Рабочие обороты бензинового двигателя: как экономить топливо и не «убить» двигатель

как экономить топливо и не «убить» двигатель

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.

Содержание статьи

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.

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.

 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.

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.

Рекомендуем 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. Рекомендуем 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

Максимальные обороты дизельного двигателя

Обороты дизельного двигателя — это один из частых вопросов владельцев дизельных автомобилей. Ответ один — все зависит от параметра силового агрегата, его мощности и крутящего момента, которые в совокупности определяют предел максимальных оборотов дизельных двигателей. Для того чтобы широко открыть эту тему, приведем некоторые сведения об особенностях дизельных двигателей и их оборотах.

Первая причина невысоких оборотов у дизелей, это увеличенная масса поршня и шатуна по сравнению с бензиновыми. Далее, это особенности воспламенения дизельного топлива. Неполнота сгорания дизельной смеси не позволяет двигателю развивать высокие обороты.

Смесь попросту не успевает догореть в цилиндрах и силовой агрегат не успевает выполнить свой полный рабочий цикл. По этой причине при запредельных оборотах нарушается рабочий такт и снижается удельная мощность дизельного двигателя на литр объема.

Кстати, именно из-за этого для спортивных дизельных авто производят специальное дизельное топливо, которое имеет способность быстро воспламеняться и полностью сгорать.

Следующий фактор, снижающий способность к оборотам у дизеля, это так называемый степень сжатия, возникающая при запредельных оборотах. Сжатие требует дополнительных усилий и начинает красть часть мощности движка, часть энергии двигателя попросту начинает уходить на вращение самого себя. Оба вышеописанных факторов усиливаются с повышением оборотов, в результате чего способность к максимумам у дизелей обычно ограничена.

По этим причинам ускорять дизель до максимума не рекомендуется, так как после преодоления так называемых моментных оборотов тяга увеличиваться дальше не будет. Стремление увеличить обороты могут привести только к изнашиванию цилиндро — поршневой группы и к перерасходу топлива и моторного масла.

Мощность попросту снижается после 3800-4000 об/мин. По вышеописанным причинам владельцам дизельных авто необходимо разумно корректировать стиль езды.

Турбодизельные агрегаты которыми снабжаются тяжелые КАМазы, имеют норму по оборотам —1800 об/мин. Что касается дизельных малолитражек, используемых на легковушках, у них запас максимума где-то диапазоне в 2200-2500 об/мин.

П

Что такое мощность двигателя и крутящий момент. Как рассчитать мощность мотора

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 165

Мощность двигателя – это величина, показывающая, какую работу способен совершить мотор в единицу времени. То есть то количество энергии, которую двигатель передает на трансмиссию за определенный временной промежуток. Измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с.).

Как рассчитывается мощность двигателя?

Расчет мощности мотора проводится несколькими способами. Самый доступный способ – через крутящий момент. Умножаем крутящий момент на угловую скорость – получаем мощность двигателя.

N_дв=M∙ω=2∙π∙M∙n_дв

где:

N_дв – мощность двигателя, кВт;

M – крутящий момент, Нм;

ω – угловая скорость вращения коленчатого вала, рад/сек;

π – математическая постоянная, равная 3,14;

n_дв – частота вращения двигателя, мин-1.

Мощность рассчитывается и через среднее эффективное давление. Камера сгорания имеет определенный объем. Разогретые газы воздействуют на поршень в цилиндре с определенным давлением. Двигатель вращается с некоторой частотой. Произведение объема двигателя, среднего эффективного давления и частоты вращения, поделенное на 120, и даст теоретическую мощность двигателя в кВт.

N_дв=(V_дв∙P_эфф∙n_дв)/120

где:

V_дв – объем двигателя, см3;

P_эфф – эффективное давление в цилиндрах, МПа;

120 – коэффициент, применяемый для расчета мощности четырехтактного двигателя (у двухтактных ДВС этот коэффициент равен 60).

Для расчета лошадиных сил киловатты умножаем на 0,74.

N_(дв л.с.)=N_дв∙0,74

где:

N_дв л.с. – мощность двигателя в лошадиных силах, л. с.

Другие формулы мощности двигателя используются в реальных расчетах реже. Эти формулы включают в себя специфичные переменные. И чтобы измерить мощность двигателя по другим методикам, нужно знать производительность форсунок или массу потребленного двигателем воздуха.

На практике расчет мощности автопроизводители выполняют эмпирическим способом, то есть замеряют на стенде и строят график зависимости по факту, на основании полученных во время испытаний показателей.

Мощность двигателя – величина непостоянная. Для каждого мотора есть кривая, которая отображает на графике зависимость мощности от частоты вращения коленчатого вала. До определенного пика, примерно до 4-5 тысяч оборотов, мощность растет пропорционально оборотам. Далее идет плавное отставание роста мощности, кривая наклоняется. Примерно к 7-8 тысячам оборотов мощность идет на спад. Сказывается перекрытие клапанов на большой частоте вращения коленвала и падение КПД мотора из-за недостаточно интенсивного газообмена.

Чтобы узнать мощность двигателя, обратитесь к инструкции по эксплуатации авто. В разделе с техническими характеристиками мотора будет указана мощность и обороты, при которых она достигает пикового значения. Если мощность указана киловаттах, чтобы рассчитать лошадиные силы двигателя, воспользуйтесь приведенной выше формулой. В некоторых случаях автопроизводитель предоставляет график, на котором есть зависимость мощности двигателя и крутящего момента от частоты оборотов.

Видео: Простыми словами без сложных формул и расчетов, что такое мощность, крутящий момент и обороты двигателя.

Мощность ДВС определяет, насколько быстро автомобиль способен передвигаться или ускоряться (совершать работу). Полезная мощность двигателя рассчитывается с учетом потерь в трансмиссии, то есть указывает, сколько от изначальной мощности мотора по факту доходит до колес авто.

Что такое крутящий момент

Крутящий момент в двигателе автомобиля – это вращающая сила, которая численно равна произведению приложенной силы (давление раскаленных газов на поршень) на плечо (расстояние между осями коренных и шатунных шеек коленчатого вала в проекции, перпендикулярной оси вращения коленвала). Измеряется крутящий момент в ньютонах на метр (Нм).

Крутящий момент ДВС зависит от силы давления на поршень и расстояния между коренными и шатунными шейками. Зависимость здесь прямая. Чем больше плечо и чем больше давление на поршень – тем больше крутящий момент двигателя.

У дизельных двигателей степень сжатия больше. Больше и ход поршня в цилиндре (при равном с бензиновым мотором диаметре цилиндров). А это значит, что и расстояние между коренными и шатунными шейками будет больше. То есть длиннее плечо. За счет большей степени сжатия при рабочем такте у дизелей выше сила, давящая на поршень. Крутящий момент в дизельных моторах при прочих равных больше, чем в бензиновых.

Крутящий момент влияет на то, сколько энергии отдает мотор в текущий момент времени. Крутящий момент есть та величина, которая определяет фактически передаваемую в данный момент времени энергию на трансмиссию. Чем больше момент, тем сильнее тяга двигателя при текущих оборотах.

Что лучше: мощность или крутящий момент

Мощность и крутящий момент двигателя – величины взаимосвязанные. Это хорошо видно в формуле из первого пункта.

Пик крутящего момента на графике зависимости от частоты вращения мотора появляется раньше, чем пик мощности. Это справедливо как для дизельных, так и для бензиновых моторов. Однако у дизелей крутящий момент достигается раньше, и плато (интервал частоты вращения при пиковом значении) длиннее. У бензиновых ДВС мощность выше, хотя для ее достижения нужно раскрутить мотор почти до максимальных оборотов.

Сказать определенно, что лучше: мощность или крутящий момент, нельзя. Все зависит от случая. Трансмиссия современного авто способна трансформировать эти величины под требуемые условия. Поясним на примерах.

Для тяжелой техники, которой важна тяга в широком диапазоне оборотов, важнее крутящий момент. Мотор должен хорошо тянуть. Раскручивать его до предельных оборотов не нужно. Отчасти поэтому почти вся коммерческая техника оснащается дизельными моторами.

В гоночных автомобилях важнее мощность. Моторы этих авто по оборотам пилоты во время заездов держат в красной зоне. Двигатель отдает максимальную мощность. А трансмиссия преобразовывает мощность в тягу.

Для гражданских авто важен стиль вождения. Для езды на автомате подойдут оба мотора. Автоматическая трансмиссия будет держать мотор в диапазоне оборотов, при которых двигатель отдает максимум своего потенциала.

Для агрессивной езды на механике с раскручиванием двигателя в красную зону тахометра лучше подойдет бензиновый мотор. Но в этом случае нужно понимать, что для получения максимальной производительности от мотора потребуется держать его на пике оборотов и часто переключать передачи. Пик мощности у бензинового ДВС имеет малый диапазон и находится около максимальных оборотов. Для уверенных обгонов и ускорений нужно будет понижать передачу и раскручивать двигатель.

Для размеренной езды, особенно в городе, больше подходит дизель. Для обгона на дизельном авто зачастую не потребуется переходить на пониженную передачу, а высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов позволит реже переключаться.

Бензиновый двигатель

| Примечания, видео, контроль качества и тесты | 11 класс> Физика> Второй закон термодинамики

Бензиновый двигатель

Типы тепловых двигателей

Тепловые двигатели можно разделить на два класса:

1. Двигатель внешнего сгорания
2. Двигатель внутреннего сгорания
3. Двигатель внешнего сгорания
   В этом двигателе сгорание топлива происходит вне двигателя. Паровая машина является примером этого типа.
4. Двигатель внутреннего сгорания
   При этом сгорание топлива происходит внутри двигателя. Например, бензиновый двигатель, дизельный двигатель.

Бензиновый двигатель

Бензиновый двигатель получил название двигателя Отто, потому что он был разработан Отто в 1876 году. Этот двигатель состоит из цилиндра, снабженного поршнем. Цилиндр снабжен впускным клапаном I и выпускным клапаном O. Открытие и закрытие этих клапанов регулируется движением поршня. Это четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, в котором в качестве рабочего вещества используется смесь бензина и воздуха (98% воздуха и 2% паров бензина).Работу бензинового двигателя можно описать следующими шагами:

1. Такт всасывания
   В этом такте впускной клапан I открывается, и бензиновая воздушная смесь всасывается в цилиндр за счет движения поршня наружу, как показано на рисунке.
2. Ход сжатия
   В этом ходе впускной клапан I открывается, а выпускной клапан O закрывается. Смесь подвергается адиабатическому сжатию, и ее объем уменьшается примерно до 1/5 ^th от первоначального объема. В результате температура смеси повышается примерно до 600 ^o Этот ход показан на рисунке.
   
3. Рабочий ход
   Во время этого хода впускной и выпускной клапаны остаются закрытыми. На свече зажигания образуется искра, и сжатая смесь паров бензина и воздуха воспламеняется. Температура повышается примерно до 2000 ^o C, и внутри цилиндра создается давление около 15 атмосфер. Поршень опускается, и вал вращается, как показано на рисунке.Только в этом такте работу выполняет поршень.
4. Такт выпуска
   Выпускной клапан открывается, и отработавшие газы выбрасываются в атмосферу, как показано на рисунке. После завершения истощения цилиндр снова готов к новому циклу из четырех ходов.

Отто-цикл на диаграмме P-V

Диаграмма P-V цикла Отто показана на рисунке. Часть AS представляет такт всасывания, при котором смесь воздуха и топлива всасывается при атмосферном давлении.Участок BC представляет собой адиабатический ход сжатия, при этом объем уменьшается с V ₂ до V ₁ . Часть CD представляет собой результат взрыва смеси. И температура, и давление повышаются при постоянном объеме. На этом этапе в двигатель передается тепловая энергия от сгорания. Часть DE представляет рабочий ход, который указывает на адиабатическое расширение от объема V ₁ до объема V ₂ . Во время этого процесса происходит падение температуры и давления.В точке E выпускной клапан открывается, и давление падает до атмосферного в точке B при постоянном объеме V ₂ . Часть BA представляет выхлоп при постоянном давлении. Затем цикл снова начинает работать.

КПД

Предположим, что Q ₁ — количество тепла, подводимого к двигателю во время стадии зажигания CD, а Q ₂ — количество тепла, отводимого во время выделения тепла EB. Тогда проделанная работа W за каждый цикл будет равна Q ₁ — Q ₂ .{\ rho -1} \\ \ text {где} \ rho = V_2 / V_1 \ end {align *} называется степенью сжатия, а \ (\ rho \) — соотношением двух удельных температур газа.

Достоинства и недостатки бензинового двигателя

Бензиновый двигатель очень подходит для использования в автомобилях, скутерах и авиалайнерах, поскольку он имеет небольшие размеры и легкий вес. Его КПД довольно высок по сравнению с паровой машиной. Этот двигатель практически бездымный.

Бензин стоит дорого, как и работа этого двигателя.Из-за взрыва паров бензина всегда существует риск возгорания, а бензиновый двигатель ненадежен из-за случайного выхода из строя свечи зажигания.

Новые бензиновые двигатели V8

• Продукты
  • Продукты
  • 718
  • 911
  • Cayenne
  • Macan
  • Panamera
  • Тайкан
  • Международные мероприятия
• Инновации
  • Инновации
  • Инженерное дело
  • Цифровые и глубокие технологии
• Автоспорт

определение бензина по The Free Dictionary

Автомобили, двигавшиеся на север и юг, становились все мощнее и эффективнее, свистели быстрее и хуже пахли, появлялись громадные звенящие тележки с бензином, доставлявшие уголь и посылки вместо исчезающих конных фургонов, мотомнибусы вытесняли лошадей . .. в омнибусах, даже клубника из Кента, отправлявшаяся в Лондон в ночное время, превращалась в машины и гремела, вместо того чтобы скрипеть, а вкус и запах оказывался затронутым.Вы можете легко преодолеть расстояние за несколько часов, если у вас достаточно бензина ». Он вопросительно посмотрел на летчика. Молодой Уилкокс заливал бензин, заводил двигатель и выполнял другие действия, о которых эта история не касается. и поговорим с ней, и я просто прослежу, чтобы у нас было много бензина. Я проведу вас там в течение двух часов, хорошо, если мы сможем уйти до того, как дороги будут переполнены. «» Есть капля или два бензина еще, понимаете, — заметил он. Я знал, что могу легко прикрыть Каспак и вернуться на пляж с меньшим количеством бензина, чем у меня было в баках; Кроме того, была надежда, что я найду Боуэна или кого-нибудь из его компании.Только человек, ничего не знающий о двигателях, говорит о том, что ездит без бензина; Только человек, который ничего не знает о разуме, говорит о рассуждениях без сильных, неоспоримых принципов. Что касается преимуществ, Арафат объяснил, что бензин с октановым числом 87 имеет несколько преимуществ, например, он снижает уровень загрязнения воздуха и снижает процентное содержание бензина. Оксидов свинца в воздухе. Вместе с министром сельского хозяйства Траяном Димковски он раздал первые карты оплаты зеленого бензина местным фермерам.В пресс-релизе Хиба бинт Ясир бин Сауд аль-Мазруия, эксперт по спецификациям химических продуктов в Генеральном директорате стандартов и метрологии, сказал, что эти стандартные спецификации детализируют требования к неэтилированному бензину для двигателей, предназначенных для работы с таким топливом. у которых есть товар, продают его по очень высоким ценам, которые, по словам большинства автомобилистов, они не могут себе позволить. Литр бензина в Ламу обычно продается по цене от 220 до 240 шиллингов, но выборочная проверка, проведенная Nation, показала, что он уже ушел. до от 300 до 300 долларов за литр.Это означает, что за последние два месяца цены на насос упали на 23,50 шиллинга на бензин высшего качества, на 26,32 шиллинга на дизельное топливо и 8,73 шиллинга на керосин.