Удельный расход топлива дизельного двигателя – как уменьшить? + видео

Как снизить расход дизельного топлива в двигателе

Основным показателем экономичности любого двигателя является такой показатель как удельный расход топлива, то есть объём топлива, который потребляется механизмом за 1 час при мощности устройства в 1 кВт. Исходя из принципа и особенностей работы двигателей, работающих на бензине и дизельном топливе, моторы, которые работают на солярке, более экономичны.

Удельный расход топлива

Для дизелей этот параметр составляет 200-230 г, а для бензиновых агрегатов – 265-305 г. Но приведенные цифры являются усреднёнными параметрами, так как есть целый набор внешних и внутренних факторов, которые влияют на фактические показатели для конкретно взятой машины. Основными из них являются:

  • вес автомобиля (чем он больше, тем тяжелее мотору будет раскручивать передаточный механизм и больше энергии будет необходимо для разгона);
  • пониженное давление в шинах, которое приводит к существенному снижению уровня КПД двигателя;
  • загрязнения воздушного фильтра;
    длительная работа в режиме холостого хода;
  • агрессивное вождение с резкими замедлениями, излишним раскручиванием мотора на низких передачах.

Признаки повышенного расхода дизельного топлива

Одним из основных явных признаков повышенного расхода топлива во время работы двигателя может стать существенная разница между указанными в документации на агрегат значениями потребления горючего с фактическими. Кроме того, стоит обратить особое внимание на нехарактерное поведение мотора во время работы.

Это связано с тем, что излишки топлива при его попадании в камеру сгорания не могут быть сожжены полностью, что всегда приводит к потере мощности. Двигатель начинает «задыхаться», в выхлопной системе начинают раздаваться характерные хлопки из-за того, что топливо начинает догорать именно там. Дополнительным визуальным признаком повышенного расхода топлива является чёрный цвет выхлопных газов.

Основные причины увеличения расхода топлива

Есть несколько наиболее часто возникающих причин повышения расхода топлива.

  • Засорение воздушных фильтров.
  • Некорректная работа узла схода-зазвала, провоцирующая заносы автомобиля, повышенный износ шин, общее снижение экономичности в работе двигателя.
  • Разгерметизация системы питания.
  • Высокая степень износа кривошипно-шатунного механизма, из-за которого падает мощность двигателя, поэтому для её поддержания на начальном уровне водитель будет чаще пользоваться педалью акселератора.
  • Повышенный износ форсунок или их загрязнение.
  • Проблемы с электроникой, при которых датчики формируют неправильные данные, а бортовой компьютер, соответственно, нормирует впрыск с ошибкой.
  • Засорение топливопровода.
  • Износ сцепления.
  • Появление зазоров в клапанном механизме.
  • Температура охлаждающей жидкости ниже нормативной (в этой ситуации мотор будет использовать больше горючего для собственного прогрева, что может повлиять на общий расход дизеля повышением на 10 %).
  • Нарушение в регулировании угла, под которым происходит опережение впрыска горючего в соответствии с частотой вращения.

Способы снижения расхода дизельного топлива

Исходя из перечисленных выше технических причин, из-за которых происходит повышение расхода дизельного топлива, логичным решением становится их устранение. Это позволяет не только умерить «аппетиты» машины, но и сделать её работу более надёжной и безопасной. Так, к примеру, низкая температура охлаждающей жидкости может быть обусловлена несколькими причинами: это может быть разгерметизация системы охлаждения, устаревание самой жидкости (при пробеге более 60 000 км), из-за чего она не полностью выполняет свои функции.

Но есть и ряд объективных причин, устранить которые гораздо проще.

  • При проветривании автомобиля не стоит открывать окна слишком широко, достаточно небольшой щели.
  • Желательно по возможности не перегружать автомобиль сверх нормы его грузоподъёмности.
  • Плавная манера езды со спокойным увеличением скорости и торможением двигателя.
  • Сохранение аэродинамических характеристик автомобиля.
  • Следование рекомендациям производителя в отношении используемых жидкостей и масел для смазки трансмиссии и двигателей.

Как показывает практика, достаточно периодической диагностики автомобиля и соблюдения простых рекомендаций при вождении, чтобы сократить расход топлива.

ООО «Компания «Нипетойл» предлагает свои услуги по поставке дизельного топлива оптом объёмом от 1000 л по доступным ценам. У нас есть достаточные возможности, чтобы организовать поставку горючего в любом необходимом объёме в минимальные сроки с доставкой по Москве и Московской области. Чтобы купить дизельное топливо с доставкой, позвоните нашим менеджерам, чтобы сделать заказ и согласовать все условия.

Удельный расход топлива – на что и как влияет?

Многие водители слышали о таком понятии, как удельный расход топлива дизельного двигателя. Все знают, что это за величина, но не все до конца уверенны, от чего она зависит. Целью этой статьи мы ставим рассказать вам о том, как рассчитывается удельный расход топлива, от чего он зависит, признаки повышенного расхода и как уменьшить эту величину.

Как рассчитать удельный расход топлива

Пожалуй, на сегодняшний день, удельный расход топлива является очень важным показателем, как при сравнении, так и выборе двигателя для автомобиля. Он является важной величиной не только для мотора, но и для транспортного средства целиком.

Чтобы рассчитать удельный расход топлива, достаточно разделить величину расхода топлива относительно километража на мощность двигателя. Полученное значение покажет эффективность работы моторы в различных условиях эксплуатации. Идеальным считается двигатель, который потребляет как можно меньше топлива, но при этом, может проехать достаточно большое расстояние.

Обычный бензиновый мотор имеет КПД, равный 30 процентам, а значит и расход топлива у него будет достаточно высокий. Дизели же обладают коэффициентом, равным 30-40 процентам, а турбированные – 50 процентов.

Видео – Тест драйв расхода топлива Citroen C4 1.6 турбодизель

Что влияет на расход топлива?

На расход топлива дизельного двигателя, как и бензинового, влияет множество факторов. Прежде всего, это:

  • Пониженное давление в шинах автомобиля. Если давление слишком низкое, то и скорость перемещения авто будет значительно ниже, следовательно КПД мотора заметно упадет.
  • Вес автомобиля. Вес тоже играет решающую роль. Чем автомобиль тяжелее, тем труднее мотору раскручивать передаточные механизмы. Следовательно, большая часть его работы будет затрачиваться на разгон.
  • Агрессивный стиль вождения. Агрессивная манера езды с лишним раскручиванием двигателя на низших передачах и очень резкими замедлениями тоже становится причиной повышенного расхода топлива. Более продуманная и медленная езда может значительно понизить расход топлива автомобиля.
  • Длительная работа на холостом ходу.
  • Грязный воздушный фильтр.

Признаки большого расхода топлива

Большой расход топлива подразумевает потребление большего количества топлива, по сравнению с нормированными показателями. К примеру, автомобиль должен потреблять 6 литров на 100 километров, а его фактический расход составляет 9 литров на 100 километров. Данную величину можно смело считать большим расходом топлива.

Совсем не трудно догадаться, что количество топлива потребляется больше, чем положено. Прежде всего, его не будет хватать на преодоление определенного расстояния.

Другой признак увеличенного расхода топлива – это неправильное поведение двигателя. Дело в том, что при попадании лишнего топлива в камеру сгорания, оно сгорает не полностью. Мотор «задыхается» и теряет в мощности, в крайнем случае двигатель пойдет в разнос. Опасность заключается в том, что топливо догорает в выхлопной системе автомобиля с характерными хлопками. Это говорит о том, что резонатор или глушитель могут прогореть быстрее, чем обычно.

Другая проблема, сопутствующая увеличению расхода топлива – это снижение мощности автомобиля. Как бы это странно не звучало, но повышенное содержание дизельного топлива, по сравнению с воздухом, снижает эффективность работы двигателя, а значит, он теряет в мощности и уменьшает свои экономические показатели.

Последним из доказательств повышенного расхода можно считать большое содержание черного выхлопного дыма. Черный цвет говорит о копоти и сажи, которая образуется в результате не полного сгорания топлива.

Как уменьшить расход топлива дизельного двигателя?

Снижение расхода топлива зависит от причин, которые его вызвали. Однако есть ряд рекомендаций, которые помогут вам снизить этот важный показатель до минимума:

  1. Применяйте чистые воздушные фильтры. Понижение кислорода в камере сгорания влечет за собой увеличение потребления топлива, так как грязный фильтр будет обладать повышенным сопротивлением.
  2. Избегайте работы двигателя на холостом ходу. Дело в том, что на холостом ходу содержание воздуха в камере сгорания заметно снижается и поддержание работы двигателя остается за топливом.
  3. Проверяйте давление в шинах. Эта величина должна находиться в пределах нормы. Пониженное давление способствует увеличения сопротивления колес по отношению к приводной части автомобиля.
  4. Следите за исправностью форсунок. Форсунки не вечный механизм. Это относится к их уплотнительной части – резиновым кольцам. В процессе работы они подвергаются износу, и топливо начинает из них вытекать. Чтобы этого не допускать, своевременно производите их диагностику и замену форсунок.
  5. Вытащите все лишнее из багажника автомобиля и не перевозите груз, вес которого превышает максимально установленные параметры. Увеличение нагрузки на кузов автомобиля также создает дополнительное сопротивление. В багажнике должны быть всегда только необходимые предметы и приспособления для автомобиля: огнетушитель, домкрат, небольшой набор инструментов, знак аварийной остановки, трос и один предмет важный для оказания первой помощи – аптечка.
  6. Старайтесь не раскручивать двигатель на максимальные обороты перед каждым включением передач. Агрессивный стиль езды тоже влияет на расход топлива, причем, не лучшим образом.

Придерживаясь этих простых советов можно серьезно увеличить экономию топлива, а значит, повысить эффективность работы двигателя.

Расход топлива дизельного автомобиля: что влияет и как избежать увеличения

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Почему расход топлива дизельного автомобиля меньше, чем бензинового
  • Почему увеличивается расход топлива дизельного автомобиля
  • Как снизить расход топлива дизельного автомобиля
  • Как работают присадки для дизельного двигателя

Моторы, работающие на дизтопливе, будут потреблять меньше топлива, чем бензиновые двигатели, даже если нагрузка одинаковая. Динамика тяговых показателей также будет лучше: максимальный крутящий момент у дизелей развивается на низких оборотах. Сегодня мы поговорим о том, почему расход топлива дизельного автомобиля меньше, чем у бензинового. А также разберемся, по каким причинам данный параметр может измениться.

Почему расход топлива дизельного автомобиля меньше, чем бензинового

Каждый автолюбитель знает: расход топлива дизельного автомобиля всегда ниже в сравнении с бензиновым. Это значит, что машина, работающая на ДТ, будет экономичнее, чем транспортное средство, которое заправляют бензином. Вы задумывались над тем, почему так происходит?

Расход топлива в бензиновом двигателе больше из-за заслонки, она регулирует подачу воздуха. Дело в том, что у дизельного мотора такой заслонки нет. Ее задача — не давать входящему воздушному потоку проникать внутрь. Это значит, что даже на холостых оборотах бензиновый силовой агрегат функционирует под нагрузкой. Ведь он прокачивает воздух, пересиливая сопротивление заслонки. С ее помощью и регулируются обороты двигателя.

Читайте также:  Чип-тюнинг дизельных двигателей – следует ли экспериментировать? + видео

Как осуществляется управление работой дизельного двигателя? Происходит это при помощи изменения объема топлива, поступающего в цилиндр. Это означает, что водитель, находясь за рулем такого авто, способен создать избыток воздуха, при этом ДТ полностью сгорит.

Чтобы отрегулировать работу бензинового мотора, необходимо смешать воздух и бензин. Только одно топливо не может изменить обороты, ведь смесь в таком силовом агрегате бедная, она не воспламенится, если воздуха недостаточно.

Важна также и степень сжатия. Она гораздо выше в моторе, работающем на дизельном топливе, чем в бензиновом двигателе. По этой причине в камере сгорания во время сжатия температура слишком высокая. В результате дизтопливо воспламеняется.

Когда мотор работает на бензине, то топливная смесь не должна сжиматься до того, как воспламенится. В противном случае случится взрыв. Чтобы этого не происходило, производители авто стремятся повысить октановое число бензина.

Существует множество разных мнений по поводу дизельного двигателя автомобиля. Некоторые считают, что такой мотор плохо прогревается в зимнее время. На самом деле это так, и происходит потому, что такой силовой агрегат экономичен. Во время работы цилиндр дизельного двигателя наполняется непрогретым воздухом.

В результате силовой агрегат остается холодным. То есть на холостых оборотах такой мотор просто нагревает воздух, перекачивая его через цилиндры.

Рекомендуем

Как можно уменьшить расход топлива на дизельном автомобиле

Расход топлива дизельного двигателя автомобиля зависит от многих факторов. Чтобы машина потребляла меньше ДТ, нужен комплексный подход.

Прежде всего поменяйте воздушный фильтр. Эта процедура облегчит работу мотора даже на низких оборотах. В итоге расход топлива дизельного автомобиля снизится. Даже если у вас мало опыта обращения с машиной, вы сможете установить новый фильтр. Просто изучите подробную инструкцию, как выполнять замену.

Следующий способ, как сделать так, чтобы машина меньше «ела», — подобрать подходящее моторное масло. Его вязкость должна быть низкая, чтобы силовой агрегат работал легко.

Сегодня в автомагазинах представлен огромный ассортимент масел для двигателя. Чтобы не ошибиться, делайте выбор в пользу известных брендов. Ведь такое масло будет высококачественным, а значит, расход топлива дизельного автомобиля станет меньше на 10 %. А это значит, что затраты на ДТ ощутимо снизятся.

Наверняка для вас будет сюрпризом, что расход топлива дизельного автомобиля зависит также и от того, правильно ли накачаны колеса. Если вы хотите, чтобы машина потребляла меньше дизтоплива, необходимо чуть-чуть перекачать автошины. Давление должно быть на 0,3 бара больше, чем это рекомендует производитель. Так сопротивление качению будет минимальным, а значит, расход топлива дизельного автомобиля снизится.

Обратите внимание! До того как вы приступите к подкачке колес, взвесьте все за и против. Ведь передвижение на авто, шины которого перекачаны, негативно влияет на подвеску. Это значит, что вы должны будете регулярно посещать автосервис, чтобы продиагностировать ходовую часть и провести ремонт, если это потребуется.

Даже с учетом всего вышесказанного необходимо отметить, что в дизельном автомобиле расход топлива зависит не только от исправности машины, но и от вашего стиля вождения.

Дело не в том, что нужно придерживаться правил дорожного движения или водить авто безопасно. Главное здесь — стиль вождения. Например, нельзя резко срываться с места, передвигаться на повышенных оборотах. Однако если постоянно держать обороты низкими, то мотор быстро придет в негодность. Поэтому здесь вам придется решить, что для вас важнее: здоровый силовой агрегат или же снижение расхода топлива дизельного автомобиля.

Каждый автовладелец знает, что моторы с турбиной потребляют больше дизтоплива по сравнению со стандартными двигателями. Но не спешите расстраиваться, ведь решение есть: отслеживайте функционирование турбины. Она не должна работать на пределе, максимально накачивая воздух в цилиндры, иначе расход топлива дизельного автомобиля увеличится.

Конечно, лучше всего выключить турбину, если это возможно сделать на моторе вашего авто. Однако тогда тяга станет меньше. Здесь уже выбирать вам: либо машина будет мощная, либо экономичная.

Обратите внимание! Не стоит в надежде снизить расход топлива дизельного двигателя автомобиля изменять заводские настройки. Не обращайтесь в автосервисы, где вам обещают, что после доработки машина будет «есть» на половину меньше. Это просто маркетинговый ход для привлечения клиентов, ведь сделать такое под силу только волшебнику.

Рекомендуем

С чем связано увеличение расхода топлива дизельного автомобиля

Как определить, что расход топлива дизельного автомобиля повышенный? Сделать это можно, сравнив данные того, сколько машина должна потреблять дизтоплива, которые указаны в инструкции по эксплуатации, с реальными цифрами.

Важно! Когда в дизельном автомобиле расход топлива большой, обычно силовой агрегат работает неправильно.

Происходит это потому, что лишнее дизтопливо, поступая в камеру сгорания, не сжигается в полном объеме, а значит, тяга снижается. Мотор задыхается, отработанные газы начинают выбрасываться с хлопком, поскольку именно на этой стадии происходит полное сгорание ДТ.

Как еще можно определить, что расход топлива дизельного двигателя автомобиля слишком большой? Посмотрите на выхлопные газы, если дым темного или черного оттенка, то машина наверняка излишне потребляет дизтопливо.

Почему такое может произойти? Причины повышенного расхода топлива на дизельном автомобиле, а также появления дыма из выхлопной системы бывают следующие:

  1. Разгерметизация системы питания.

Чтобы расход топлива дизельного двигателя автомобиля был оптимальным, система питания должна быть герметична. Если на впуске, начиная с топливного бака и заканчивая топливоподкачивающим насосом, будет подсасываться воздух, то топливоподающий механизм станет работать неправильно.

Если же произошла разгерметизация той части системы, которая находится под давлением, то есть начиная с топливоподкачивающего насоса и заканчивая форсунками, то дизтопливо будет подтекать, а его расход увеличится. Разгерметизация может произойти из-за того, что соединение неплотное, когда детали износились или повреждены. Как определить, что соединения топливопроводов высокого давления негерметичны? Вы увидите топливо в области, где крепятся трубки у штуцеров насоса и форсунок, когда мотор заведен.

Топливный и (либо) воздушный фильтры засорились.

Расход топлива дизельного автомобиля повышается по этой причине в большинстве случаев. Фильтры загрязняются, если авто используется для езды по бездорожью или гравийной трассе. А также когда вы заправляете машину некачественным ДТ, в котором содержатся примеси.

Однако воздушные фильтры засоряются и из-за загазованного воздуха, когда вы стоите в многочасовых пробках.

Сливной топливопровод засорился.

Когда сливной топливопровод, идущий от насоса к топливному баку, деформируется либо забивается, расход топлива дизельного двигателя автомобиля также увеличивается.

Форсунки загрязнились, изношенны.

Чтобы устранить данную неполадку, придется отремонтировать либо установить другие форсунки. Если дизтопливо низкокачественное, то эти детали сразу же засорятся и через некоторое время испортятся.

Значение угла опережения топливного впрыска в зависимости от частоты вращения нарушено.

То, насколько часто вращается коленвал (то есть какая скорость движения поршня в цилиндре), определяет объем рабочего тела, а также его температуру в камере сгорания. Чем чаще вращается коленчатый вал, тем меньше становятся абсолютные длительности задержек воспламенения (в миллисекундах). Но в это же время относительные длительности оборота коленвала увеличиваются (в градусах).

Помните о том, что есть задержка впрыскивания. Она определяет временной промежуток между началом подачи дизтоплива и его впрыском в камеру сгорания форсункой. Чем быстрее вращается коленвал, тем раньше происходит впрыск ДТ в камеру сгорания.

В клапанном механизме образовались зазоры.

Чтобы ГРМ работал исправно, в клапанной группе должны быть выставлены оптимальные зазоры. Зазоры могут быть от 0,08 до 0,45 мм в зависимости от мотора. Узнать точную цифру можно, изучив инструкцию по эксплуатации вашего авто. Как только двигатель дизельного автомобиля прогреется, его элементы испытают на себе тепловое расширение. Его величина определяется как силой нагрева, так и габаритами деталей, коэффициентами температурного расширения металла, из которого они сделаны. Обычно происходит сильное расширение всех деталей двигателя. Ведь они изготовлены из металлов с высоким коэффициентом расширения.

Рекомендуем

Присадки для топлива дизельного автомобиля

Все присадки, которые можно найти в автомагазинах, подразделяются на 2 вида:

  • жидкости для аварийной ситуации, когда вещество добавляется в дизтопливо 1 раз;
  • присадки, которые необходимо периодически добавлять, чтобы улучшать состав ДТ.

Первый тип присадок может быть:

  • с дополнительной смазкой;
  • повышающие цетановое число (цетан-корректоры, катализаторы);
  • депрессорно-диспергирующие составы — антигели;
  • универсальные присадки.

Второй тип присадок — узкоспециализированные:

  • позволяют очистить топливную систему;
  • предотвращают появление коррозии, снижают износ элементов топливной системы;
  • улучшают характеристики ДТ.

Для разных случаев используются определенные присадки:

  • Со смазывающим эффектом. Такие составы необходимо применять зимой. В это время повышается риск залить в бак дизтопливо, разбавленное керосином. Присадку лучше добавлять периодически, например через 3–5 заправок. Такая присадка поможет, если вы заправились некачественным дизтопливом, но в этой ситуации все же рекомендуется использовать универсальную присадку.
  • Цетаноповышающие составы. Подходят для применения в любой сезон, в случаях, когда в бак залит некачественное топливо. Например, если после заправки машина не заводится, дымит. Цетаноповышающие присадки помогают, когда вы отправляетесь в путешествие и заправлять машину приходится в ненадежном месте. Просто возьмите с собой такую присадку, и с машиной все будет в порядке.
  • Присадка-антигель. Применяются во время смены сезонов: в начале марта, в конце ноября. Дело в том, что в этот период не на всех заправочных станциях меняется тип ДТ (летний либо зимний). Повышается риск залить в бак не подходящее по сезону дизтопливо. Антигель всегда должен быть у вас в машине, чтобы при необходимости вы могли добавить его в низкосортное ДТ.
  • Присадки для очистки и защиты. Защитные составы применяются регулярно, их заливают в бак каждые 3–5 заправок (смотрите инструкцию от изготовителя). Очищающие присадки необходимы, если вы заметили, что топливная система загрязнилась (парафины и тому подобное). Как это определить? Машина будет плохо заводиться, мотор станет работать с перебоями, из выхлопа пойдет дым.
  • Универсальные составы. Подходят для аварийных ситуаций, поэтому они всегда должны быть в машине. Залейте универсальную присадку, чтобы снизить расход топлива дизельного автомобиля, если поняли, что заправили авто низкокачественным дизтопливом. Такая присадка подходит для летнего использования. В зимнее время рекомендуется применять присадку-антигель, цетаноповышающую присадку. Универсальный состав подойдет, если машина стала плохо работать, как только вы залили в бак дизтопливо. Двигатель с трудом заводится, работает нестабильно, обороты прыгают, из выхлопа идет дым, пропадает тяга.

Повышенный расход дизельного топлива. Основные причины, почему может увеличиться расход дизеля

Если вы заметили, что в последнее время стали чаще заправлять свой автомобиль с дизельным двигателем, это может быть сигналом о наличии неисправности. Излишняя «прожорливость» железного коня может быть обусловлена неполадками в работе разных элементов, поэтому при появлении проблем следует провести тщательную диагностику, чтобы определить причину перерасхода. Что проверить в первую очередь?

Читайте также:  Армированные тормозные шланги – выбор спортсменов и экстремалов? + Видео

Рабочие жидкости

Самая распространенная неполадка, вызывающая повышение расхода топлива – заправка некачественным дизелем. Если топливо не соответствует стандартным требованиям, то оно сгорает нештатно. В попытке исправить ситуацию блок управления подает больше топлива для обогащения смеси. Решение проблемы заключается в смене автозаправочной станции в пользу проверенного поставщика.

Причина перерасхода также может скрываться в употреблении плохого моторного масла или слишком редкой его замене.

Электронный блок управления

Функционирование двигателя контролируется блоком управления. Анализируя показания десятков датчиков, электронный «мозг» автомобиля настраивает параметры работы различных механизмов:

  • Частоту и периоды активности форсунок;
  • Угол впрыска;
  • Угол зажигания;
  • Момент открытия дроссельной заслонки;
  • Уровень давления топлива.

При поставке некорректных данных одним или несколькими датчиками ЭБУ запускает ошибочную программу, не соответствующую текущему режиму движения автомобиля. Это негативно влияет на процесс сгорания смеси и влечет за собою перерасход дизеля.

Вы сможете сразу узнать о неисправности датчика благодаря индикатору Check Engine на приборной панели. При появлении данного сигнала следует немедленно обратиться в автосервис для расшифровки ошибки и выявления корня проблемы.

Массовый расход воздуха

Заметив неровную работу мотора и повышенный расход топлива, проверьте датчик массового расхода воздуха. Его показания позволят определить проблемы с герметичностью подающих воздух каналов. При нарушениях их целостности показания реального и фактического расхода будут искажены. Вследствие неправильных данных ДВС будет функционировать в полуаварийном режиме, требуя повышенного расхода топлива.

Топливный фильтр

Наряду с электроникой виновником перерасхода может быть загрязненный топливный фильтр. Забивка этого элемента провоцирует падение давления топлива, из-за которого блок управления оставляет форсунки открытыми дольше для нормализации подачи топлива.

При резких и частых перепадах давления ЭБУ не успевает настраивать подачу дизеля грамотно, что сказывается на объеме потребляемого топлива в сторону его увеличения. Также не будет лишним произвести диагностику и регулировку ТНВД для нормализации работы мотора.

Воздушный фильтр

Ключевая конструкционная особенность поршневых дизельных моторов – недостаточное количество воздуха для полного сгорания солярки. Эта проблема решаема при помощи установки турбонаддува.

При засорении воздушного фильтра объем всасываемого двигателем воздуха сокращается. Для восполнения недостатка мотор берет на себя повышенную нагрузку и «съедает» больше топливной смеси. Своевременная замена воздушного фильтра при каждой смене моторного масла – способ уменьшить расход топлива дизельного двигателя.

Система выпуска

Выпуск важен не меньше забора воздуха. Закоксовка выпускных каналов и загрязненный катализатор повышают затрудняют выход отработанных газов наружу, вследствие чего двигатель работает энергичнее, чтобы избавиться от них. Сохранение рабочей мощности в таком режиме требует повышенного расхода горючего.

Поршневая группа

Если пробег двигателя превышает 100 000 км, его поршневая группа, вероятно, уже изношена. Нарушение компрессии в цилиндрах также негативно сказывается на потреблении топлива, поскольку в случае ее понижения ухудшается отдача мотора. Для выравнивания этого показателя двигатель начинает потреблять больше горючего. Таким образом, чем старше дизельный автомобиль, тем он прожорливее.

Дополнительное оборудование

Комплектация машины также влияет на уровень расхода. При наличии кондиционера, мощной подсветки и полноценной автоакустики генератор работает на полную катушку. Повышение частоты вращения генератора требует усиленной подачи энергии, которую ДВС получает за счет увеличения потребления топлива.

Таким образом, при обнаружении перерасхода дизельного топлива стоит произвести тщательную диагностику форсунок и остальной топливной аппаратуры, проверить электронику и состояние фильтров, при необходимости заменить масло и начать покупать качественное топливо у проверенного поставщика.

Дизель

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.

Читайте также:  Допустимый износ тормозных дисков: как определить? Мнение эксперта

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.

Удельный расход топлива дизельного двигателя – как уменьшить? + видео

Дизельные электростанции (ДЭС) представляют собой практичное и эффективное решение проблемы автономного энергоснабжения различных объектов. К основным достоинствам ДЭС можно отнести универсальность применения, низкую стоимость оборудования, быструю окупаемость, достаточную надежность и долговечность. Дизельное топливо не обладает летучестью, как пары бензина или газ, поэтому даже его значительная утечка не создает опасности окружающим и работникам.

В силу этих обстоятельств дизельные электростанции нашли широкое применение как источники постоянного или аварийного электроснабжения. Одним из важных показателей ДЭС является ее экономичность, которая определяется отношением вырабатываемой энергии к расходу топлива за час работы при номинальной нагрузке. Обычно основные затраты на электроснабжение автономных объектов связаны с закупкой дизельного топлива, например, для ДЭС Томской области его удельный расход характеризуется значительным разбросом и лежит в интервале 350–720 г у.т./кВт.ч, при этом стоимость отпускаемой потребителям электрической энергии очень высока (4,9–9,8 руб./кВт.ч) [1].

Снижение расхода топлива позволяет повысить эффективность работы ДЭС. Основными причинами увеличения расхода топлива являются низкие температуры и неэффективная загрузка ДЭС.

ДЭС могут эксплуатироваться в тяжелых погодных условиях – при температуре воздуха от -50 до +50 ºС. Однако при низких температурах изменяется вязкость топлива, что ухудшает процесс образования воздушно-топливной смеси. Из-за этого часть топлива не сгорает в цилиндрах двигателя, и его мощность снижается.

Оптимальной считается нагрузка ДЭС, лежащая в диапазоне от 40 % до 75 % от номинального значения. Если нагрузка составляет менее 40 % номинальной мощности, дизель работает с повышенным удельным топливопотреблением. Загрузка ДЭС более чем на 75 % так же ведет к снижению коэффициента полезного действия и перерасходу топлива. Влияние температуры окружающей среды, не отрегулированная подача воздушно-топливной смеси и другие негативные факторы могут снижать экономичность двигателя почти на 30 % [6].

Целью исследования являлась разработка новых схем построения ДЭС, позволяющих повысить эффективность работы станции за счет снижения расхода топлива.

Для решения данной задачи был произведен анализ существующих конструкций ДЭС, а также предложены новые способы повышения эффективности работы дизель-генераторов.

Обычно в состав дизельной электростанции входит дизельный двигатель, синхронный генератор и система управления, которые регулирует частоту оборотов и, соответственно, развиваемую мощность дизельного двигателя, а также ток возбуждения синхронного генератора для стабилизации величины напряжения.

Подобная конструкция ДЭС не позволяет решить проблему максимального снижения расхода топлива, так как дизельный двигатель неизбежно будет работать на частичных режимах, в том числе с малой величиной нагрузки в соответствии с графиком электропотребления. При работе двигателя на малую нагрузку значительно увеличивается удельный расход топлива и проявляется эффект карбонизации, вызванной скоплением в цилиндрах продуктов неполного сгорания топлива, что негативно влияет на ресурс двигателя.

Для снижения расхода топлива предлагается снабдить ДЭС выпрямительно-зарядным устройством, вход которого подключен к выходу синхронного генератора и к системе управления, буферным накопителем энергии, вход которого соединен с выходом выпрямительно-зарядного устройства, автономным инвертором, вход которого подключен к выходу буферного накопителя энергии и к системе управления, а выход соединен с нагрузкой ДЭС (рис. 1).

Рис. 1. Структурная схема ДЭС с буферным накопителем энергии

Снижение расхода топлива достигается за счет того, что режим загрузки дизельного двигателя поддерживается на уровне средней мощности нагрузки [4]. При этом в режимах, когда выходная мощность синхронного генератора превышает текущую мощность нагрузки, избыток энергии аккумулируется в буферном накопителе энергии, а в режимах, когда выходная мощность синхронного генератора меньше мощности нагрузки, энергия из буферного накопителя отдается в нагрузку. В результате дизельный двигатель работает в режиме, близком к номинальному, соответственно, расход топлива уменьшается.

В процессе работы ДЭС интеллектуальная система управления контролирует энергосиловое оборудование, регулирует расход топлива дизельного двигателя и ток возбуждения синхронного генератора, поддерживая оптимальную загрузку ДЭС и обеспечивая реализацию энергоэффективного режима и структуры энергетического комплекса.

В автономных энергоустановках, работающих независимо от сети централизованного электроснабжения, довольно часто используются два и более дизель генератора. Кроме повышения надежности системы электроснабжения, многоагрегатная ДЭС позволяет включать в работу необходимое количество дизель-генераторов в соответствии с текущим графиком нагрузки [3]. Это позволяет оптимизировать загрузку агрегатов и улучшать технико-экономические характеристики ДЭС в целом.

Однако известный принцип построения многоагрегатных ДЭС не решает проблему максимального снижения расхода топлива в дизельных электростанциях, так как автоматический останов или пуск конкретного дизель-генератора производится по текущему значению потребляемой мощности, исходя из условия минимизации расхода топлива. Так как режимы работы потребителей постоянно меняются, может возникнуть ситуация, при которой ДЭС работает на границе или в пределах выбранного условия, при этом дизель-генераторы будут работать в тяжелых условиях пуск-остановка, что сокращает срок их службы и увеличивает расход топлива.

Снизить расхода топлива, а также оптимизировать режимы работы дизель-генераторов возможно, снабдив ДЭС блоком прогнозирования нагрузки и датчиком температуры (рис. 2). В данном случае микроконтроллер будет управлять процессом включения и выключения дизель-генераторов на основании информации, поступающей от блока прогнозирования нагрузки по температуре окружающей среды, которую измеряет датчик температуры [5].

Системный анализ экспериментальных данных, представленных в виде суточных ведомостей электрических нагрузок ДЭС, и их статистическая обработка позволяет определить зависимость суточной выработки электрической энергии и суточной максимальной мощности нагрузки от температуры окружающего воздуха для конкретной ДЭС. Установлено, что график электропотребления определяется сезонными изменениями температуры, которые косвенно связаны с продолжительностью светового дня [2].

Таким образом, появляется интегральный параметр, по которому можно управлять процессом пуска и остановки дизель-генераторов на основании зависимости, которая связывает величину мощности электрической нагрузки ДЭС с температурой окружающего воздуха и находится в блоке прогнозирования нагрузки. Так как температура воздуха с течением времени изменяется плавно, из процесса работы ДЭС исключаются режимы, при которых происходят частые пуски и остановки дизель-генераторов, и они работают в режимах, близких к номинальным. В результате происходит оптимизация режимов работы дизель-генераторов и снижение расхода топлива.

Рис. 2. Структурная схема ДЭС блоком прогнозирования нагрузки и датчиком температуры В качестве блока прогнозирования нагрузки (БПН) может использоваться микроконтроллер, реализующий функцию, связывающую величину мощности электрической нагрузки ДЭС с температурой окружающей среды, которую измеряет датчик температуры. Для определения зависимости, связывающей мощность нагрузки конкретной ДЭС с температурой окружающей среды, используются суточные ведомости электрических нагрузок ДЭС, годовой график среднедневной температуры района, в котором расположена ДЭС, а также суточные графики нагрузок в характерные сезоны года. Эти зависимости аппроксимируют полиномами четвертого порядка, а затем производят нормирование – сортировку значений по температуре. Это позволяет получить зависимости температуры окружающей среды, объемы выработки электрической энергии и мощности электрической нагрузки ДЭС от дней года в виде линейных трендов. Решение полученных алгебраических выражений относительно общей переменной позволяет получить линейные зависимости, связывающие суточную выработку электрической энергии и максимальную мощность электрической нагрузки с температурой окружающего воздуха. Данная методика была опробована на нескольких ДЭС Сахаэнерго и показала хорошую достоверность полученных результатов. Погрешность этой методики составляет порядка 14 % [2].

Алгоритм функционирования предлагаемой структуры энергокомплекса следующий. В процессе работы ДЭС датчик температуры измеряет температуру окружающей среды и посылает сигнал на блок прогнозирования нагрузки, который, на основании измеренной температуры, по заданной линейной зависимости определяет прогнозируемую мощность нагрузки ДЭС и посылает сигнал на микроконтроллер. Если мощность нагрузки не превышает значения мощности, при которой удельные расходы топлива дизель-генераторов равны, микроконтроллер посылает сигнал на первый блок управления, при этом происходит пуск первого дизель-генератора меньшей мощности, который работает на всю нагрузку ДЭС.

Если БПН прогнозирует увеличение мощности нагрузки, и эта мощность превышает значение мощности, при которой удельные расходы топлива дизель-генераторов равны, микроконтроллер посылает сигнал на второй блок управления, который запускает в работу второй дизель-генератор. При этом со второго дизель-генератора сигнал подается обратно на микроконтроллер, который подает сигнал на отключение первого выключателя и включение второго выключателя. В результате полную нагрузку ДЭС питает второй дизель-генератор большей мощности.

Если прогнозируемая мощность нагрузки превышает значение мощности, при которой расход топлива ДЭС одинаков при работе одного второго дизель-генератора большей мощности или совместной работе дизель-генераторов, то микроконтроллер подает сигнал на первый блок управления, который включает первый дизель-генератор. При этом сигнал с первого дизель-генератора поступает на микроконтроллер, который включает первый выключатель и оба дизель-генератора работают на нагрузку, которая распределяется между ними.

Если БПН определяет, что прогнозируемая мощность нагрузки будет уменьшаться, и мощность нагрузки превышает значение мощности, при которой удельные расходы топлива дизель-генераторов равны, то микроконтроллер подает сигнал на первый блок управления и первый выключатель. Первый дизель-генератор меньшей мощности отключается, и первый выключатель размыкается. Если мощность нагрузки будет продолжать уменьшаться, и мощность нагрузки не превышает значения мощности, при которой удельные расходы топлива дизель-генераторов равны, микроконтроллер, подает сигнал на первый блок управления, при этом запускается первый дизель-генератор, сигнал с которого поступает на микроконтроллер. С микроконтроллера сигналы поступают на выключатели и второй блок управления. В результате первый выключатель замыкается, второй выключатель размыкается, второй дизель-генератор отключается, и на всю нагрузку работает только первый дизель-генератор.

Применение блока прогнозирования нагрузки дает возможность исключить из процесса работы ДЭС режимы, при которых происходят частые пуски и остановки дизель-генераторов. Оптимизация работы дизель-генераторов позволяет снизить расход топлива и, следовательно, повысить эффективность работы станции.

Предложенные в статье структурные схемы дизельных электростанций позволяют оптимизировать режимы работы станции и повысить эффективность ее работы за счет снижения расхода топлива.

Рецензенты:

Кабышев Александр Васильевич, д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры электроснабжения промышленных предприятий Энергетического института НИ Томского политехнического университета, г. Томск.

Муравлев Олег Павлович, д-р техн. наук, профессор кафедры электромеханических комплексов и материалов Национального исследовательского Томского политехнического университета, г. Томск.

Добавить комментарий