О расходе топлива. Почему так много? Почему так мало?

Комментарии в многих записях касательно расхода топлива подтолкнули меня к этой записи.

Хотел бы начинающим автолюбителям или непонимающим немного подсказать по теме.

Для примера берем атмосферный 1.6 двигатель с ручной 4ст мкпп. Без дополнительных систем, нагнетателей, фазокрутилок и прочего.

Чем больше оборотов двигателя — тем больше расход топлива. Что логично. Можно было бы сказать — "Минимальный расход топлива у вас будет, если всегда ездить на последней передаче и на минимальных оборотах". Но это не так. Благодаря конструкции (особенно работы механизма ГРМ и впрыска топлива), у двигателя есть минимальный диапазон оборотов, на которых он эффективен и максимально эффективен.

Диапазон максимальной эффективности обычно можно увидеть на графике крутящего момента, это та самая полка момента, где отдача максимальная. Для нашего примера это будет полка в 150ньютон с 3500 до 4800 оборотов. Из этого можно сделать вывод, что минимальный расход топлива будет у нас на оборотах 3500 на максимальной передаче. Отчасти да, но есть нюанс.

Примерно на оборотах 2800 у нас будет 110 ньютон момента… которых в принципе будет достаточно для передвижения автомобиля.

Таким образом мы делаем вывод:

Минимальный расход на сто километров пути у такого двигателя будет на 4й передаче, примерно на оборотах 2800 на скорости 85кмч и будет равен 5 литров на 100км пути. (понятно, что все зависит от веса автомобиля, длинны передачи, аэродинамики, прочее. опускаем эти расчеты и берем готовый результат).

Минимальный расход топлива на километр пути будет тогда, когда автомобиль движется с максимальной скоростью на минимально эффективных оборотах.

В нашем примере, это выше названная 85, 4-тая передача и обороты около 2800. На этих оборотах двигатель вышел крутящий момент, достаточный для тяги на такой скорости и такой передачи.
Средняя — 85кмч
Расход топлива — 5 литров

Что же происходит в случае, если мы в участок 100км дополнительно включим 10 ускорений до нашей оптимальной скорости. При ускорении двигатель обычно проходит у нас от 2000 до 3200 оборотов. При этом расход топлива на каждой передаче у нас будет одинаковый, и он будет выше чем наш идеальный на 2800. На меньших оборотах двигатель менее эффективен. На более высоких — просто физически больше расход топлива. Детально на этих моментах в этой записи останавливаться не буду.

Таким образом, максимально экономично мы проедем только 95% пути. На выходе будет:
Средняя скорость — 80кмч.
Расход топлива на участке в 100км — 5.3 литра

Теперь при скорости 120кмч. Двигатель на 4й передаче будет ехать на оборотах 4000. Кроме того, добавиться ощутимое лобовое сопротивление воздуха, что так же потребует большей отдачи двигателя. Получим
Средняя скорость 120кмч
Расход 8 литров.

Добавим к режиму 120кмч еще десять разгонов с места, получим
Средняя 100кмч (!)
Расход 9 литров.

В смешанном режиме ускорения-торможения до городских 60-70кмч картина обычно такая:
Средняя 25-35кмч (Это по пустому городу. Если подходить к расчету средней скорости верно, то она всегда ниже чем кажется. Вы ехали 5 минут по проспекту и проехали 6 километров. Или вы тянулись 5 минут по улочке на первой передаче со скоростью 4 кмч с остановками и проехали 400 метров)
Расход топлива 8-9 литров.

Но все эти примеры были у нас без учета холостой работы двигателя и в условиях идеальных климатических условий. расход топлива при холостой работе не прогретого, холодного двигателя (топливо в цилиндрах сгорает не полностью) может достигать литра в час. Движение на холодном двигателе так же повышает расход топлива на 10-30%. Рассмотрим реальный пример городского жителя мегаполиса в зимнее время. На улице -15, навалило снега и всюду пробки. Расчеты не точные, просто что бы показать куда идет топливо.

Режим работы:
1. Прогрев.
10 минут. Сожжено 150 грамм бензина. 0 пробега. Скорость 0

2. Доехать до проспекта по улочкам на двигателе, который не вышел на рабочие обороты. Добавим подогревы зеркал, сидений… это доп нагрузка на двигатель
10 минут. Сожжено 100 грамм. 1 км пробега.

3. Езда по проспекту в идеальных условиях на 80кмч. Двигатель прогрет.
5 минут. Сожжено 350 грамм. 6 км пробега.

4. Пробка.
10 минут. Сожжено 150 грамм. 1 км.

5. Улочки.
5 минут. 200 грамм. 2 км.

И того. Поезда на работу обошлась нам в:
Время: 30 минут
Расстояние: 10 км
Топливо: 950 грамм. (берем литр)
Средняя скорость: 22 км в час
Расход топлива: 10 литров на сотню.

И это нас спас проспект! Можете сами рассчитать что будет если заменить езду большого отрезка пути по скоростному проспекту на петляющие улочки со светофорами. Добавить еще полный привод, груз, пассажиров…АКП. И цифра 11-12 литров на 1.6 уже не так удивительна :)

Если уменьшить прогрев двигателя до 2-3 минут, мы получим уже не 10, а 9 литров среднего расхода.

В общем, для первой записи достаточно. Если будет интересно — можно углубляться в тему. Есть десятки факторов влияющие на расход, можно рассмотреть механизмы впрыска и методику подсчета расхода БК автомобилей.

В большинстве случаев, водители могут снизить свой расход топлива не повышая времени пути, просто сменив манеру езды. Если будет интересно — могу продолжить.

Всем бобра :)