Как снизить расход топлива
Все знают, что наиболее экономична езда на большое расстояние с постоянной скоростью, без торможения, остановок и разгонов. Все также знают, что самый неблагоприятный режим по экономичности - езда в большом городе с торможениями, остановками, короткими, но интенсивными разгонами, и, как правило, на небольшие расстояния. Но, возможно, не все знают, что за короткую поездку агрегаты и узлы автомобиля не успевают достичь нормального теплового режима - на это нужно от 30 до 40 минут движения - и много топлива расходуется зря.
Посмотрите на график (рис. 128). Он иллюстрирует зависимость расхода топлива от режима движения. Точка 1 получена при движении с установившейся постоянной скоростью 50 км/ч.
Как видите, расход при этом минимальный - 5 л на 100 км. Затем автомобиль двигался в режиме разгон до 50 км/ч - постоянная скорость - торможение (точка 2). Расход вырос до 7 л на 100 км. Режим разгон-торможение увеличил его до 12 л на 100 км (точка 3). Наихудшая же экономичность получилась при режиме из циклов разгон-торможение-стоянка (точка 5). На такое движение требуется уже 14 л на 100 км.
Точка 4 графика иллюстрирует влияние прогрева машины на расход топлива. Это движение в режиме стоянка-разгон до 50 км/ч - равномерное движение с этой скоростью - торможение-стоянка.
Здесь мы подошли к вопросу о стиле езды, о еще одной серьезной «статье» экономии топлива. Если водитель любит «поиграть в гонщика», молнией срываясь с перекрестка, чтобы у следующего светофора оставить черные автографы от шин, то наверняка он заправляется чаще своего уравновешенного, благоразумного и расчетливого коллеги, и все ради того, чтобы выкроить 1-2 минуты при поездке на 10-20 км. Если же вы ведете машину плавно, избегая резких разгонов и торможений, заблаговременно оцениваете ситуацию, приближаясь к перекрестку, и поэтому редко используете полностью эффективность тормозов, очередное посещение АЗС отодвигается на десятки километров.
Говоря о топливной экономичности автомобиля, нельзя не отметить также то обстоятельство, что в настоящее время среди автомобилистов бытует мнение о якобы «чудодейственных» результатах, которые дает впрыск воды во впускную систему.
Чтобы внести в этот вопрос ясность, обратимся к исследованиям НАМИ - головного НИИ автомобилестроения.
Они подтвердили, что подачей в систему питания некоторого количества воды можно в отдельных случаях улучшить работу двигателя. В довоенные годы у нас в стране широко применялся впрыск воды на моторах колесных тракторов СХТЗ. Он позволял использовать в качестве топлива дешевый керосин, уменьшить тепловую напряженность и повысить экономичность двигателя. В последнее время присадка воды к топливу рассматривается и с позиции уменьшения выброса вредных веществ с отработавшими газами.
Так что же дает добавка воды к топливу? Прежде всего напомним, что вода не является топливом, то есть веществом, выделяющим тепло при химическом соединении с кислородом. Попадая в цилиндры двигателя, она может только повлиять на рабочий процесс, ухудшить его или улучшить. Механизм воздействия воды, введенной в камеру сгорания, на процесс горения топлива полностью еще не изучен, однако разносторонние исследования в этой области уже позволяют сделать некоторые выводы.
Во-первых, вода создает внутреннее охлаждение цилиндров и заряда рабочей смеси - будь двигатель с внешним смесеобразованием (например, карбюраторный) или дизель. Объяснение этого в том, что часть тепла, которое выделяется при сгорании топлива, уходит на испарение воды и перегрев ее паров.
Во-вторых, водяной пар, занимая некоторый объем в камере сгорания, тем самым уменьшает количество поступающего в нее топлива, что, в свою очередь, способствует меньшему выделению тепла и понижает температуру сгорания. Как следствие, отработавшие газы содержат меньше окислов азота, которые образуются в цилиндре тем интенсивнее, чем выше температура сгорания.Кроме того, отсутствие перегрева отдельных участков в камере сгорания снижает вероятность детонации.Именно последнее обстоятельство и привлекло внимание автолюбителей, которые, стремясь приспособить двигатели своих «Жигулей» и «Москвичей» к работе на дешевом низкооктановом бензине А-76, начали изобретать и кустарно изготавливать разные устройства для впрыска воды во впускную систему.Исследования также показали, что работа на топливе с присадкой воды (в виде эмульсии или впрыскиваемой отдельно) сопровождается заметным усилием выброса с отработанными газами углеводородов. Причина - в увеличении относительно холодного слоя рабочей смеси у стенок камеры сгорания и недожигании в нем некоторого количества углеводородов. В то же время со снижением температуры рабочего процесса и максимальной температуры цикла падает давление, развивающееся в цилиндре. В результате уменьшается мощность двигателя.
Введение бензино-водяной смеси в цилиндры оказывает механическое
влияние на смесеобразование. Распыленные на мельчайшие капли бензин и вода перемешиваются, причем каждую капельку воды обволакивает тонкий слой бензина и образуется эмульсия. Попадая в зону высоких температур, капли воды переходят в пар, в то время как обволакивающее их жидкое топливо к этому моменту испаряется только частично. При дальнейшем нагреве водяной пар, стремясь расшириться, разрывает топливную оболочку. Так происходит дополнительное дробление капель эмульсии - «вторичное распыливание», способствующее хорошему перемешиванию паров и мельчайших частиц топлива, воды и воздуха. Получается однородная смесь, которая сгорает более полно.Испытания, проведенные в нашей стране, установили, что в ряде случаев применение водотопливных смесей обеспечивает и уменьшение расхода бензина в пределах 5 %.И вот почему. При переводе питания двигателя с бензина на бензино-водяную эмульсию происходит обеднение горючей смеси.Это естественно, ведь часть топлива теперь замещается водой. «Вторичное распыливание», о котором речь шла выше, создает лучшие условия для сгорания смеси. В свою очередь, более полное сжигание обедненной рабочей смеси, которое возможно лишь при подаче воды в цилиндры, приводит к уменьшению расхода топлива.
Таким образом, работа на бензино-водяной смеси, с одной стороны, ухудшает процесс сгорания, снижая температуру цикла и уменьшая давление в цилиндре, а с другой - улучшает, создавая более благоприятные условия для образования рабочей смеси.Таким образом, исследования и практика приводят к следующему выводу.
Первое. Применение водотопливных эмульсий дает возможность работы на несколько обедненных рабочих смесях при повышении степени сжатия, что позволяет рассчитывать на экономию топлива.Второе. Нет достоверных сведений о влиянии присадки воды на состояние деталей и надежность работы двигателя при длительной эксплуатации. Это очень важный вопрос, от решения которого может зависеть и решение всей проблемы.
Следовательно, рекомендовать добавку воды к топливу для применения в широкой эксплуатации пока преждевременно.