2.2 Ухудшение экономичности

Эксплуатация автомобилей в условиях низких температур сопряжена с увеличением расхода топлива. Увеличение расхода топлива объясняется:

• повышением сопротивления в агрегатах трансмиссии из-за загустевания смазки;

• неполнотой сгорания, связанной с ухудшением испарения и распыливания топлива;

• необходимостью дополнительных затрат топлива на прогревы двигателя;

• более длительной работой двигателя на пониженных и неустановившихся режимах (температурах);

• увеличением сопротивления качению колес при движении по зимней дороге.

Особенно значительные расходы топлива связаны с прогревом двигателя, агрегатов трансмиссии и шин после длительной стоянки на открытой площадке при низкой температуре воздуха. В качестве примера влияния низких температур на расход топлива на рис. 2.7 показана зависимость расхода топлива от температуры в агрегатах трансмиссии. Эта зависимость получена при испытаниях автомобиля ГАЗ-66 на ровном, чистом асфальтированном участке дороги в безветренную погоду при различных температурах воздуха. Время движения 150 мин, температура окружающего воздуха —34° С, скорость ветра 2,5 м/с. При проведении испытаний было сделано пять остановок. Из рисунка видно, что, например, на первом участке (12 мин) температура под капотом, заднего моста, переднего моста, раздаточной коробки, коробки передач возрастает. Это сопровождается значительным снижением расхода топлива (с 50 до 29 л/100 км). Дальнейшее движение (после остановки) автомобиля в течение 70 мин характеризуется стабилизацией как температуры, так и расхода топлива. В начале этого участка, после остановки автомобиля на 50 мин температура агрегатов значительно снизилась. Это сразу же привело к расходу топлива, большему на ~ 10 л/100 км. Стабилизация же наступает через 30—40 мин движения после остановки. На остальных участках графика эти зависимости расхода топлива от температуры подтверждаются.

Рис. 2.7. Зависимость расхода топлива от температуры:

1 — температура под капотом; 2 — температура заднего моста; 3 — температура КПП; 4—температура раздаточной коробки; 5 — температура переднего моста; 6 — расход топлива, л/100 км

В Тюменском индустриальном институте были проведены исследования по определению количества топлива, необходимого для прогрева двигателя на стоянке после пуска в зависимости от предварительной тепловой подготовки. Диапазон исследованных температур окружающего воздуха составлял 0 —40° С. В качестве тепловой подготовки применялся пролив горячей водой в количестве 1,5—5,0 емкостей системы охлаждения (в зависимости от температуры окружающего воздуха).

На рис. 2.8 показана зависимость часового расхода топлива двигателя ГАЗ-66 от времени прогрева его после пуска на холостом ходу. Как видно из рисунка, при повышении температуры воды, масла, воздуха, топлива часовой расход топлива уменьшается.

Рис. 2.8. Влияние температур двигателя на расход топлива:

1 — расход топлива 2 — температура воды; 3 — температура масла; 4 — температура воздуха; 5 — температура топлива

Затраты топлива, необходимого для прогрева двигателя в зависимости от его начального теплового состояния при различных температурах окружающего воздуха, иллюстрируются на рис. 2.9 (на примере ГАЗ-66). При повышении температуры количество топлива, затрачиваемого на прогрев, заметно уменьшается.

Рис. 2.9. Потери тепла на обогрев двигателя в зависимости от его начального теплового состояния

На прогрев шин и агрегатов трансмиссии также требуется дополнительный расход топлива (рис. 2.10 и 2.11). Основная доля расходуемого топлива приходится на первые 10— 15 мин движения.

Рис. 2.10. Влияние теплового состояния агрегатов на часовой расход топлива:

1 — расход топлива; 2 — температура заднего моста;

3 — температура переднего моста

Рис. 2.11. Влияние теплового режима шин на расход топлива

Фактический расход топлива для автомобилей в районах Крайнего Севера с особо суровыми условиями эксплуатации достигает 1,5—2,0 нормы.

Расход топлива в этих условиях может быть снижен путем применения утеплительных, обогревательных устройств.

В наше время во всех автотранспортных предприятиях успешно применяется система дифференцированных зимних надбавок к нормам расхода топлива. Эта система основана на учете фактической температуры окружающего воздуха в течение каждой смены, различной приспособленности (адаптированности) разных марок и моделей автомобилей к низким температурам воздуха и конкретном характере работы автомобилей в течение смены (количество и длительность остановок). Учет этих факторов производится с помощью специально разработанных коэффициентов корректирования. По данным Тюменского транспортного управления, применение системы обеспечивает до 5% экономии топлива.