Факторы, влияющие на топливную экономичность автомобиля

Существенное влияние на топливную экономичность автомобиля оказывают следующие факторы:

  • экономичность двигателя
  • масса автомобиля
  • расход энергии на преодоление сил трения в трансмиссии
  • сила сопротивления качению колес автомобиля
  • сила сопротивления инерции
  • условия движения
  • стиль вождения автомобиля
  • техническое состояние автомобиля

Экономичность двигателя и определяющие ее факторы рассматривались в теории ДВС.

Полную массу автомобиля желательно снижать путем уменьшения его собственной массы. Это можно осуществить путем рациональной компоновочной схемы автомобиля, широкого применения прогрессивных облегченных и высокопрочных материалов, создания равнопрочных конструкций. При этом экономию топлива следует определять с учетом увеличения энергозатрат на производство новых материалов.

Для грузовых дизельных автомобилей при движении по ровной дороге со скоростью 60—80 км/ч снижение массы на 10 % дает экономию 5—6 % топлива, а для автомобилей с карбюраторными двигателями — 6—8 %. При движении по горным дорогам экономия топлива составляет 10 % и более.

Тип и параметры трансмиссии оказывают влияние не только на скоростные качества, но и на топливную экономичность автомобиля. Это было отчасти изложено при рассмотрении тягового расчета автомобиля. По данным исследований оптимизация параметров силовой передачи и грузовых автомобилей и автобусов позволяет повысить их топливную экономичность на 10—15% (без снижения производительности, а иногда и повысив ее).

Потери энергии на трение в узлах трансмиссии снижаются путем повышения качества обработки трущихся поверхностей, улучшения условий смазки. Например, в зимнее время вязкость масла в агрегатах трансмиссии повышается и КПД трансмиссии падает. Такое уменьшение КПД можно частично предотвратить, утеплив агрегаты трансмиссии путем установки специальных тепловых экранов, которые предотвратят интенсивный отвод теплоты в окружающую среду.

Сопротивление качению зависит от величины сил внутреннего трения в шине колеса, а эти силы увеличиваются с ростом толщины протектора шины. Вместе с тем, увеличение толщины протектора повышает срок службы шины. Для устранения этого противоречия используют шины новых конструкций.

Установлено, что шины с радиальным расположением корда (радиальные) имеют почти на 25 % меньшее сопротивление качению, чем шины с диагональным расположением корда. Еще лучшие показатели имеют шины с металлокордным бреккером или полностью металлокордной конструкции.

Значительный перерасход топлива вызывает снижение давления воздуха в шинах. Например, снижение давления в шинах грузовых автопоездов на 10 % ведет к перерасходу топлива до 5,5 %, а на 20 % — до 7,5 %.

Неплохие результаты дает и правильно выбранный режим движения: при снижении скорости движения на 10 % сопротивление качению снижается примерно на 15 %, а расход топлива как минимум на 3 %.

Аэродинамическое сопротивление для грузовых автомобилей и автобусов при скоростях движения до 60 км/ч незначительно; при скорости 70—80 км/ч оно приравнивается к силе сопротивления качению, при более высоких скоростях становится доминирующим. Доля расхода топлива на преодоление сопротивления воздуха может достигать 30 % от общего расхода топлива. Путем улучшения обтекаемости грузовых автомобилей можно уменьшить расход топлива на 7—10 %. Пути улучшения аэродинамики автомобилей были рассмотрены ранее.

Инерционное сопротивление наиболее существенно при интенсивном разгоне автомобиля на низших передачах, где ускорения разгона наибольшие. Так, например, составляющая расхода топлива, обусловленная преодолением сопротивлений инерции, при разгоне автопоезда с дизелем (полная масса 28 т) с места составляет 21 %, а при разгоне в интервале 40—90 км/ч — до 5 %. Снизить эту составляющую можно за счет уменьшения полной массы автомобиля.

Окружающая среда, т. е. атмосферные и дорожные условия влияют на работу двигателя, силовой передачи и ходовой части, а следовательно, и на его топливную экономичность.

Так при повышении температуры отработавших газов на 10 °С мощность двигателя снижается на 1,8—2,2% (больше у дизелей). Изменение температуры окружающей среды на 10 °С приводит к тому, что суммарное сопротивление движению изменяется примерно на 8—10 %, расход топлива на 6—7 %. При снижении температуры окружающего воздуха на 30 °С расход топлива может увеличиться на 25 %.

Тип и сложность маршрута влияют на среднее передаточное число трансмиссии, число переключений коробки передач, и загрузку низших ступеней трансмиссии, а следовательно, и на расход топлива. Характерно, что городские маршруты влияют на расход топлива даже больше, чем в горной местности.

В горных и городских условиях значительно влияние радиусов поворота дорог и скоростей движения по ним. Так, при прохождении грузовым автомобилем с колесной формулой 6 х 4 со скоростью 25 км/ч поворотов радиусом 20 и 40 м разница в расходе топлива составляет 40 %; если поворот радиусом 30 м проходить со скоростями 25 и 35 км/ч, то разница в расходе топлива составит 45 %.

При ухудшении профиля дорожного покрытия от асфальто-бетонного до булыжного, скорость грузового автомобиля снизится примерно на 35—40 %, а расход топлива увеличится на 30—40 %.

Таким образом, повышение топливной экономичности автомобильного транспорта достигается не только путем совершенствования подвижного состава, но и улучшением дорог.

Стиль вождения автомобиля также влияет на его экономичность. Это проявляется в том, что каждая случайная остановка автомобиля ухудшает его экономичность; чем выше степень использования высоких передач при движении, тем экономичнее работа; использование выбега на пологих спусках выгодно, а на горизонтальных участках малоэффективно; езда с интенсивным торможением не экономична; работа на холостом ходу на остановках значительно снижает экономичность двигателя; при разгонах передачи должны переключаться с возрастающей частотой вращения коленчатого вала и уменьшением времени разгона на каждой передаче и т. д.

Пятидневное обучение малоопытных водителей экономичному вождению автомобиля позволяет добиться экономии топлива не менее чем на 5 %, а месячное обучение — до 15—25 %.

Для облегчения выбора оптимальных режимов работы двигателя и автомобиля используются электронные устройства, которые либо сами осуществляют управление двигателем и трансмиссией, либо выдают информацию, на основе которой такое управление выполняет водитель. Получил широкое распространение прибор «Стоп—старт», который автоматически выключает двигатель при переходе на холостой режим работы во время непродолжительных стоянок. При трогании прибор осуществляет быстрый пуск двигателя при нажатии водителем на педаль подачи топлива. Это исключает непроизводительный расход топлива во время стоянок, которые особенно часты при движении автомобиля в городских условиях.

Техническое состояние автомобиля влияет на непроизводительные энергетические затраты автомобиля. Наиболее значительное влияние на экономичность автомобиля оказывают неисправности двигателя. К неисправностям шасси автомобиля, способным увеличить расход топлива, относятся неправильная регулировка зубчатых колес главной передачи, радиально-упорных подшипников и тормозных механизмов, небольшое давление воздуха в шинах, неправильно отрегулированное схождение колес Данные неисправности могут увеличить расход топлива на 10—20 %.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.