению потребления топлива. В случае крайней необходимости устанавливайте обтекаемые аэродинамические боксы.

13. Не возите лишний груз в багажнике (например, цепи противоскольжения), так как это тоже способствует расходу топлива.

14. Грамотно прокладывайте маршруты, чтобы большую часть времени можно было двигаться с постоянной скоростью.

15. Больше используйте накат на нейтральной передаче, когда двигатель работает на холостых оборотах и потребляет минимальное количество топлива. В целях безопасности пользоваться данной рекомендацией целесообразно только в сухую летнюю погоду и при отсутствии проблем с устойчивостью оборотов двигателя, который обеспечивает работу вакуумного усилителя тормозной системы.

Стоит отметить, что все эти рекомендации актуальны только в том случае, если речь идет о технически исправном автомобиле, на который установлены чистые фильтры, залито свежее моторное масло, с исправной системой зажигания и питания,у которогов норме компрессия в цилиндрахи углы установки колес (развал-схождение) и т. д.

autosam.su

6. Влияние скорости движения и полезной нагрузки автомобиля на расход топлива

Режим движения оказывает большое влияние на расход топлива автомобилем. Так, только за счет изменения среднетехнической скорости этот расход может меняться в 2 раза и более. Для грузовых автомобилей минимальный расход топлива приходится на скорость 30 ... 35 км/ч, для легковых - на 50 ... 60 км/ч. При отклонении скорости от оптимального интервала расход топлива увеличивается. Как видно из рис. 3.4, эту зависимость можно симметризовать, ес­ли в качестве аргумента взять не скорость, а ее логарифм. Поскольку расход топлива - параметр аддитивный, а логарифм ско­рости относится к факторам типа , то можно использо­вать квадратичную модель адаптивности:

(1)

Значения показателей адаптивности составляют, например, для автомобиля ЗИЛ-130 (V передача, полная нагрузка): qo =25,6 кг/100 км;S = 9,41 кг/100 км; Vо= 28,3 км/ч.

В реальной эксплуатации скорость автомобиля непостоянна.

Переменный характер движения особенно выражен в условиях города. Но при изменении скорости интенсивность расходования топ­лива определяется не столько значениями самой скорости, сколько величиной ускорения. Поэтому при движении в городе определяющим фактором топливной экономичности является количество уско­рений, их длительность и интенсивность. На внутригородских маршрутах более половины расхода топлива приходится на ускорения.

Формула (1) учитывает только влияние скорости, но не учитывает основного фактора: ускорений и замедлений (а именно на них приходится 2/3 расхода топлива).

Существенное влияние на расход топлива оказывают неполное использование мощности двигателя, длительная работа на промежуточных передачах. В этих случаях расход топлива может воз­расти в 1,5 раза. Остановки также увеличивают расход топлива. Особенно выражено это влияние при низких температурах воздуха.

Масса груза относится к важным факторам, влияющим на толивную экономичность автомобиля. Под ее воздействием расход топлива на единицу пути может возрастать в 1,5 раза и более. Для анализа этого влияния запишем энергию W, затрачиваемую на передвижение автомобиля по пути S, в виде криволинейного интеграла:

(1)

где Pвн- сила внутреннего сопротивления;

Pf - сила сопротивления ка­чению;

Pw - сила сопротивления воздуха;

S – путь.

В простейшем случае формула (1) примет вид W=(Fвн+Fд+Fа)S.

Если учесть, что выражение в скобках представляет собой силу, направленную вдоль пути, то последняя формула соответствует известной упрощенной формулировке «работа равна произведению силы на путь».

Естественно считать, что сила внутреннего сопротивления про­порциональна суммарной массе автомобиля и груза:

,

где Квн- некоторый коэффициент внутреннего сопротивления;

та ­- масса автомобиля;

mг- масса груза.

Сила сопротивления качению ,

где f - коэффициент сопротивления качению;

g - ускорение земного притяжения.

С учетом преобразования формулы 1 получим

,

т. е. энергия, затрачиваемая на движение автомобиля, линейно за­висит от массы груза. Следовательно, линейно зависит от массы груза и расход топлива (приближенно). Этот факт имеет многочисленные экспериментальные подтверждения. Отсюда следует, в частности, что зависимость расхода топлива от массы груза можно приближенно описывать линейной моделью адаптивности.

Для уточненного описания влияния массы груза на расход топ­лива предложен ряд нелинейных моделей. Например, Р. П. Лахно в случае автопоезда получил квадратный трехчлен:

q=0,142+0,125G+0,0000786G2.

где G- полная масса автопоезда.

Действующая система нормирования расхода топлива использует линейную модель зависимости топливной экономичности автомобиля от массы груза.

Важным показателем эффективности работы автомобиля является отношение общего расхода топлива к выполненной транспортной работе. Масса перевозимого груза существенно влияет на этот показатель.

Напомним, что хотя увеличение полезной нагрузки на автомобиль улучшает эффективность использования топлива, злоупотреблять этим приемом нельзя: при перегрузке автомобиля значительно повышается его износ, резко возрастает опасность отказов, в том числе с возможными тяжелыми последствиями (отказы рулевого управления, тормозной системы и др.). Поэтому выбор оптимальной массы груза зависит от конкретной ситуации и должен строго соответствовать действующим правилам и инструкциям.

studfiles.net


Смотрите также