Снижение расхода топлива на автомобильном транспорте. Текст напечатан в сокращенном виде с комментариями. [ 10.10.02 г.]

Главная страница Статьи и разработки Возврат в cписок

1984 г, №6, серия Транспорт, Знание, Москва.

Дмитриевский А.В., Тюфяков А.С.

Снижение расхода топлива во многом противоречивая задача. Важны и динамические свойства автомобиля, ездовые качества, экологичность, т.е. снижение вредных выбросов в атмосферу и многое другое. Снижение расхода топлива известными методами в основном приводит к уменьшению мощности ДВС и уменьшению токсичности выхлопа, но зачастую приводит и к снижению ходовых качеств автомобиля. (но не всегда)   Карбюраторный двигатель достоинства: простота и высокая надежность, отработанные схемы, доступное обслуживание, у нас много мест с ограниченным сервисом и т.д. Характерная точка для карбюраторного ДВС при работе на частичных нагрузках соответствует такому положения ДЗ, когда вступают в работу обогатительные системы, т.е. переход в зону "мощностного" режима, хотя возможно достаточно работы и на обедненной смеси "экономичного" состава, соответствующей работе в зоне малых и средних нагрузок. Достаточно компромиссным решением экономии и мощности при полностью открытой ДЗ является правильный подбор состава смеси(не идеальный).   Зона эффективного использования топлива у современных двигателей лежит в пределах 2000 –3000 оборотов в минуту (минимальные потери на трение и тепловые и КПД) однако на нагрузочной характеристике эта зона находится вне зоны полностью открытой ДЗ, следовательно велики насосные потери, а именно вблизи ее, перед началом включения в работу обогатительных систем карбюратора. С увеличением частоты вращения увеличивается и удельный расход топлива на единицу мощности.   Избыток воздуха снижает температуру газов следовательно уменьшается мощность на частичных нагрузках и компенсируется снижение мощности за счет открытия ДЗ. При полной нагрузке для получения мощности необходимо обогащать топливную смесь с избытком топлива, следовательно увеличиваются вредные выбросы в атмосферу. Потому что время работы на полной нагрузке невелико с этим приходится мириться. Основная работа ДВС происходит на частичной нагрузке и ХХ. Следовательно, в зависимости от нагрузки, необходима смесь разного состава.   Некоторое обогащение смеси на частичных нагрузках не сказывается на ходовых качествах (только увеличивается расход на 5 –7 %) и это трудно выявить в эксплуатации. Но зато при этом резко увеличиваются вредные выбросы в атмосферу, в основном окись углерода. Необходим контроль и обеднение смеси на частичных нагрузках.   Примечание. По всей видимости, на частичных нагрузках шире зона мощностного режима, поэтому некоторое обогащение смеси не переводит ДВС в мощностной режим, это делает ускоритель, да и время работы в этом режиме в данном случае довольно кратковременное. Обычно это первые передачи и есть запас недоиспользованной мощности. В этой зоне работы необходима крайне обедненная смесь по пределу горения и нормально отрегулированный ускорительный насос. Другое дело зона больших нагрузок.   Экономия и мощность ДВС достигаются, если максимальное давление горячих газов будет около 10° – 15° после ВМТ. Данные параметры и поддерживают центробежный и вакуумный корректоры совместно с общей установкой зажигания.   На токсичность влияет угол альфа , чем он раньше, тем больше окиси в выхлопных газах. Поэтому заводская регулировка несколько меньше оптимальной и компенсирует по мысли конструкторов разброс параметров при изготовлении ДВС. Т.е. разброс должен быть не более 5% по расходу топлива и не менее 50% по токсичности, а на самом деле возможны гораздо большие величины при современном контроле.   Для топливной экономичности важна величина удельного расхода соотнесенная к величине реально требуемой мощности для движения. Необходимая мощность получается при разных положениях ДЗ и передаточном числе в коробке передач. При полностью открытой ДЗ предел мощности для данного двигателя. (Возможно, не совсем так. Большую роль играет состав топливной смеси.) Экономичная работа ДВС при средних оборотах и полностью или почти полностью открытой ДЗ. Для экономичной работы с ДВС рекомендуют датчик начала открытия 2й заслонки и индикацию.Прим. Достаточно примитивно. Да и сложно выбрать режим работы по частоте вращения, получается целая наука по пользованию этими приспособлениями. Водители стеснены выбором экономичного режима движения в классической схеме, т.е. на скорости 30 – 35 км/час и затратах 3,5 – 4 литра.(Поскольку не имеют возможности настраивать или изменять момент открытия 2й ДЗ) Машина класса "Жигули" способна двигаться на прямой передаче с оборотами около 1500 об/мин. При движении по ровной дороге даже на прямой передаче мощность двигателя завышена! Следовательно получается при средней переменной нагрузке сильное дросселирование и следовательно достаточно большие потери. Необходима естественно 5я повышающая передача и т.д. (Но при этом необходима и возможность динамического изменения качественного состава топливовоздушной смеси, т.е. дополнительного кратковременного увеличения мощности).   Мощность ДВС должна быть достаточной для движения со средней скоростью 75 км/час и среднем положении ДЗ до включения обогатительных систем карбюратора. Т.е. совсем небольшая мощность двигателя приведет к том, что увеличивается расход топлива.

Выводы и комментарии.

Оширов В.

Многие факты говорят о несовершенстве обычного карбюратора. Необходима и желательна динамическая коррекция топливного состава, т.е. вариостат. Вполне оправдано и применение настройки включения 2й ДЗ. Особенно это актуально для машин эксплуатирующихся с разной загрузкой.

Возврат в список