полковник, к.т.н., доц. Ландарь О.І.

    

 

Деякі напрями досягнення економії пального

при експлуатації військової автомобільної техніки

 

Як показує аналіз світового досвіду, загальною тенденцією у розвитку сучасного воєнно-промислового комплексу є постійне скорочення витрат на утримання збройних сил, у тому числі за рахунок збереження енергоресурсів. При цьому слід зазначити, що велика частка в загальному енергозбереженні припадає саме на економію пального.

  В роботі [1] вказується, що на автотранспорт припадає 0,087 усередненої питомої витрати первинної енергії (кг у.п./ пас. км). Тому вирішення питання економії енергоресурсів і, особливо, пального є важливої стратегічною задачею на етапі реформування ЗС України. Актуальність вирішення питань енергозбереження підвищується також тим, що скорочення витрат пального призводить також і до зменшення кількості шкідливих викидів у атмосферу.

Виходячи з цього в даної роботі розглядалося питання розроблення практичних рекомендацій щодо економії пального при експлуатації автомобільної техніки.

Економія пального може досягатись за рахунок ряду заходів, до основних з яких належать хіммотологічні й технологічні заходи, а також підвищення рівня підготовки водіїв.

1. Хіммотологічні заходи економії пального

Як відомо, для двигуна внутрішнього згоряння необхідно використовувати марку пального, яка залежить від таких конструктивних особливостей, як величина ступеня стиснення, номінальна частота обертання колінчатого вала, рівень основних експлуатаційних властивостей різних марок пального.

Досвід експлуатації двигунів показує, що при застосуванні бензину з більш низькою чи з більш високою детонаційною стійкістю витрата пального зростає. У першому випадку для забезпечення бездетонаційної роботи двигуна необхідно зменшити (проти оптимального) кут випередження запалювання. При цьому процес згоряння завершується пізніше, продукти згоряння виконують меншу корисну роботу, потужність двигуна падає, збільшується питома витрата пального. При застосуванні бензину з детонаційною стійкістю більш високою, ніж та, що конструктивно обумовлена, процес згоряння також порушується. Збільшується віддача тепла деталям, що формують камеру згоряння, знижується коефіцієнт наповнення циліндрів, двигун перегрівається, його потужність падає, витрата пального зростає.

На витрату пального значно впливає правильний вибір моторних і трансмісійних олив. При низькій температурі оливи мають велику в'язкість, що визначається силами внутрішнього тертя. На подолання означених сил витрачається значна потужність двигуна. З іншого боку рівень в'язкості олив має створити рідинний чи граничний режими тертя, що забезпечує мінімальний знос трибовузлів. Так, застосування при низьких температурах високов'язких літніх олив може викликати збільшення витрати пального на 5-10%. При використанні всесезонних загущених моторних або синтетичних, напівсинтетичних олив за рахунок полегшення пуску холодного двигуна, скорочення часу його прогріву і зменшення витрат на тертя економія пального досягає 5-15%.  Крім власне економії пального, використання синтетичних моторних олив дозволяє значно збільшити температурний діапазон їх застосування і зменшити час приведення зразка автомобільної техніки у готовність до застосування. Використання хіммотологічних заходів на етапі створення нових двигунів дозволяє проектувати двигуни, у яких передбачено використання синтетичних олив низької в’язкості (типу 5W-30). Застосування таких олив дозволяє, за даними фірми “Mobil”, економити до 6% пального.

2. Технологічні заходи економії пального:

а) Вплив технічного стану автомобіля. 

Автомобіль не має другорядних вузлів, механізмів і агрегатів. Так, навіть незначна несправність відволікає водія від керування автомобілем, веде до не економічної швидкості руху. Неправильне регулювання гальм і маточин коліс збільшує витрату пального на 10-20%. Відхилення сходження передніх коліс від нормального збільшує опір коченню автомобіля, що може привести до збільшення витрати пального на 10-15%. При зменшенні тиску повітря у всіх шинах автомобіля на 0,05 МПа витрата пального збільшується на 4-5%, а при 0,1 МПа відповідно до 10%. Неповне вимикання або пробуксовка зчеплення збільшують витрату пального, оскільки частина потужності двигуна йде на нагрів дисків і деталей зчеплення.

Неточність регулювання клапанів двигуна веде до порушення фаз газорозподілу і збільшує витрати пального на марші на 5-8%.

Зазначимо, що особливо великий вплив на витрату пального і олив зокрема, оказують несправності в системах живлення, запалювання і змащення двигунів. Не відрегульований економайзер карбюратора підвищує витрату бензину на 10-15%. Збільшення перепускної здатності головного жиклера на 10% проти номінальної приводить до збільшення витрати бензину на 5-10%. 

Засміченість повітроочисника збільшує витрати пального на 4-5%, а випускного колектора – на 15-20%. При засміченні системи вентиляції картера витрата оливи підвищується в 1,5-2,0 рази.

При одній непрацюючій свічі запалювання у восьмициліндрового двигуна витрата пального збільшується на 15-18%, у шестициліндрового на 25%, при двох непрацюючих свічах при швидкості  30 км/год -  40 і 60% відповідно. Несправність однієї форсунки дизельного двигуна збільшує витрату пального на 25-30%.  

Порушення роботи одного з автоматів випередження запалювання підвищує витрату пального на 8-20%. Установка моменту запалювання зі зміщенням на 5° кута повороту колінчатого вала пізніше найвигіднішого моменту, збільшує витрату пального на 6-8%. Помилка в регулюванні зазору між контактами перемикача збільшує витрату пального на 7-10%. При зменшенні кута випередження подачі пального на 5° у порівнянні з оптимальним витрата дизельного палива може зрости на 2-3%.

б) Ступінь підготовки водіїв і режими роботи автомобіля.

Важливим фактором економії пального є технічно правильне і розважливе водіння автомашини, а також своєчасний дрібний ремонт несправностей, що виникають у дорозі. Як свідчить практика, при водінні одного й того же автомобіля по незмінному маршруту водіями різної кваліфікації різниця у витраті пального досягає 20-40% і більше. Дослідження, проведені на центральному автополігоні НАМІ, показали, що при випробовуванні вантажного автомобіля з колісною формулою 6х6, яким керував водій зі стажем до 1 року середня швидкість знизилась на 26%, а витрата пального зросла на 17% порівняно з таким же автомобілем, яким керував водій зі стажем 5 років [2].  Тому перед виходом автомашини з парку водії повинні заздалегідь вивчити з маршрутом руху і визначити способи подолання важких ділянок маршруту.

Економія пального починається з моменту пуску двигуна. Так, у холодну пору року варто вживати заходів для попереднього розігріву двигуна, що дозволяє зменшити витрату пального на пуск і прогрівання працюючого двигуна перед початком руху.

На витрату пального значно впливає тепловий режим двигуна. Установлено, що робота двигуна при температурі охолоджуючої рідини 40°С замість установлених по інструкції 75-80°С підвищує витрату пального на 8-12% за рахунок його поганого випаровування і неповного згоряння.

Витрата пального залежить і від швидкості руху машини. Важливо дотримуватися саме “економічної” швидкості руху. При невеликій швидкості двигун працює на недовантаженому режимі. При високій швидкості різко зростає витрата потужності на подолання опору повітря. Це пояснюється тим, що сила опору повітря пропорційна квадрату швидкості руху. Особливо збільшується витрата пального при русі зі швидкістю понад 70 км/ч. Так, збільшення швидкості до 80 км/год підвищення витрати пального буде на 10%, а при 90 км/год на 25%. Найбільша економія пального на вантажних автомобілях, що є в ЗС України, забезпечується при русі зі швидкістю 35-50 км/ч. Сказане підтверджується наведеними діаграмами 1-2 [2].

Додаткова витрата потужності двигуна на подолання підйомів може бути частково компенсована при русі машини накатом з відключеною трансмісією (під ухил). Використання накату при русі колісної машини по дорозі з плавними підйомами і схилами дозволяє заощаджувати до 10% пального в порівнянні з його витратою при рівномірному русі машини з постійною швидкістю по горизонтальній ділянці шляху. Тому у випадках, коли це не представляє небезпеки, варто рухатися на спусках з виключеною передачею.

Економію пального можна одержати при вмілому і своєчасному використанню гальм. Наприклад, одне гальмування вантажного автомобіля, що рухається зі швидкістю 50 км/год, до швидкості 30 км/год поглинає таку кількість механічної енергії, для одержання якої необхідно витратити 30-50 мл бензину.

Найбільш часте гальмування застосовується при русі автомобілів у містах, на магістралях з інтенсивним рухом і регульованими перехрестями. Тому витрата пального при русі машин по місту вище, ніж при русі по заміських дорогах. Однак і в місті при умілому водінні машин можна заощаджувати пальне. Перед кожною змушеною зупинкою необхідно користатися накатом, роблячи лише слабке гальмування безпосередньо при зупинці. Якщо зупинка викликається сигналом (червоним світлом) світлофора, то варто так розрахувати швидкість руху, щоб під'їхати до лінії "стоп" у момент включення зеленого світла і проїхати перехрестя з ходу.

У звичайних дорожніх умовах не рекомендується гальмувати за допомогою двигуна, тому що це не скорочує витрати пального, але прискорює знос двигуна. Так, наприклад, застосування робочих гальм в порівнянні з гальмуванням двигуном забезпечує економію пального до 4% при русі по міських дорогах з частими зупинками. Але на деяких автомобілях з дизельними двигунами встановлюють моторні гальма, суть яких полягає у тому, що двигун з відключеною подачею пального працює в режимі компресора. На таких автомобілях гальмування двигуном дозволяє суттєво економити пальне.

Витрата пального залежить від способу розгону машини і вмілого користування передачами при русі машини. При русі з місця слід переходити на вищу з передач, як тільки буде досягнута необхідна швидкість. Відчуття правильного моменту переходу з однієї передачі на іншу залежить від досвіду водія. На автомобілях, оснащених тахометром, задача правильного вибору передачі спрощується, тому що на шкалі, як правило, наносять зону економічної роботи двигуна (виділена зеленим кольором).

 Особливе місце в забезпеченні економічної роботи автомобіля приділяється правильній експлуатації його взимку. При цьому постійну увагу треба звертати на тепловий режим двигуна. Необхідно слідкувати за справністю термостату у системі охолодження, вміло користуватись жалюзі та чохлами для утеплення, відключати вентилятори системи охолодження на автомобілях, де це передбачено конструкцією. До речі утеплювати двигун рекомендується вже при температурі зовнішнього повітря 5°С.

На автомобілях з переднім ведучим мостом економія пального може бути досягнута за рахунок своєчасного вмикання і вимикання переднього моста. Рух автомобіля з увімкнутим переднім мостом на шляхах з твердим покриттям збільшує витрати пального на 12,5%. А на слизькій дорозі, навпаки, вмикання переднього ведучого моста дозволяє заощаджувати до 10% пального.

Ще одним зі шляхів економії пального на автомобільній техніці є використання для навчання водіїв різних тренажерів, особливо з електричними схемами, що забезпечують моделювання роботи двигуна, коробки передач, а також реальних умов експлуатація автомобіля.                                            

Висновки з даного дослідження і перспективи подальших досліджень у даному напрямку

 

Таким чином, на основі хіммотологічної тріади була запропонована класифікація заходів з економії пального на автомобільній техніці. Показано, що економія пального може бути забезпечена тільки при опрацюванні всіх її складових. У подальшому доцільно звернути увагу на можливість використання додаткових заходів поліпшення паливної економічності, як то покращення аеродинамічних характеристик автомобілів, особливо тих, які використовується для підвезення матеріальних засобів у оперативній ланці або використовуються у територіальних центрах забезпечення матеріально-технічними засобами, та навчання водіїв прийомам економного водіння машин.

 

Список використаної літератури

 

1.    Енергозбереження – приоритетний напрямок державної політики України / Ковалко М.П., Денисюк С.П.; Відпов. ред. Шидловський А.К. – Київ, УЕЗ, 1998. – 506 с.

2.    Топливная экономичность и тягово-скоростные  качества автомобиля. А.А.Токарев.  –М.: “Машиностроение”, 1982. – 220 с.

3.    Экономия горючего в Советской Армии и Военно-Морском Флоте: Памятка. - М.: Воениздат, 1979. – 72 с.

4.    Кушниренко К.Ф. Краткий справочник по горючему.- М.: Воениздат, 1989. – 303 с.

5.    Применение горючего на военной технике: Учеб. / Под ред. А.М. Сиренко.- М.: Воениздат, 1989. – 432 с.