Расчет расхода топлива и воздуха двигателем на холостом ходу.
Доброго дня, уважаемые! Вчерашняя заметка заставила перед сном посчитать.
Рассмотрим обычный типичный впрысковый или даже карбюраторный двигатель.
С совершенно обычным дросселем, без всяких извращений типа VVT/Valvematic.
Абсолютное давление во впускном коллекторе исправного ДВС порядка 20-40кПа.
Как показал поиск — для 4кл на цилиндр давление 20-30кПа, для 2кл уже 30-40кПа.
Нормальная стехиометрия для бензинового ДВС на стандартном бензине 14,7:1
Нормальный 4х тактный ДВС с делает 2 вспышку топлива за 1 оборот коленвала.
Рабочая температура ТВС в КС прогретого ДВС около 100С, расчет будет от этой Т.
Изменение температуры воздуха на +-25С не особо повлияют на его плотность.
Плотность воздуха при 100С составляет 946г/1м3 (немного зависит от состава).
В 1л ДВС с камерой сгорания около по 250сс будет примерно 47-94мг воздуха.
В 1л ДВС в камеру сгорания 250сс за 1 такт впрыскивается 3,2-6,4мг бензина.
За один оборот коленвала происходит 2 сжигания топливо-воздушной смеси.
Холостые обороты ДВС в среднем 750об/мин или 12,5об/сек 25 вспышек/сек.
Соответственно расход воздуха для 1л ДВС на 750об/мин составит 1,175-2,35г/с.
Таким образом расход топлива для 1л ДВС при 750об/мин составит 0,288-0,576л/час.
8кл ВАЗ объемом 1,6л на впуске 40кПа, обороты ХХ 750об/мин и расход 3,76г/с и 0,9л/час
16кл 1л с давлением на впуске 20кПа с оборотами ХХ 750об/мин расход 1,175г/с и 0,288л/час
Фактически единственный критичный недостаток 8кл ДВС — большой расход на холостых.
Эврика! Для меня теперь стало понятно как комп считает расход топлива эмпирическим путем…
Чтобы получить ваш текущий расход надо знать давление на впуске и обороты холостого хода.
Соответственно если расход топлива меньше — вы на бедной смеси, больше — на богатой.
Естественно в современных ДВС большое количество способов снижения кислорода.
VVT, EGR приведут к снижению давления на впуске, но и содержание кислорода.
Можно узнать исправность показаний замерив давление во впускном коллекторе.
Расход топлива на холостых и холостые обороты НАПРЯМУЮ зависят от разрежения.
Также, судя по формуле есть прямая зависимость расхода от Т ДВС и впускного воздуха.
Снижая температуру воздуха на впуске и температуру ДВС вы сильно растите расход.
Если у вас больше 30кПа с великой вероятностью есть подсос воздуха или износ ЦПГ.
При нормальной стехиометрии соотношение расхода воздуха грамм/сек к расходу топлива литр/час должно составлять 4,08, если больше — у вас бедная смесь на ХХ, если меньше — у вас богатая смесь. Чаще всего всеми способами добиваются бедной смеси для снижения расхода топлива в пробках.
PS если где-то серьезно протерялся в расчетах — укажите в комментариях.
PSS напишите объем двигателя, а также расход воздуха и топлива на холостых.
PSSS после возвращения домой добавлю картинки иллюстрации может что-то допишу.
Расход топлива на холостых
В последнее время в сети распространилась информация, что расход топлива на холостом ходу намного больше, чем при езде. В холодное время года при запуске двигателя система испытывает большие нагрузки, но в процессе прогрева напряжение снижается. Как правило, на этот процесс уходит не более 5-10 минут, неужели за это время объем горючего в баке может существенно уменьшиться? С этим вопросом необходимо разбираться более подробно.
Расход топлива при холостой работе
В теплое время года расход топлива на холостом ходу в час будет значительно ниже, чем в холодное. Это связано с тем, что силовой агрегат имеет достаточно высокую температуру, поэтому ему не нужен прогрев. На показатель потребления горючего оказывают прямое воздействие несколько важных факторов, в их число входят:
- Исправность мотора, а также сопутствующих элементов и устройств, которые способны потреблять дополнительную энергию, например, кондиционер, климат-контроль и т. д.
- Окружающая среда, точнее её температура.
- Объем силового агрегата.
- Качество бензина/дизеля. Если вместо 95-го залить 92-й, то нужно готовится к увеличенной «прожорливости». Плюс ко всему, если качество будет сомнительным, то для обеспечения должной мощности система будет потреблять больше энергии, причем показатель будет внушительный – на 20%.
Для тех, кто не знает, сколько составляет расход топлива на холостом ходу у его автомобиля, были проведены исследования, благодаря которым удалось установить, что часовое потребление горючего на холостых равен расходу за 100 км пути в нормальном режиме. Другими словами, если на 100 километров уходит 7 литров, то за 1 час на холостом ходу должно потратиться всего 700 мл.
Зачем знать расход топлива в час на холостом?
Данный показатель представляет большое значение для тех водителей, которые пользуются автомобилем каждый день. Своя машина – достаточно затратное дело, поскольку он требует периодического ремонта, замены расходников и потребляет большое количество горючего. Если посчитать конечную сумму расходов в год, то получится огромная сумма. Именно поэтому многие владельцы авто при возможности пересаживаются на общественный транспорт, однако не стоит поступать так категорично. Существует ряд правил, которые помогут уменьшить «аппетит» транспортного средства минимум на 20-40%.
Иногда знание расхода топлива при холостой работе двигателя может спасти жизнь. Представьте ситуацию: вы путешествуете зимой в горах на автомобиле с семьей, вдруг сверху обрушивается лавина, и машина оказывается заблокированной, после сообщения спасательным службам о произошедшем вам сказали, что спасение будет только через несколько часов. Так как на улице холодно, то первое, что нужно сделать – включить печку и запустить двигатель. Однако хватит ли топлива на многочасовой обогрев?
Перед тем, как рассчитать расход топлива на холостом ходу, необходимо рассмотреть несколько важных правил и нюансов. От них зависит точность подсчета, а также некоторые моменты, на которые в будущем следует обратить повышенное внимание.
Какой расход топлива на холостом ходу
Есть несколько методов, благодаря которым можно узнать, сколько расходуется бензина на холостом ходу, к самым эффективным и простым можно отнести:
- Для этого способа необходимо заполнить бак на полную и запустить двигатель на 30 минут. После этого нужно снова заправиться и станет понятно сколько двигатель «скушал», но для определения этого показателя на час полученное значение следует умножить на два.
- Чтобы произвести измерения более точно, понадобится емкость, соответствующая объему двигателя, например, на 2-3 литра. Её следует наполнить топливом, далее нужно присоединить шланг к какому-нибудь из элементов топливопровода, чтобы двигатель потреблял горючее из наполненного сосуда. Часовая работа на холостых оборотах покажет, сколько требуется энергии автомобилю для функционирования.
- Следующий вариант является самым простым и быстрым, ведь для его реализации не нужно пользоваться дополнительными приспособлениями. Современные автомобили оборудованы функциональными бортовыми компьютерами, некоторые из них способны демонстрировать «моментальный расход топлива на холостом ходу». Важно учитывать, что информация будет приближенной к действительной, поскольку многие производители автомобилей намеренно занижают эти показатели, чтобы подчеркнуть экономность своей продукции.
Еще одним простым методом расчета является формула, о которой знают многие опытные автовладельцы. Она основана на разделении объема двигателя пополам. То есть, если этот показатель равен 3 л, то транспортное средство на холостом ходу за 1 час расходует 1,5 литра. Для дизельного агрегата данное число будет на 25% меньше.
Как можно сэкономить?
Каждый автолюбитель, вне зависимости от социального статуса и разновидности машины, желает уменьшить расход. Есть несколько правил, которые действительно позволяют сократить траты на бензин. Самые популярные и эффективные из них:
- Прогревать двигатель нужно умерено, длительный процесс приведет к повышению расхода. Различные эксперименты доказали, что прогрев во время движения показывает большую результативность, нежели аналогичное мероприятие на месте.
- Не нужно без лишней надобности запускать мотор. Если таким образом вы желаете согреться, то следует осмотреться, возможно рядом есть альтернативный вариант, например, кафе или магазин.
- Необходимо регулярно проводить техническое обслуживание и тщательно следить за состоянием транспортного средства. Даже незначительная неисправность может вызвать повышенное потребление горючки. К тому же, такие мероприятия позволят избежать дорогостоящего ремонта в будущем.
- Включать электроприборы, которые могут нагрузить генератор, следует только при возникновении сильной необходимости. Кондиционер, печка, аудиосистема способны повысить сопротивление, из-за чего двигатель будет вращаться сложнее, поэтому вырастет расход бензина на холостом ходу.
- Используйте только высококачественное топливо. Конечно же, стоимость премиального продукта намного больше, однако полного бака хватает намного дольше. Плюс ко всему, это положительно скажется на топливной системе и силовой установке в целом. В перспективе дорогое топливо позволяет сэкономить, как бы парадоксально это не звучало.
Эти правила достаточно простые в реализации, хотя первое время может возникать дискомфорт и ощущение явного неудобства. Следует помнить, что паническая экономия буквально на всёv – это тоже плохо. Совсем не обязательно мерзнуть в автомобиле зимой, чтобы сэкономить драгоценный литр. Также нужно учитывать, что некоторые методы расчета дают только примерный результат, одним из таких является бортовой компьютер, который не совсем корректно показывает мгновенный расход топлива на холостом ходу.
О расходе топлива на холостом ходу
Двигатель на холостом ходу потребляет топливо, хотя и с гораздо меньшей скоростью, чем при движении автомобиля. Количество топлива, потребляемого двигателем на холостом ходу, зависит от нескольких факторов, включая размер двигателя, температуру окружающей среды и продолжительность работы двигателя на холостом ходу.
Однако современные двигатели спроектированы так, чтобы потреблять меньше топлива на холостом ходу, поэтому фактическое количество может быть ниже.
Работа двигателя на холостых оборотах и его остановка с повторным запуском – это два абсолютно разных условия с точки зрения топливной экономичности.
Приведенная ниже информация поможет понять, сколько топлива расходуется во время холостого хода двигателя.
Расход топлива на холостом ходу
Потребление бензина двигателем начинает волновать автовладельцев чаще всего зимой, ведь именно с приходом морозов увеличивается количество отдаваемых на заправочных станциях денег. Желая оптимизировать свой бюджет, водители начинают поиск причин возникшей ситуации и непременно сталкиваются с вопросом о расходе топлива мотором на холостом ходу в час.
Далее будет рассказано о факторах, влияющих на объём сжигания бензина движком, и о способах самостоятельного произведения замеров энергопотребления силового агрегата во время стоянки авто. Также читателям будут даны советы по оптимизации расхода топлива.
Что влияет на расход топлива
К сожалению, производители не указывают в технических документациях к автомобилям какую-либо информацию, связанную с расходом бензина во время холостого хода двигателя. Единственное, что все-таки можно попытаться найти в спецификациях, — это объём потребления топлива мотором конкретной серии. Подобная ситуация объясняется тем, что цифры расхода зависят не только от модели движка, но и от множества переменных факторов:
- Температуры окружающей среды. В зимние месяцы на прогрев двигателя приходится тратить больше топлива: чем ниже температура воздуха, тем выше необходимые для запуска мотора обороты. Также если водитель активно пользуется во время стоянки автомобиля кондиционером, то расход бензина увеличится и в другие времена года.
- Количества дополнительных потребителей электроэнергии. Пока транспортное средство пребывает на стоянке, больше всего бензина уходит на поддержание работы генератора и кондиционера: электрические компрессоры вращаются благодаря ДВС. Включенные фары, акустическая система и климат-контроль могут увеличить расход топлива на холостых оборотах в 7-8 раза.
- Технического состояния движка. Исправность двигателя влияет на объём потребляемого машиной бензина, как во время езды, так и во время стоянки. Чем лучше техническое состояние авто, тем меньше сжигается топлива.
- Объема двигателя. Возможно, многие читатели посчитали бы данный фактор основным, но, как ни странно, на холостом ходу мотора тот же климат-контроль расходует топлива больше, чем сам силовой агрегат. Пока транспортное средство находится в состоянии покоя, двигатель потребляет бензин только ради собственного вращения, энергозатраты на которое никак не зависят от объема движка. С другой стороны, если на двигатель ложится дополнительная нагрузка в виде кондиционера, то в выигрыше окажутся владельцы много-, а не малолитражек: количество необходимой энергии прямо пропорционально концентрации воздушно-топливной смеси, а двигателю с большим объемом вращать компрессор на холостом ходу гораздо легче.
К факторам, влияющим на потребление энергии во время холостого хода, также можно отнести качество бензина. Если, например, вместо рекомендованного АИ-95 использовать АИ-92, то расход топлива увеличится на примерно 20%: точные цифры зависят от качества горючего.
Как измерить расход топлива в час на холостых оборотах
Чтобы определить объём потребления бензина двигателем на холостом ходу, необходимо узнать, на сколько миллилитров уменьшается количество топлива в баке неподвижного автомобиля за выбранный период времени. Для проведения замеров владельцу машины с карбюраторным двигателем потребуется:
- Наполнить канистру заранее измеренным количеством бензина.
- Соединить данную канистру с мотором — придётся заменить топливную магистраль, которая направляется к насосу ДВС, на опущенный в канистру шланг.
- Завести транспортное средство, предварительно сделав несколько «качков» лягушкой топливного насоса.
- Оставить автомобиль с работающим на холостых оборотах двигателем на 60 минут.
- Определить, сколько бензина исчезло из канистры на час эксперимента.
При желании машину можно заставить прогреваться не 60 минут, а, например, 20. В подобном случае объём потреблённого во время испытания горючего потребуется умножить на 3 — данный коэффициент находится по формуле:K = 60 / X, где X — это время эксперимента (в минутах).
Описанный метод не подходит для машин с инжекторными двигателями. Так как в этих авто топливный насос обычно располагается в бензобаке, подсоединение канистры сделает запуск мотора просто невозможным. Для решения проблемы следует:
- Заправить бак до полного.
- Оставить авто на прогрев в течение 1 часа.
- Повторно заправить бензобак.
Количества топлива, которое вместится в бак после часа работы мотора на холостом ходу, и будет являться искомым показателем.
Сколько расходует автозапуск
Согласно статистике, большинство автомобилей, оснащённых бензиновым двигателем с рабочим объёмом до 2.0 литра, расходуют при прогреве в зимние месяцы 1 000 миллилитров топлива в час. В тёплое время года расход бензина снижается до 800 мл. Стоит заметить, что тип коробки переключения передач на данные показатели никак не влияет.
Итак, чтобы узнать, каков расход топлива при использовании функции автозапуска, потребуется примерить следующие формулы:
- Зимой — 1000 (мл) / 60 (мин) x t.
- Летом — 800 (мл) / 60 (мин) x t.
В данных формулах “t” обозначает время автоматического прогрева мотора. Так как многие сигнализации настроены по умолчанию на запуск 10-минутного прогрева, то в случае с автомобилем с 2-литровым двигателем расход бензина автозапуском будет примерно равен:
- Зимой — 1000 (мл) / 60 (мин) x 10 (мин) = 167 (мл/ч).
- Летом — 800 (мл) / 60 (мин) x 10 (мин) = 133 (мл/ч).
Получается, что зимой автозапуск сжигает 0.17 литра топлива в час. Необходимо добавить, что при использовании системы обогрева салона данный показатель может увеличится до 1.5 л/ч. Для получения точных данных потребуется самостоятельно замерить расход бензина на холостом ходу, а не полагаться на приведённую выше статистику.
Как сократить потребление топлива
Чтобы снизить объём потребляемого во время холостого хода топлива, автовладельцу рекомендуется:
- прогревать мотор не более 5 минут — до момента, когда понизятся «прогревочные» обороты;
- не включать при прогреве фары, снизить до минимума интенсивность работы системы обогрева салона;
- использовать обогрев стёкол и зеркал лишь при крайней необходимости;
- утеплить двигатель и установить автономную систему прогрева — в результате вероятность замерзания двигателя снизится до минимальной.
Как только обороты движка спадут, водитель должен начать ехать, закончив прогрев уже во время движения.
Заключение
В заключение статьи хочется разобрать миф о том, что «холодный» двигатель потребляет бензина больше, чем прогретый.
При прогреве мотора наблюдается расход топлива, значительно больший тех дополнительных миллилитров горючего, которые сжигаются в первые минуты езды замёрзшим автомобилем.
Следовательно, подобная экономия будет оправдана не во всех случаях.
Также большинство производителей не рекомендуют прогревать автомобиль: остывший двигатель выбрасывает в атмосферу большое количество вредных газов. В связи с этим, как было отмечено в статье, водителю необходимо как можно скорее начать движение, во время которого мотор и прогреется.