ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ.
Мощность, полученная в цилиндрах двигателя, передаётся на коленчатый вал через КШМ. Передача энергии сопровождается механическими потерями, которые складываются из потерь на трение поршней о стенки цилиндров, в подшипниках коленчатого вала, механизме газораспределения, а также в механизмах, навешанных на двигатель и на "насосные" потери (в 4-х тактных ДВС).
Мощность полезная, развиваемая двигателем на фланце коленчатого вала, отдаваемая потребителю, называется эффективной мощностью (Ne), которая будет меньше индикаторной на величину механических потерь, затрачиваемых на трение и приведение в действие навесных механизмов. Тогда,
где, N m - мощность механических потерь.
СРЕДНЕЕ ЭФФЕКТИВНОЕ ДАВЛЕНИЕ.
При определении эффективной мощности вводят понятие среднего эффективного давления (p e), которое выражается как:
p e = p i ∙ η m
Мы знаем, что такое p i ; аналогично вышесказанному можно придти к заключению, что среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного на величину среднего давления механических потерь, т.е.
Тогда, подставляя в формулу индикаторной мощности вместо p i значение p e , получим N е = 52,3D 2 ∙ p е ∙ C m ∙ i [э.л.с.]
Используя формулу находят диаметр цилиндра D =√(Ne/52,3∙Pe∙C m ∙z)
Крутящий момент - взаимосвязан с эффективной мощностью и характеризует нагрузку двигателя Me =716,2 Ne/n [кГ∙м]
Эффективная мощность зависит от ряда параметров:
p е ∙F∙S∙n∙k∙z
Nе = ----- [э.л.с.],
На основании этой зависимости строят графики, показывающие взаимосвязь мощности и параметров, определяющих её. Такие графики называются характеристиками двигателя. Различают скоростные, нагрузочные и винтовые характеристики.
Часовой расход топлива - измеряется в [кг/час] и применяется при нормировании топлива и отчётности (Gч).
Удельным называют часовой расход топлива, отнесённый к единице эффективной мощности. Gч
g e = -- [г/л.с.∙час]
Связь между удельным расходом топлива и эффективным КПД устанавливается по формуле 632
g e = -- [г/л.с.∙час]
Сравним значения удельного расхода топлива:
малооборотные ДВС g e = 0,141-0.165 [кг/элс∙ч]
среднеоборотные ДВС g e = 0,150-0.165 [кг/элс∙ч]
высокооборотные ДВС g e = 0,165-0.180 [кг/элс∙ч]
ПУТИ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВС.
Увеличение мощности ДВС можно выполнить следующими способами:
1. увеличением размеров цилиндров (диаметра - D, хода поршня - S) или количества цилиндров (z), при этом происходит увеличение габаритных размеров двигателя;
2. повышением частоты вращения (числа оборотов - n), при этом снижается срок службы деталей т.к. растут скорости и силы инерции;
3. переходом от 4-х тактных ДВС к 2-х тактным;
4. наддувом двигателя, т.е. подачей в цилиндры воздуха под давлением, что позволяет сжечь больше топлива. Однако, механический наддув позволяет увеличить мощность при ухудшении экономических показателей, а газотурбинный - увеличить мощность при сокращении, или даже при некотором улучшении экономических показателей, например, если
η e = ↓η i ∙η m , но
η i = η t ∙η е, а η t = 1-(1/ε k) , тогда при η m = f(n) ,
η m = Ne/Ni =(Ni-N m)Ni = 1-(N m /Ni)
Газотурбинный наддув 4-х тактных ДВС был осуществлён легко т.к. заполнение цилиндра и его очистка производится во время "насосных" ходов, а всасывающий и выхлопной тракты почти не сообщаются. Давление наддувочного воздуха может быть и больше и меньше давления выхлопа.
В 2-х тактных ДВС давление наддувочного воздуха должно быть больше давления в конце свободного выхлопа. Для этого должна быть достигнута мощность газов турбины, чтобы обеспечить давление наддува. Свободный выхлоп начинают раньше при большем давлении газов и уменьшают УОПТ. В результате этого, из-за догорания на линии расширения, температура газов и их кинетическая энергия будет больше. Кроме того, в наддутой машине уменьшается степень сжатия (E). Делается это для того, чтобы уменьшить Pc и Pz, и не допустить роста механических нагрузок.
Всё сказанное приводит к резкому ухудшению индикаторных показателей:
у ДВС с наддувом g i =125-138 г/лс∙ч;
у ДВС без наддува g i =118-120 г/лс∙ч.
Сохранение или даже улучшение эффективных показателей достигается за счёт резкого роста механического КПД. Он увеличивается потому, что механические потери при неизменных оборотах не растут т.к. N m =f(n) ≈ const.
ТЕРМИЧЕСКИЙ, ИНДИКАТОРНЫЙ, ЭФФЕКТИВНЫЙ, МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД.
Определение термического КПД было дано ранее. Несколько дополним его.
Термическим КПД называется отношение тепла, превращенного в полезную работу, ко всему подведенному теплу.
Термический КПД характеризует степень использования тепла в любой конструкции теплового двигателя, а следовательно, учитывает только тепловую потерю при отводе к холодильнику. Тогда формулу термического КПД можно написать в удобном для расчётов виде:
1 λ ∙ ρ k ‾ 1
η t = 1- -- . -----
ε k ‾ 1 λ-1+k∙λ(ρ-1)
Термический КПД возрастает при увеличении степени сжатия, при увеличении показателя адиабаты k и при увеличении давления (степени повышения давления λ).
Термический КПД снижается при увеличении степени предварительного расширения ρ .
Индикаторным КПД называется отношение количества теплоты, перешедшей в индикаторную работу (Q i), ко всему количеству теплоты, затраченной на получение этой работы (Q затр). η i = Q i /Q затр (η i =0,42-0,53).
η i = --- = --- , где
Gч∙Q р н g i ∙ Q р н
632 - термический эквивалент 1 л.с..час [ккал]
Gч - часовой расход топлива;
Q р н – рабочая низшая теплотворная способность топлива.
Этот КПД характеризует тепловые потери с отработавшими газами, с охлаждающей водой, а также потери от неполноты сгорания топлива. Он учитывает всю сумму потерь тепла при осуществлении цикла. Это кроме тепла, уходящего с выхлопными газами, потери, обусловленные наличием теплообмена, неполным сгоранием топлива, недостаточно высокой скоростью сгорания топлива. Увеличение доли тепла, уходящего в стенки цилиндра и с выпускными газами, увеличение неполноты сгорания отрицательно сказывается на индикаторном КПД. С увеличением коэффициента избытка воздуха α индикаторный КПД как правило растёт.
В дизелях η i ≈ 0.4-0.5
Эффективным КПД называется отношение количества теплоты, израсходованной на полезную работу двигателя (Qe), ко всему подведенному теплу (Q).
Он учитывает как тепловые, так и механические потери.
632 Ne 36∙10 5
η е = ---- , или η е = ---
Q р н ∙ Gч Q р н ∙ g e
Зависимость между КПД выразится η е = η i ∙ η m
На диаграмме показаны графики изменения КПД в зависимости от нагрузки при n=const. (η)
Что такое дизельный двигатель сегодня? Это основная силовая установка, практически главный движитель самоходных машин и других механизмов нашей эпохи. Созданный под более дешевое топливо дизель применяется сегодня настолько массово, что почти сравнял стоимость дизельного топлива с бензином. Банальная нехватка, особенно в пик строительного сезона. Чем же этот вид двигателя внутреннего сгорания так хорош для самой разнообразной техники?
Дизель – тепловой двигатель с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топливной смеси от сжатия. В процессе такта сжатия поршень, перемещаясь в цилиндре, сжимает воздух, и температура его повышается. За счет высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, а температура сжатого воздуха – до 600 °С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция мелко распыленного топлива, взвешенные частицы которого при соприкосновении с нагретым воздухом самовоспламеняются, а давление в камере сгорания резко возрастает и воздействует на поршень, обеспечивая тем самым рабочий ход.
Дизели по сравнению с карбюраторными двигателями более экономичны, на единицу совершаемой работы в них расходуется на 25% меньше топлива. К тому же дизельное топливо является менее пожароопасным, чем тот же бензин.
Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива, который определяется делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя. Удельный расход топлива в дизелях, применяемых на самоходной технике, сегодня не превышает 265 г/кВт.ч. Механический к.п.д. (отношение эффективной мощности на валу к индикаторной мощности сгорания газов внутри цилиндра) зависит от качества обработки деталей, правильности сборки, смазки и др. В среднем значения механического к.п.д. колеблются в пределах 0,7…0,8. Эффективный к.п.д. дизеля достигает 45%, тогда как эффективный к.п.д. карбюраторного двигателя – 30%.
Частота вращения вала дизельного двигателя обычно лежит в пределах 100…3000 мин –1 , у некоторых моделей достигает 4500 мин –1 . Увеличение частоты вращения ограничивается временем, необходимым для смесеобразования и сгорания топлива. В дизелях не возникает детонации, поэтому диаметр цилиндров практически не ограничен (например, в судовых двигателях достигает 1 м). Удельная масса на единицу мощности составляет от 3 до 80 кг/кВт (от 2 до 60 кг/л.с.). Повышение к.п.д. двигателя и его экономичности – основная задача для конструкторов сегодня.
Дизельные двигатели являются подходящими для использования турбонагнетателей с приводом от выхлопных газов или механического наддува. Использование турбонагнетателя (турбокомпрессора) на дизельных двигателях увеличивает не только отдачу мощности и к.п.д. двигателя, но и уменьшает содержание вредных примесей в отработавших газах вследствие лучшего сгорания топлива.
Экономичный, тяговитый, надежный дизельный двигатель лучше всего подходит для спецтехники, промышленных машин и механизмов.
Наиболее частые неисправности дизеля появляются обычно в системах подачи горючего и его инжекции в камеры сгорания, а потому ремонт дизельных двигателей чаще всего сводится лишь к регулировке или ремонту топливной аппаратуры. Капитальный ремонт производят по мере износа элементов поршневой и кривошипно-шатунной групп.
На мощной отечественной спецтехнике широко применяются дизели ЯМЗ производства Ярославского моторного завода «Автодизель». Многим хорошо знакомы серии ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-240. Двигатели серии ЯМЗ-236 устанавливают на грузовые автомобили, автобусы, гидравлические экскаваторы до 4-й размерной группы, сельскохозяйственные тракторы и комбайны и др. Более мощными ЯМЗ-238 комплектуют самосвалы, мощные погрузчики, мощные грейдеры, бульдозеры, гидравлические экскаваторы выше 4-й размерной группы, сельскохозяйственные и путевые машины и многое другое. А всем известные карьерные самосвалы БелАЗ грузоподъемностью до 42 т оснащали двигателями серии ЯМЗ-240.
Потребителями двигателей марки ЯМЗ являются МАЗ, БелАЗ, МоАЗ, МЗКТ, КрАЗ, УралАЗ, ЗИЛ, БАЗ, ЛАЗ, КЗКТ, ИЗТМ, ЧЗПТ («Промтрактор»), Кировский завод, Ростсельмаш, Красноярский комбайновый, Воронежский и Ковровский экскаваторные, Муромский и Людиновский тепловозостроительные, Ивановский крановый заводы, Челябинский завод дорожных машин и многие другие машиностроительные предприятия. Сегодня многие из этих производителей предлагают в качестве опции оснащать собственную технику импортными двигателями Cummins. Можно утверждать, что Cummins и «Автодизель» сегодня явные конкуренты.
Компания Cummins основана в США в 1919 г. Мощные дизели Cummins всегда отличались высоким качеством, хорошими рабочими характеристиками, надежностью и длительным ресурсом. Они соответствуют всем мировым стандартам, что гарантирует их надежность и долговечность даже в особо тяжелых условиях эксплуатации. Конечно, двигатели Cummins опережают по определенным показателям двигатели ЯМЗ. Cummins более экономичны, удельный расход топлива у них ниже, удельная мощность более высокая. Однако ремонт американского дизеля намного более затратный, как и проведение технического обслуживания.
Для тяжелых машин созданы двигатели Cummins ISX мощностью 450…565 л.с. Двигатели серии имеют сертификат EPA (Environmental Protection Agency – Агентство по охране окружающей среды). В работе двигателей ISX задействован принцип рециркуляции (EGR) охлажденных отработавших газов в целях сокращения вредных выбросов. При этом двигатель не теряет мощности и не увеличивается расход топлива. В двигателях ISX турбокомпрессор с изменяемой геометрией предотвращает эффект «запаздывания» при нажатии на педаль «газа», придает двигателю моментальную акселерацию.
В стандартной комплектации Cummins ISX оборудованы системой контроля и регистрации параметров работы двигателя Fleetguard®. Первый профилактический осмотр в стационарных условиях для ISX установлен 56 328 км, а для двигателей мощностью 450…475 л.с. – 40 234 км. Дополнительно может быть установлена более дорогая и продвинутая система очистки масла CENTINEL™.
Диапазон мощности двигателей Cummins ISM – 280…450 л.с. Это наиболее надежные и экономичные двигатели в линейке компании, и она намерена продвигать ISM в Европе и Австралии, так как двигатели полностью соответствуют экологическому стандарту Euro 3. Двигатели серии ISM были разработаны специально «под» компрессионную систему торможения двигателем.
Серия Cummins ISL – это надежные дизели мощностью 310…330 л.с., их в основном устанавливают на средний грузовой транспорт. Двигатели этой серии значительно легче, чем ISM и ISX, несколько отличаются по форме и конструкции, а также известны как самые «тихие». Их комплектуют турбокомпрессором HX40 с регулируемым выпускным трактом. При этом обеспечивается максимальный крутящий момент на низких оборотах и высокий прирост мощности на высоких. Предусмотрено принудительное охлаждение цилиндров. В стандартной комплектации дизели ISL поставляют с сепаратором топлива и системой дополнительной очистки моторного масла. Компания Cummins не планирует подгонять ISL под стандарт Euro 3 и Euro 4, это двигатель только для Северной Америки.
В широкой гамме производимых компанией двигателей значительную нишу занимают двигатели для спецтехники и карьерных машин. В России уже знакомы с двигателями QSK19, QSX15, КТТА 19, QSC 8.3, QSB5.9, М11. Типичный двигатель для тяжелой тракторной техники – 6-цилиндровый рядный четырехтактный дизель Cummins КТА19-C440 с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха: диаметр цилиндра и ход поршня – 159х159 мм, рабочий объем двигателя – 18,85 л, мощность – 279 кВт (380 л.с.) при 1775 мин –1 . Здесь используются топливный насос c системой «Сентри» с регулированием момента впрыска и соотношения количества топлива и воздуха, с всережимным электронным регулятором частоты вращения, системы двойной очистки масла с полнопоточным и обводным фильтрами, жидкостно-масляные теплообменники для охлаждения масла двигателя и масла трансмиссии. Система охлаждения дизеля закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости. Антикоррозионный фильтр системы охлаждения очищает охлаждающую жидкость и увеличивает ресурс двигателя. Пусковая система электрическая на 24 В. Управление двигателем осуществляется электронной педалью.
Важнейшим преимуществом для российского рынка является способность двигателей Cummins работать на дизельном топливе среднего качества с относительно высоким содержанием серы, что зачастую становится одним из решающих факторов при закупке техники в регионах, где дизельное топливо низкого качества, а это буквально убивает высокотехнологичные импортные дизели.
Специалисты-ремонтники отмечают резкое ускорение износа цилиндров после начала работы двигателей на постсоветской территории. Это хорошо прослеживается при сравнении диаметра цилиндра в двух разных точках. Диаметр замеряют в местах, где ходит поршень и воздействуют горячие газы (пространство между нижней и верхней мертвыми точками), и там, куда компрессионные кольца не доходят. В этом месте на стенках цилиндров после продолжительной работы двигателя образуется ступенька, т. е. диаметр цилиндра в области хода поршня (поршневых колец) может значительно превышать диаметр цилиндра вне этой области. В результате имеет место неудовлетворительная компрессия, требуется проведение восстановительного ремонта. Иногда попадают в ремонт двигатели, у которых ступенька на зеркале цилиндра достигает 1 мм. Автомобильные двигатели с пробегом около 100 тыс. км, только привезенные из Японии, имеют маленькую ступеньку, а после пробега по российским дорогам около 40…50 тыс. км износ становится почти предельным.
Плохое топливо также усложняет работу топливной аппаратуры, ТНВД (топливного насоса высокого давления). Даже незначительное количество воды в сочетании с высокими давлением и температурой приводит к необратимым последствиям, требующим ремонта ТНВД или форсунок. Проблемы доставляют и микроскопические частицы пыли, содержащиеся в топливе: они повреждают подогнанные плунжерные пары в насосе. Поэтому требования к качественному и своевременному ТО дизельного двигателя (замена фильтров, масла) высокие.
Конструкторы ярославского «Автодизеля» тоже не дремлют и стараются не отставать от мировых лидеров.
| Модель, комплектация | Мощность, кВт (л.с.) | Частота вращения, мин –1 | Габаритные размеры, мм | Мин. удельный расход топлива, г/кВт.ч (г/л.с..ч) | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|---|
| 236 НЕ; 236 НЕ-3; 236 НЕ-5; 236 НЕ-6; 236 НЕ-9; 236 НЕ-11; 236 НЕ-16 |
Каждый водитель, наверняка, хоть раз слышал сочетание удельный расход топлива дизельного двигателя. Но не сказать, что значение этой характеристики знают все. Мы попробуем разобраться, от каких параметров данный расход зависит, и каким образом его можно сократить.
Удельный расход топлива дизельного двигателя – влияющие факторы
Данное понятие применяется для характеристики эффективности как самих двигателей, так и транспортных средств в целом, и определяется отношением расхода горючей смеси к мощности. В первую очередь на его значение влияет тип движка и комплектация. Например, бензиновые двигатели могут преобразовать в полезную работу не более 30 % энергии, получаемой от сгорания топлива. Что же насчет турбированных дизельных двигателей, так в этом случае КПД будет составлять более 50 %, и, соответственно, их удельный расход топлива будет значительно ниже, чем для первого варианта.
Но несмотря на столь различные устройства бензиновых и дизельных двигателей, на расход топлива влияют одни и те же параметры. Среди них лидирующие позиции занимают: комплектация авто, манера вождения и, безусловно, условия эксплуатации . Любителям более агрессивного стиля передвижения по дорогам придется столкнуться с такой неприятной ситуацией, как повышенный расход топлива дизельного двигателя, да и бензинового тоже. Кроме того, не стоит халатно относиться к здоровью своего авто, так как неисправности только самым негативным образом отразятся на коэффициенте полезного действия.
Повышенный расход топлива дизельного двигателя – признаки
В общем, причин, провоцирующих повышенный расход топлива достаточно много, определить же такую неисправность довольно легко. Главными признаками является, естественно, увеличение количества расходуемого горючего. Кроме того, на свечах зажигания обязательно образуется черный нагар, а из глушителя будет валить черный дым. Это говорит о повышенном содержании сажи и копоти, возникающем в результате проникновения в цилиндры лишнего топлива и неполного его сгорания. Также свидетельствовать о том, что удельный бензинового двигателя завышен, будут повышенные обороты во время холостого хода.
Не исключается и вероятность возникновения характерных хлопков и выхлопов, сопровождающихся сильным запахом бензина. В случае, когда причиной служит нарушение герметичности игольчатого клапана поплавковой камеры, появляются хлопки в глушителе, и весьма затруднен пуск горячего движка. Однако иногда лишнее топливо просачивается в поплавковую камеру, при этом никаких признаков нарушенной работы мотора не наблюдается, но это лишь «бомба замедленного действия».
Как понизить удельный расход топлива бензинового двигателя и дизеля?
Как же снизить расход топлива? Это полностью зависит от причин, из-за которых он повысился. Таким образом, если этой проблеме поспособствовала слишком резкая манера вождения, то, соответственно, стоит изменить свой стиль. Не нужно резко стартовать, во время длительных стоянок лучше заглушить мотор, следите за давлением в колесах и величиной протектора шин. Использовать следует только лишь высококачественные топливо и масло.
Считается, что при расход топлива значительно снижается, однако все больше автолюбителей делятся своими наблюдениями, что при торможении на холостом ходу этот показатель все же ниже.
Если же причинами является какая-либо неисправность автомобиля, то ее необходимо устранить в срочном порядке. Среди таких поломок наиболее распространены следующие:
- воздушная заслонка в карбюраторе недостаточно открыта и способствует возникновению слишком обогащенной смеси, соответственно, нужно отрегулировать ее положение;
- нарушена герметичность поплавковой камеры, в этом случае проверяется клапан, и при необходимости осуществляется его замена;
- если же электромагнитный клапан или держатель топливных жиклеров закручены недостаточно плотно, то их нужно подтянуть, чтобы они хорошенько сели на свои посадочные места;
- также следует своевременно прочищать воздушный фильтр и воздушные жиклеры системы холостого хода и дозирующей системы.
Таким образом, придерживаясь этих элементарных правил можно не только регулировать удельный , но и продлить жизнь своему автомобилю.
Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.
Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода дизтоплива на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.
Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:
- N - это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
- t – время расхода топлива, то есть 1 час;
- G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
- % – процент загруженности машины во время работы;
- p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.
Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.
Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.
Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.
Удельный расход топлива
Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.
Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет топлива ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).
В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.
Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.
Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.
Расчет расхода топлива мотоблока
Многие владельцы дачных участков и не только они зачастую задаются вопросом о том, каким же образом возможно произвести расчет потребления топлива у мотоблока при определенной работе.
Рассчитать потребление бензина у мотоблока можно только при непосредственной его работе. Для этого необходимо залить бачок топлива мотоблока по максимальному уровню бензином. Затем нужно производить вспашку земли. По завершении вспашки определенного участка необходимо замерить площадь вспаханного участка. После этого посчитать сколько топлива было потрачено на вспашку данного участка. Аналогично для всех других типов работ (уборка картофеля, мульчирование, покос и т.д.)
Рассчитывается это дело с использованием электронных весов. Берется простая тара с топливом и измеряется ее удельный вес. Затем на весах устанавливается тарирование. После этого нужно в бак долить топливо до прежнего уровня и тару с топливом обязательно вновь установить на весы. Электронные весы покажут разницу между канистрами топлива. Данная разница и будет итоговым показателем расхода горючего на площадь земли, с которой была произведена работа. В отличие от первого случая со спецтехникой, здесь потребление горючего ведется в килограммах.
При этом стоит помнить о том, что скорость работы мотокультиватора примерно должна составлять от 0,5 до 1 км за один час работы. На основании этого, производится общий расчет расхода топлива по часам. По установленным нормативам, от производителей мотоблоков имеются данные о среднем расходе топлива за один час работы. Для маломощных мотоблоков мощностью 3,5 л.с. расход колеблется в пределах от 0,9 до 1,5 кг за один час работы.
Мотоблоки средней мощности потребляют в среднем от 0.9 до 1 кг/час. Самые мощные устройства расходуют на один час от 1,1 до 1.6 кг.
Нормы расхода топлива за один моточас для дизельный двигателей
Нормы потребления дизельного топлива для спецтехники составляют в среднем при простом транспортном режиме 5,5 л на 1 час работы. При экскавации грунтов по первой или второй степени расход снижается до 4,2 литра за 1 час работы.
Если производить дополнительно погрузку или разгрузку данных грунтов, то для всех экскаваторов на базе МТЗ расход будет равен 4,6 литрам за 1 час работы.
http://traktoramtz.ru
Удельный расход топлива. Что это такое, и чем полезен этот параметр?
Если спросить об удельном расходе технически грамотного человека, то он легко сможет привести определение, рассказать, как его подсчитать и каковы единицы измерения. Однако, даже профессионалы двигателепонимания, двигателедиагностики и двигателепересторойки далеко не все имеют в голове чёткое представление о применяемости этого параметра, не говоря уже о новичках.
Для начала, для тех, кто совсем не в курсе, приведу официальное определение (из Википедии):
«Удельный расход топлива - единица измерения, используемая в грузопассажирских перевозках и обозначающая расход единицы топлива на единицу мощности на расстояние в один километр или в час (или секунду) - например − 166 г/л.с.ч.»
Классическая методика нагрузочных испытаний на моторном стенде (в ходе которых и определяются удельные расходы) состоит в следующем:
Двигатель выводится в определённую рабочую точку на обороты n=const и нагрузку L1=const. (Для простоты понимания будем нагрузку определять по положению дросселя.)
- Двигатель выводится в определённую рабочую точку на обороты n=const и нагрузку L 1 =const. (Для простоты понимания будем нагрузку определять по положению дросселя.)
- В этой рабочей точке меняют подачу топлива с фиксацией часового расхода и крутящего момента на валу двигателя. Естественно, что при уменьшении топливоподачи уменьшается момент.
- Переходят на другое положение дросселя L 2 =const при тех же оборотах n=const и повторяют испытания, и т.д. снимая всё семейство точек по нагрузкам для данных оборотов.
Для каждой полученной точки считают удельный расход:
g e – удельный расход топлива, гр/(л.с.*ч);
G t – часовой расход топлива, гр/ч;
N e – мощность, л.с
По полученным точкам строят графики:
На графике вполне очевидно прослеживается точка минимального удельного расхода для каждой нагрузки. Остается только соединить эти точки огибающей.
Всё вышеизложенное повторяют для других фиксированных оборотов.
Данное определение (абсолютно правильное) и данная методика (тоже замечательная), к сожалению, не дают простому человеку чёткого представления, для чего это всё нужно. Создаётся впечатление, что данные исследования представляют чисто академический или статистический интерес. Люди предпочитают пользоваться понятиями часового (кг/ч) или эксплуатационного (л/100 км) расхода, как интуитивно понятными, когда речь идёт об экономичности автомобиля. Попробую сделать интуитивно понятным параметр «Минимальный удельный расход топлива».
Начнём от печки. С законов сэра Исаака Н. Очевидно, что для того, чтобы автомобиль двигался по дороге с постоянной скоростью, Va сила, толкающая автомобиль (F) должна быть равна по величине и противоположна по знаку силам, которые не хотят, чтобы автомобиль толкали (сопротивление воздуха, сопротивление качению колёс, трение в трансмиссии и т.д.) Обозначим их Fс (сила сопротивления движению).
Если пересчитать силу F через радиус колеса и передаточные отношения трансмиссии, то получим крутящий момент (Мкр) на валу двигателя. Кстати, водитель, манипулируя педалью газа, фактически подсознательно стремится управлять именно моментом (а не обогащением или наполнением, про которые он при движении просто не помнит), придерживаясь желательной для него скорости движения или ускорения при разгоне (торможении).
Теперь вернёмся обратно на моторный стенд. Именно на нём мы сможем воочию увидеть крутящий момент. Только пользоваться мы будем не описанной выше классической методикой снятия нагрузочных характеристик. Для наглядности воспользуемся методикой, которую в дни моей молодости преподали мне дедушки отечественного впрыска, светлой памяти Лисицын Александр Иванович и Коганер Валентин Эдуардович. (Может быть, сейчас такой метод используется повсеместно, не знаю). Суть в том, что при постоянных оборотах (n=const), которые поддерживает стенд, мы держим постоянной не нагрузку L (как мы договорились – положение дросселя), а крутящий момент Мкр.
Выглядит это следующим образом: предположим, что мы собираемся ехать со скоростью Vа1, что соответствует оборотам n1 и, для данных дорожных условий, силе F1 или моменту Мкр1.
Вот их и воспроизведём на стенде.
- Выставляем n = n1 и выбираем открытие дросселя и подачу топлива для получение момента Мкр1.
- Фиксируем все параметры двигателя, в том числе и часовой расход топлива, в журнале.
- Уменьшаем топливоподачу. Момент, соответственно, падает. Но мы приоткрываем дроссель до тех пор, пока момент не вернётся в величину Мкр1. Что же получается? Ту же самую величину момента мы имеем при меньшей топливоподаче. А ещё меньше можно? Проверяем:
- Ещё уменьшаем расход топлива, опять доводим дросселем момент до Мкр1. Имеем ещё меньший расход топлива при данном моменте. Обратите внимание: ключевые слова здесь – «при данном моменте». Т.е. мы говорим уже не просто о часовом расходе топлива, а о расходе топлива, отнесенном к конкретному крутящему моменту. Т.е. об удельном расходе топлива. То, что в размерности удельного расхода топлива присутствуют «лошадиные силы», а мы говорим о «ньютоно-метрах», не имеет никакого значения: мощность – это тот же момент, умноженный на обороты, которые, кстати, мы в ходе эксперимента не меняем.
- Продолжаем экспериментировать с топливоподачей.
Дальше всё аналогично. Выберем себе другой Мкр = Мкр2. Вроде как едем с той же скоростью, но в гору (или с горы). Найдём там минимальный удельный расход. И так далее. Очевидно, что максимальный для данных оборотов момент мы получим при полностью открытом дросселе и вполне определённой (богатой, конечно) топливоподаче, изменить которую в меньшую сторону без потери момента мы не сможем (собственно, изменение в большую сторону тоже приведет к уменьшению момента). Это будет точка внешней скоростной характеристики. Но мы не будем расстраиваться, а перейдем к другим оборотам (скоростям автомобиля) и повторим для них все испытания.
В результате мы получим целую поляну регулировочных характеристик с известными удельными расходами топлива (среди которых будут и минимальные) в координатах «обороты-момент». Остается только выбрать, хотим ли мы в данной точке иметь минимальный удельный расход или готовы пожертвовать экономичностью в угоду другим задачам. Оптимальной работе нейтрализатора, например (α = 1).
Всё вышесказанное должно внести ясность в понятия «динамичная/экономичная прошивка». Какой смысл на частичном дросселе богатить смесь для получения максимального момента, если тот же момент можно получить при большем положении заслонки, но при меньшем расходе топлива? Понятно, что динамика автомобиля далеко не определяется статическими режимами, о которых тут идет речь, и которые конечно будут корректироваться на барабанах и на полигоне. Но базой для расчёта динамических режимов служат именно они.
