Мощность, полученная в цилиндрах двигателя, передаётся на коленчатый вал через КШМ. Передача энергии сопровождается механическими потерями, которые складываются из потерь на трение поршней о стенки цилиндров, в подшипниках коленчатого вала , механизме газораспределения, а также в механизмах, навешанных на двигатель и на "насосные" потери (в 4-х тактных ДВС).

Мощность полезная, развиваемая двигателем на фланце коленчатого вала, отдаваемая потребителю, называется эффективной мощностью (Ne), которая будет меньше индикаторной на величину механических потерь, затрачиваемых на трение и приведение в действие навесных механизмов. Тогда,

где, N m - мощность механических потерь.

СРЕДНЕЕ ЭФФЕКТИВНОЕ ДАВЛЕНИЕ.

При определении эффективной мощности вводят понятие среднего эффективного давления (p e), которое выражается как:

p e = p i ? η m

Мы знаем, что такое p i ; аналогично вышесказанному можно придти к заключению, что среднее эффективное давление меньше среднего индикаторного на величину среднего давления механических потерь, т.е.

Тогда, подставляя в формулу индикаторной мощности вместо p i значение p e , получим N е = 52,3D 2 ? p е? C m ? i [э.л.с.]

Используя формулу находят диаметр цилиндра D = √(Ne/52,3 ? Pe ? C m ? z)

Крутящий момент - взаимосвязан с эффективной мощностью и характеризует нагрузку двигателя Me = 716,2 Ne/n [кГ? м]

Эффективная мощность зависит от ряда параметров:

p е? F ? S ? n ? k ? z

Nе = [э.л.с.],

На основании этой зависимости строят графики, показывающие взаимосвязь мощности и параметров, определяющих её. Такие графики называются характеристиками двигателя. Различают скоростные, нагрузочные и винтовые характеристики.

Часовой расход топлива - измеряется в [кг/час] и применяется при нормировании топлива и отчётности (Gч).

Удельным называют часовой расход топлива, отнесённый к единице эффективной мощности. Gч

g e = —— [г/л.с.?час]

Связь между удельным расходом топлива и эффективным КПД устанавливается по формуле 632

g e = —— [г/л.с.?час]

Сравним значения удельного расхода топлива:

Малооборотные ДВС g e = 0,141-0.165 [кг/элс?ч]

Среднеоборотные ДВС g e = 0,150-0.165 [кг/элс?ч]

Высокооборотные ДВС g e = 0,165-0.180 [кг/элс?ч]

ПУТИ И СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВС.

Увеличение мощности ДВС можно выполнить следующими способами:

1. Увеличением размеров цилиндров (диаметра - D, хода поршня - S) или количества цилиндров (z), при этом происходит увеличение габаритных размеров двигателя;

2. Повышением частоты вращения (числа оборотов - n), при этом снижается срок службы деталей т.к. растут скорости и силы инерции;

3. Переходом от 4-х тактных ДВС к 2-х тактным;

4. Наддувом двигателя, т.е. подачей в цилиндры воздуха под давлением, что позволяет сжечь больше топлива. Однако, механический наддув позволяет увеличить мощность при ухудшении экономических показателей, а газотурбинный - увеличить мощность при сокращении, или даже при некотором улучшении экономических показателей, например, если

η e = ↓η i ?η m , но

η i = η t ?η е, а η t = 1-(1/ε k) , тогда при η m = f(n) ,

η m = Ne/Ni = (Ni-N m)Ni = 1-(N m /Ni)

Газотурбинный наддув 4-х тактных ДВС был осуществлён легко т.к. заполнение цилиндра и его очистка производится во время "насосных" ходов, а всасывающий и выхлопной тракты почти не сообщаются. Давление наддувочного воздуха может быть и больше и меньше давления выхлопа.

В 2-х тактных ДВС давление наддувочного воздуха должно быть больше давления в конце свободного выхлопа. Для этого должна быть достигнута мощность газов турбины, чтобы обеспечить давление наддува. Свободный выхлоп начинают раньше при большем давлении газов и уменьшают УОПТ. В результате этого, из-за догорания на линии расширения, температура газов и их кинетическая энергия будет больше. Кроме того, в наддутой машине уменьшается степень сжатия (E). Делается это для того, чтобы уменьшить Pc и Pz, и не допустить роста механических нагрузок.

Всё сказанное приводит к резкому ухудшению индикаторных показателей:

у ДВС с наддувом g i = 125-138 г/лс?ч;

у ДВС без наддува g i = 118-120 г/лс?ч.

Сохранение или даже улучшение эффективных показателей достигается за счёт резкого роста механического КПД. Он увеличивается потому, что механические потери при неизменных оборотах не растут т.к. N m = f(n) ≈ const.

ТЕРМИЧЕСКИЙ, ИНДИКАТОРНЫЙ, ЭФФЕКТИВНЫЙ, МЕХАНИЧЕСКИЙ КПД.

Определение термического КПД было дано ранее. Несколько дополним его.

Термическим КПД называется отношение тепла, превращенного в полезную работу, ко всему подведенному теплу.

η t = 1 - ————

Термический КПД характеризует степень использования тепла в любой конструкции теплового двигателя, а следовательно, учитывает только тепловую потерю при отводе к холодильнику. Тогда формулу термического КПД можно написать в удобном для расчётов виде:

1 λ ? ρ k ‾ 1

η t = 1- —— . —————

ε k ‾ 1 λ-1+k?λ(ρ-1)

Термический КПД возрастает при увеличении степени сжатия, при увеличении показателя адиабаты k и при увеличении давления (степени повышения давления λ).

Термический КПД снижается при увеличении степени предварительного расширения ρ .

Индикаторным КПД называется отношение количества теплоты, перешедшей в индикаторную работу (Q i), ко всему количеству теплоты, затраченной на получение этой работы (Q затр). η i = Q i /Q затр (η i =0,42-0,53).

η i = ——— = ——— , где

Gч?Q р н g i ? Q р н

632 - термический эквивалент 1 л.с..час [ккал]

Gч - часовой расход топлива;

Q р н - рабочая низшая теплотворная способность топлива.

Этот КПД характеризует тепловые потери с отработавшими газами, с охлаждающей водой, а также потери от неполноты сгорания топлива. Он учитывает всю сумму потерь тепла при осуществлении цикла. Это кроме тепла, уходящего с выхлопными газами, потери, обусловленные наличием теплообмена, неполным сгоранием топлива, недостаточно высокой скоростью сгорания топлива. Увеличение доли тепла, уходящего в стенки цилиндра и с выпускными газами, увеличение неполноты сгорания отрицательно сказывается на индикаторном КПД. С увеличением коэффициента избытка воздуха α индикаторный КПД как правило растёт.

В дизелях η i ≈ 0.4-0.5

Эффективным КПД называется отношение количества теплоты, израсходованной на полезную работу двигателя (Qe), ко всему подведенному теплу (Q).

Он учитывает как тепловые, так и механические потери.

η е = ———— , или η е = ———

Q р н? Gч Q р н? g e

Зависимость между КПД выразится η е = η i ? η m

На диаграмме показаны графики изменения КПД в зависимости от нагрузки при n=const. (η)

η m η i η e

0 25 50 75 100 (Ne%)

Сравним дизеля с другими тепловыми машинами по эффективным значениям КПД:

Малооборотные ДВС η е = 0.42-0.39 газовые турбины η е = 0.42-0.31

Среднеоборотные ДВС η е = 0.42-0.37 паровые машины η е <0.20

Многооборотные ДВС η е = 0.42-0.31 паровые турбины η е >0.30

Карбюраторные ДВС η е = 0.20-0.28

Следовательно, по удельной затрате тепла, дизель самый экономичный. (η е =0,35-0,42). Однако, в установках с паровыми турбинами применяется более дешёвый мазут и чем больше мощности, тем меньше разность в затратах у дизелей и паровых турбин. А так как турбины имеют ещё ряд преимуществ по сравнению с дизелями, то их на больших мощностях используют чаще. Дизеля сохраняют свою конкурентоспособность в установках мощностью до 45000 л.с.

Механическим КПД называется отношение эффективной мощности к индикаторной, или мощность механических потерь.

η m = Ne/Ni , или η m = p e /p i

Механический КПД показывает ту часть индикаторной мощности, которую желательно бы превратить в полезную эффективную работу.

Этот КПД учитывает:

Потери на трение движущихся частей, которые зависят от: материалов, качества изготовления конструкции, обработки и сборки деталей, скорости движения отдельных узлов, давлений в сопряжениях (более половины этих потерь уходит на сопряжение втулка-поршень), качества масла, и т.д.;

- «насосные» потери. В 4-х тактных ДВС к «насосным» потерям относятся затраты энергии на преодоление сопротивлений при очистке цилиндров от продуктов сгорания. Они зависят от моментов открытия впускных и выпускных клапанов (см. круговую диаграмму газораспределения). При позднем открытии впускного клапана давление всасывания будет ниже. При позднем открытии выпускного - давление выпуска будет выше. В обоих случаях увеличивается площадь отрицательной работы. Мощность, затрачиваемая на «насосные» хода, при наддуве может превратиться в полезную работу. (Один из путей повышения КПД.)

Потери затрат мощности приводов навешанных на двигатель механизмов, (характеризует рациональность конструкции);

Для уменьшения механических потерь необходимо содержать и обслуживать двигатель в хорошем техническом состоянии. Поддерживать все необходимые зазоры в рекомендуемых заводом-изготовителем инструкциях, правильно выбирать качество и сорт смазочных материалов. Соблюдать соответствующие температурные режимы, регулировку нагрузки по цилиндрам, температуру воды, масла, чистоту коллекторов, и т.д.

Значения механического КПД

2-х тактные ДВС 4-х тактных ДВС без наддува η m = 0.75-0.85 без наддува η m = 0.75-0.85

с наддувом η m = 0.86-0.93 с наддувом η m = 0.85-0.95

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДВС

ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОТУ ДИЗЕЛЯ.

При изменении нормальных атмосферных условий (температура t = 20°C; барометрическое давление P бар = 760 мм.рт.ст.; относительная влажность φ = 70%) происходит изменение массового заряда воздуха в цилиндре, а именно: массовый заряд уменьшается при повышении температуры воздуха, при снижении барометрического давления, при увеличении относительной влажности воздуха.

При этом:

1. Уменьшается среднее индикаторное давление p i ;

2. Уменьшается коэффициент избытка воздуха α ;

3. Увеличивается температура выхлопных газов Tвг;

4. Увеличивается теплонапряжённость деталей ЦПГ;

5. Снижается мощность двигателя.

При повышении температуры воздуха, поступающего в цилиндры, уменьшается степень воздушного заряда, а следовательно и коэффициент избытка воздуха. Это приводит к ухудшению сгорания топлива и повышению его расхода. Уменьшается p i , а значит и мощность двигателя. Из-за повышения температуры воздушного заряда повысится температура выхлопных газов, а значит увеличится средняя температура цикла и теплонапряжённость двигателя.

Во избежание тепловой перегрузки двигателя необходимо контролировать его работу по максимальному давлению сгорания (Pz) и по температурам отработавших газов, не допуская их увеличения выше номинальных значений.

Для улучшения параметров необходимо уменьшать подачу топлива за цикл. Это вызывает падение p i и снижение оборотов гребного вала при работе на ВФШ и, как следствие, уменьшение скорости движения судна. В практике эксплуатации главных двигателей принято считать, что при увеличении температуры воздуха на 10°C необходимо либо снизить частоту вращения на 2%, либо уменьшить шаг винта на 3%.

При повышении влажности воздуха уменьшается содержание сухого воздуха в цилиндрах. При этом также изменится (α). В результате ухудшатся условия сгорания, а это также приведёт к уменьшению p i и следовательно - мощности двигателя. Температура газов несколько возрастёт, что будет приводить к перегрузке ДВС.

Кроме того, влияния влажности способствует изменению мощности и возникновению коррозии в цилиндрах двигателя, особенно при работе на сернистых топливах. Поэтому необходимо следить, чтобы во впускном тракте не создавались условия выпадения росы. Точка росы для каждого дизеля с наддувом и воздухоохладителем указывается в его паспорте и формуляре.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВС.

Полное использование мощностей судовых дизелей - одна из главных задач судового механика. Важно, чтобы двигатель работал на такой мощности, которая не выходила бы за пределы его действительных возможностей. Чтобы грамотно решить этот вопрос необходимо знать характеристики дизеля и основы его взаимодействия с потребителем энергии. Режим работы дизеля характеризуется совокупностью параметров: мощностью, экономичностью, частотой вращения, тепловыми и механическими нагрузками.

Показатели работы двигателей условно подразделяются на:

1) энергетические - Ni, Ne, Me, p i , p e , n ;

2) экономические - Gч, g e , ε, (i) ;

3) эксплуатационные - давления и температуры, фиксируемые штатными приборами, а также ряд дополнительных параметров, дающих возможность судить о тепловой и механической напряжённости двигателя.

Тепловая напряжённость - в прямой зависимости от нагрузки, характеризуется средним индикаторным давлением или положением рейки ТНВД. Контролируются температуры выхлопных газов (Tв.г.), воды (Tв) и масла (Tм). В последнее время в судовых условиях производят замеры температуры втулок в верхней части цилиндров и в зоне продувочных окон, а также донышка поршня и рамовых подшипников.

Механическая напряжённость - основным критерием которого является максимальное давление сгорания топлива (Pz) и сила инерции движущихся масс (Pj).

Если при работе дизеля его параметры остаются постоянными, то режим называется установившимся. Переход от одного установившегося режима к другому может произойти самопроизвольно под влиянием путевых условий; автоматически - под воздействием регулятора; или вручную - путём воздействия оператором на рейку управления ТНВД.

При достаточном времени выдержки между режимами можно получить совокупность установившихся режимов, связанных между собой закономерным изменением параметров работы двигателя.

Совокупность установившихся режимов, представленная в виде аналитических, табличных или графических зависимостей от основного, заранее выбранного параметра, называется характеристикой дизеля. При этом, если за основной параметр принимают нагрузку, то характеристика называется нагрузочной, а если частоту вращения - то характеристика называется скоростной.

НАГРУЗОЧНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Зависимость параметров работы двигателя от его нагрузки при постоянной частоте вращения называется нагрузочной характеристикой. За независимое переменное принимается Ne или p e , или какое то их отношение, например p e /p eном. На оси ординат откладываются любые, интересующие нас параметры. Как пример, рассмотрим характеристику g e =f(Ne).

Нагрузочные характеристики, снятые при различных оборотах, не совпадают между собой. Поэтому в эксплуатации строят графики совмещённых характеристик, по которым легко определить значение любого параметра, соответствующего данной нагрузке и частоте вращения.

Главные двигатели, при прямой передаче на винт и имеющие всережимный регулятор, в определённых условиях (при изменении нагрузки на винт на мелководье, на поворотах и т.д.) работают по нагрузочной характеристике, если положение органов управления регулятором остаётся неизменным.

Из графика видим, что при данном числе оборотов (n=const) минимальный удельный расход топлива приходится на режим ≈90% полной нагрузки. К сожалению работать постоянно на таком режиме двигатель не может, т.к. меняется и загрузка судна и окружающие условия (глубина фарватера, направление и сила ветра, течения и др.) Но учитывать это надо и при возможности добиваться работы на такой мощности.

Проще обстоит дело с загрузкой дизель-генераторов. Нагрузочная характеристика при номинальных оборотах (n ном) приближённо отражает его работу на генератор.

СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Скоростная характеристика - зависимость параметров двигателя от частоты его вращения. В зависимости от условий, при которых они получены, скоростные характеристики подразделяются на внешние , винтовые и ограничительные .

На рис. показан общий вид скоростной характеристики, где изменяя количество подаваемого топлива, мы получаем разные обороты и соответствующие им значения выбранных параметров (дв. 6Ч25/34).

Для определения расхода условного топлива и КПД станции необходимо рассчитать:

Удельный расход условного топлива в целом по ТЭЦ;

Удельный расход условного топлива и КПД станции по отпуску электрической и тепловой энергии;

Годовой расход на отпуск электрической и тепловой энергии.

Удельный расход топлива , г.у.т./(кВтч) на отпуск электрической энергии в целом по ТЭЦ сотавляет:

где b отп. i – удельный расход условного топлива по отпуску электрической энергии каждого типа агрегата; К – поправка на КПД, которая зависит от вида топлива (для каменного угля К = 1).

Коэффициент полезного действия ТЭЦ по отпуску электроэнергии

Удельный расход условного топлива по отпуску тепловой энергии в целом по ТЭЦ составляет
кг.у.т/ГДж (меньшее значение - для газа, мазута, большее значение – для бурого угля).

Годовой расход условного топлива на производство электрической и тепловой энергии b у, т.у.т./г, определяется по нормативной величине удельного расхода условного топлива и рассчитывается по формуле:

На отпуск электрической энергии

На отпуск тепловой энергии

Годовой расход условного топлива в целом по ТЭЦ составляет:

=329250,05

Расчет 5. “Определение эксплуатационных расходов и издержек тэц”

Проектные расчеты себестоимости электрической и тепловой энергии на ТЭЦ в период нормальной эксплуатации производится по следующим статьям:

Топливо на технологические цели;

Вода на технологические цели;

Основная зарплата производственных рабочих;

Отчисления на социальное страхование с заработной платы производственных рабочих;

Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования

Цеховые расходы;

Общественные расходы;

При определении этих статей затрат имеем в виду, что на ТЭЦ они сначала определяются в целом по станции, а затем при расчете себестоимости электрической и тепловой энергии распределяются между цехами станции.

Сначала рассчитаем затраты на топливо, расходуемое на технологические цели. По этой статье учитываем топливо, которое расходуется непосредственно на производство электрической энергии и теплоты. Топливо оцениваем по цене франко-станция назначения, т.е. с учетом транспортных затрат.

Затраты на топливо сжигаемое на ТЭЦ в течение года И т, тыс.руб./г. составляют:

=1956*277896,5=543565,554 тыс.руб./г.

где Ц тр - стоимость перевозки одной тонны натурального топлива при транспортировке его по железнодорожным путям широкой колеи, принимается по прейскуранту 10-01 в зависимости от расстояния, на которое транспортируется топливо, руб./т.н.т. (см.табл. 11П3); Ц пр - прейскурантная цена топлива, прейскурант 03-01 на уголь руб./т.н.т. (см.табл. 5П3).

Годовой расход натурального топлива В н, т.н.т/г., на энергетические котлы рассчитываем по формуле:

где В у - годовой расход условного топлива в целом по ТЭЦ т.у.т/г, 29330– удельная теплота сгорания условного топлива, КДж/кг;
- удельная теплота сгорания натурального топлива, КДж/кг;
- потери топлива в пути до станции назначения в пределах норм естественной убыли, %. Значение для каменного угля

кДж/кг

После расчета затрат на топливо рассчитываем затраты на воду. В эту статью включаются затраты на воду, расходуемую на котлы, гидрозолоудаление, на систему циркуляционного водоснабжения, на пополнение системы теплофикации и отпуска горячей воды, на охлаждение генераторов, трансформаторов. Здесь же учитываем все затраты по химводоочистке, кроме амортизации, заработной платы с начислениями, стоимости химических реактивов и др. В этой статье затрат также учитываем плату в бюджет за воду П л, тыс.руб./г, потребляемую из водохозяйственных систем на технические цели, охлаждение пара в конденсаторах турбин. Затраты на воду И в, тыс.руб./г рассчитываем по формуле:

где В н - расход натурального топлива на энергетические котлы тыс.руб./г;
- номинальная производительность всех установленных энергетических котлов, т/ч;N у – установленная мощность станции, МВт; П л – годовая плата в бюджет за воду в зависимости от типа турбин и систем технического водоснабжения в расчете на одну турбину тыс.руб./г. (см.табл. 13П3); n т – количество установленных однотипных турбин;
- соответственно коэффициенты, учитывающие затраты в рублях на 1000 тонн топлива, на одну тонну пара суммарной производительности всех котлов и на 1 кВт установленной мощности.

Значение для твердого топлива принимаем
руб. на 1000т.н.т.принимаем равным 50 – 60 руб. на 1 тонну суммарной производительности всех котлов.принимаем равным 1 - 5 руб. на 1 МВт установленной мощности.

Произведем расчет затрат на основную заработную плату производственных рабочих. По данной статье планируется и учитывается основная заработная плата производственных рабочих, непосредственно участвующих в технологическом процессе производства энергии. К основной зарплате относятся выплаты связанные с отработанным временем, тарифные ставки и должностные оклады, премии рабочим за ФЗП, доплата за работу в праздничные дни и ночное время, районные коэффициенты к зарплате и д.р.

Затраты на основную заработную плату И озп, тыс.руб./г составляют:

0,65*0,87*120*204000*1=13843440 тыс.руб./г

где
- удельная численность эксплутационного персонала чел./МВт
- доля производственных рабочих в общей численности эксплуатационного персонала принимаем равной 0.65 – 0.75;N у – установленная мощность станции, МВт; ЗП ср – средняя заработная плата одного производственного рабочего в год; К р.зп – районный коэффициент оплаты труда (см.табл. 12П3),
.

Рассчитываем затраты на дополнительную заработную плату производственных рабочих.

Дополнительная зарплата И дзп тыс.руб./г. включает в себя очередных, дополнительных и ученических отпусков и д.р. Затраты на по данной статье расходов учитываются в размере 7-10% от основной заработной платы и составляют:

0,07*13843,4=969,03 тыс.руб./г

Рассчитываем отчисления на социальное страхование с заработной платы производственных рабочих. Отчисления на социальное страхование И сс тыс.руб./г составляют:

0,26(13843,4+969,03)=3851,23тыс.руб./г

Отчисления на страхование используются для оплаты больничных листов, путевок в дома отдыха и санатории за счет госстраха, выплаты по инвалидности и старости и д.р.

Рассчитаем расходы по содержанию и эксплуатации оборудования. По этой статье рассчитываем затраты И экс тыс.руб./г по содержанию оборудования, стоимость смазочных, обтирочных материалов, амортизация силовых и рабочих машин, передаточных устройств, инструмента и внутрицехового транспорта, текущий ремонт производственного оборудования, Эти затраты составляют:

=1,15*1811,88=2083,66тыс.руб./г

тыс.руб./г

=0,6*43140=25884

где - коэффициент, учитывающий затраты на текущий ремонт и обслуживание оборудования принимаем равным 1.15-1.35;
- амортизационные отчисления по производственному оборудованию;
- норма амортизационных отчислений принимаем равной 7-8%;
- стоимость оборудования; К – капиталовложения в ТЭЦ.

Определяем цеховые расходы И цех тыс.руб./г. К этой статье относятся затраты по текущему ремонту зданий и инвентаря общецехового назначения, расходы по охране труда. Цеховые расходы составляют:

=0,08*2083,66=166,69 тыс.руб./г

Значение зависит от многих факторов, основным из которых является установленная мощность станцииN у. Значение определяется в зависимости от мощности ТЭЦ. ПриN у > 100 МВт

Далее определяем общестанционные расходы И ос тыс.руб./г. По этой статье учитываются следующие расходы по управлению энергопредприятием: административно – управленческие расходы (зарплата, командировочные и канцелярские расходы); общепроизводственные расходы (содержание, амортизация, текущий ремонт общестанционных средств, рационализация и охрана труда общестанционного значения); отчисления на целевые расходы (техническая пропаганда), отчисления на содержание выше стоящих инстанций. Эти затраты составляют:

300*16*1+0,6*(2083,66+16,69) =6150,21тыс.руб./г

где
- численность административно – управленческого персонала АУП укрупнено можно принять в размере 6-7% от численности промышленно – производственного персонала; ЗП ср – средне годовой заработок одного работника административно – управленческого персонала.

Численность промышленно – производственного персонала составляет:

Значения зависит от многих факторов, основным из которых является установленная мощность станции. ДляN у > 100 МВт принимается равной 0.6.

Теперь произведем расчет общих издержек производства на ТЭЦ И тыс.руб./г. В общие издержки производства на ТЭЦ включаются все ранее рассчитанные затраты и они составляют:

543565,554+388+

13843,440+969,03+3851,23+2083,66+166,69+6150,21=571017,81тыс.руб./г

Расход топлива автомобиля и процесс его расчета должен знать каждый водитель. При длительных поездках необходимо учитывать, сколько средств выделить на заправку автомобиля. Эти данные помогут правильно рассчитать стоимость грузовых и пассажирских перевозок.

Однако, прежде чем говорить собственно о расчете, стоит определиться какой именно тип расхода топлива вам интересен. Если вы простой автолюбитель, то вас будет интересовать средний и моментальный расход, профессионалы используют удельный расход, норму расхода топлива.

Расчет расхода топлива для автолюбителя

Моментальный (мгновенный) расход — количество потребляемого топлива в данный момент времени. Его информационная ценность в том, что можно понять, как различные режимы вождения влияют на экономию горючего. Узнать его можно только благодаря БК.

Бортовой компьютер — устройство, которое позволяет определить текущие параметры работоспособности автомобиля.

Он отображает:

• скорость автомобиля
• обороты двигателя и его температуру
• остаток топлива в баке
• средний расход на 100 км
• расход горючего за текущую поездку
• моментальный расход
• время поездки
• пройденный путь

Устройство позволяет запрограммировать новый круиз, рассчитать необходимое количество топлива.

Бортовой компьютер предупредит о превышении параметров работы транспортного средства, к примеру, повышении температуры в двигателе или необходимости технического обслуживания.

Следовательно, если у вас на автомобиле установлен БК, всю информацию по расходу вы можете увидеть на его экране. Но что делать тем автолюбителям, у которых это чудо техники не установлено?

Как рассчитать средний расход топлива на 100 км без БК?

Формула расчета такова: Количество литров потраченного топлива делят на пройденный за поездку километраж, полученное значение умножают на сто. В результате получается потребление на 100 км пробега.

Если лень запоминать формулу, то можно произвести расчет на компьютере при помощи встроенного в Windows 7 и 8 калькулятора. Включается режим расчета так:

Для возвращения к привычному виду калькулятора нажмите Ctrl+F4.
Пример расчета:

Пройденный километраж можно узнать благодаря одометру. В большинстве современных автомобилей при наличии электронного одометра есть возможность отследить количество пройденных километров за определенную поездку.

Сложнее определить количество израсходованного горючего. Проблема в том, что никогда не ясно, сколько точно бензина в баке. Самым простым способом кажется следующий вариант: полностью заполнить бак (его емкость указана в руководстве по эксплуатации ТС) и полностью израсходовать горючее. У данного способа два минуса:

• надо возить с собой канистру с топливом (ведь неизвестно где и когда оно закончится);
• у абсолютного большинства автомобилей при ситуации сухого бака может выйти из строя топливный насос и/или вновь завести автомобиль будет невозможно без дополнительных процедур (таких, как подкачка).

«От полного бака» :

1. заливаете полный бак, фиксируете показания одометра;
2. проезжаете определенное расстояние (чем больше, тем точнее будет расчет);
3. вновь заезжаете на заправку и заправляете до полного бака
4. минусуете записанные показатели одометра от тепершних — у вас есть километраж;
5. количество залитого при второй заправке топлива равняется израсходованному;
6. применяете формулу расчета.

Если вы проедете ровно 100км между заправками, то количество залитого при второй заправке топлива равняется среднему расходу на 100км.

При заливке до полного бака тоже возможны варианты: полностью заливать горловину или нет и т.п. При таком варианте заправки у заправщика больше возможностей для махинаций. Поэтому возможен вариант до первого отстрела пистолета. Вы обращали внимание, что заправщик фиксирует пистолет и топливо льется в бак без зажатия пистолета рукой (кстати, там тоже 2 положения фиксации)? Когда бак почти полный фиксатор «стреляет» и горючее перестает литься. Для «идеального» измерения обе заправки можно проводить на одной и той же колонке.

«По лампочке резерва топлива»:

1. ездите, пока не загорится эта лампочка;
2. заправляетесь (количество заправленного будет равняться израсходованному горючему) и фиксируете показания одометра;
3. ездите, пока лампочка вновь не загорится, фиксируете показания одометра, отнимаете от них полученные в пункте 2 и получаете пройденное расстояние;
4. применяете формулу расчета.

Помните, что расход топлива зависит от множества факторов (которые будут указаны ниже), поэтому для расчета наиболее реалистичного среднего расхода топлива следует выбирать максимально возможное расстояние

Для расчета необходимого количества топлива (а также средств для его приобретения) на прохождение определенного маршрута, у нас на сайте есть специальный онлайн-сервис. Приглашаем им воспользоваться!

Расчет расхода топлива для профессионалов

Профессионалов прежде всего интересует норма расхода топлива, которая фигурирует в официальных бухгалтерских документах и расчетах. Так же интерес представляет удельный расход и расход по объему двигателя.

К программам по расчету расхода топлива относятся:

• автоматизированный расчет с использованием EXCEL
• программные продукты на базе на базе MS Access, например «Путевой лист автомобиля»
• Fuel Manager для устройств с ОС Android и iOS

Как снизить расход топлива?

Транспортное средство важно поддерживать в исправном состоянии. Для этого необходимо проверить:

• топливный и воздушный фильтр на наличие загрязнений
• подобрать моторное масло в соответствии с сезоном использования, сроком эксплуатации машины
• проверить давление в шинах
• использовать качественный бензин
• придерживаться спокойной езды и плавного торможения
• не перевозить ненужный багаж
• не открывать полностью окна при езде на большой скорости
• герметически закрывать бак
• не парковаться в жару под солнцем

Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.

Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода дизтоплива на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.

Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:

• N - это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
• t – время расхода топлива, то есть 1 час;
• G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
• % – процент загруженности машины во время работы;
• p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.

Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.

Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.

Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.

Удельный расход топлива

Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.

Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет топлива ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).

В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.

Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.

Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.

Расчет расхода топлива мотоблока

Многие владельцы дачных участков и не только они зачастую задаются вопросом о том, каким же образом возможно произвести расчет потребления топлива у мотоблока при определенной работе.

Рассчитать потребление бензина у мотоблока можно только при непосредственной его работе. Для этого необходимо залить бачок топлива мотоблока по максимальному уровню бензином. Затем нужно производить вспашку земли. По завершении вспашки определенного участка необходимо замерить площадь вспаханного участка. После этого посчитать сколько топлива было потрачено на вспашку данного участка. Аналогично для всех других типов работ (уборка картофеля, мульчирование, покос и т.д.)

Рассчитывается это дело с использованием электронных весов. Берется простая тара с топливом и измеряется ее удельный вес. Затем на весах устанавливается тарирование. После этого нужно в бак долить топливо до прежнего уровня и тару с топливом обязательно вновь установить на весы. Электронные весы покажут разницу между канистрами топлива. Данная разница и будет итоговым показателем расхода горючего на площадь земли, с которой была произведена работа. В отличие от первого случая со спецтехникой, здесь потребление горючего ведется в килограммах.

При этом стоит помнить о том, что скорость работы мотокультиватора примерно должна составлять от 0,5 до 1 км за один час работы. На основании этого, производится общий расчет расхода топлива по часам. По установленным нормативам, от производителей мотоблоков имеются данные о среднем расходе топлива за один час работы. Для маломощных мотоблоков мощностью 3,5 л.с. расход колеблется в пределах от 0,9 до 1,5 кг за один час работы.

Мотоблоки средней мощности потребляют в среднем от 0.9 до 1 кг/час. Самые мощные устройства расходуют на один час от 1,1 до 1.6 кг.

Нормы расхода топлива за один моточас для дизельный двигателей

Нормы потребления дизельного топлива для спецтехники составляют в среднем при простом транспортном режиме 5,5 л на 1 час работы. При экскавации грунтов по первой или второй степени расход снижается до 4,2 литра за 1 час работы.

Если производить дополнительно погрузку или разгрузку данных грунтов, то для всех экскаваторов на базе МТЗ расход будет равен 4,6 литрам за 1 час работы.

http://traktoramtz.ru

Для каждого автомобилиста, несомненно, будет полезно знать расход топлива его машины в среднем на 100 км. И это вовсе не праздный вопрос. Жизненные ситуации случаются разные: будь то поездка на дальнее расстояние, то ли в глубинку, где заправок не сыскать, будь то впереди дорога, состояние которой неизвестно, и много других обстоятельств, в которых очень важно знать топливные затраты на пробег.

Конечно, к каждому автомобилю прилагается техническая документация, в которой, кроме всех необходимых параметров, указан и средний расход бензина на 100 км, но только это параметры, которые усреднены для нормальных дорожных и эксплуатационных условий. Расчёт потребляемого вашим автомобилем топлива поможет вам определить способности машины выручить в форс-мажорных ситуациях и экстремальных условиях. Топливный расход за единицу пробега можно рассчитывать по определённым формулам чисто практически.

Зачем знать расход топлива?

Повторим, что это не любопытства ради необходимая информация, а для применения в повседневных жизненных ситуациях. Такие знания помогут вам избежать многих неприятностей. Например, отправились вы в путешествие на своей машине, проезжаете через глухую местность, в которой заправок и в помине не видать, а топливо уже на исходе, максимум машина «прокашляет» ещё километр. Или выезжаете из дома, надеясь на то, что на дне бака ещё плещется чуть топлива, чтобы доехать до работы, а там уже как-то разрешить ситуацию.

Но, наверное, главная информация, которую дает вам знание реального расхода топлива – это то, в каком состоянии находится ваш автомобиль. Резко возросшее потребление топлива, которое проявляется и далее, но не зависит от состояния дорожного покрытия, стиля вождения и погодных условий, свидетельствует о возможных неполадках в каком-либо из узлов машины или её систем. Требуется срочная диагностика.

Потребность в экономии топлива, а, следовательно, и финансовых средств, является не последним мотиватором чёткого знания того, как рассчитать бензин на поездку для своего транспортного средства. Но не только знания, но и понимания самой сущности способа расчётов и периодического их применения в практических условиях. Ведь количество топлива, которое потребляет автомобиль, – далеко не константа, и колеблется в зависимости от многих факторов.

Способы расчёта расхода топлива автомобиля

Топливный расход в литрах на привычный всем отрезок пути в 100 км определяется двумя способами: нормативным и практическим. При всём уважении к нашему Министерству транспорта и связи, первый метод схож с «предсказаниями» метеорологов: как говорится, моно поверить, но лучше не надеяться. Второй способ более приближён к реальности. Точность практического метода тем выше, чем чаще производятся замеры при эксплуатации автомобиля в различных дорожных условиях и ездовых циклах. Но так как мы упомянули о двух способах топливного расчёта, то и расскажем детальнее о них обоих.

Если автомобиль оборудован бортовым компьютером, на экран которого выводится вся полезная информация – и о , в том числе, – то не стоит слепо полагаться на электронику, ведь и она может сбоить, поэтому лучше провести самостоятельные расчёты, дабы проверить функционирование датчиков и электроники.

Нормативный метод расчёта топливного расхода

Он применяется бухгалтерами компаний с учётом различных поправочных данных. Выполняя вычисления для себя, за базовую норму применяется номинальный расход, указанный в паспорте транспортного средства и следующие поправки, которые учитывают:

1. Зимние эксплуатационные условия: центральная часть +0,07, южная +0,05, северная +0,15.

2. Летние эксплуатационные условия с учётом того, что постоянно включен кондиционер: +0,07.

3. Плотность населения. В городах с количеством жителей от 100 до 250 тысяч +0,1, от 250 тысяч до 1 миллиона +0,15, более 1 миллиона +0,2.

4. Возраст транспортного средства и его фактический пробег. Пять лет либо более 100 тысяч километров +0,05, более восьми лет или от 150 тысяч километров +0,1.

Теперь для примера рассчитаем произвольно топливный расход гипотетического автомобиля: по паспортным данным 12 литров, летом, центр Украины с населением 230 тысяч человек и пробег в 160 тысяч километров – получаем следующий результат:

Q = 12,0 х (1 + 0, 07 + 0,1 + 0,1) = 15,24 л / 100 км. Значит, если учитывать все эксплуатационные условия и возрастные факторы автомобиля, то нормативный расход в данном регионе должен составлять почти 15,3 литра на 100 километров. Данная формула универсальна как для расчёта бензина, так и дизтоплива, а также газа. Чтобы просчёты были значительно точнее, необходимо прибегнуть к большему количеству поправочных коэффициентов.

Данный метод больше относится к прогнозным, чем к точным. Но если ваш автомобиль расходует больше топлива, чем в результате вычислений по данной формуле, тогда следует бить тревогу и проводить диагностику, что-то с машиной явно не в порядке.

Практический метод расчёта топливного расхода

Чтобы замерить топливный расход на 100 километров по пройденному расстоянию, нужно выполнить следующее:

1. Заправить бак «под завязку», засечь километраж на одометре.

2. В обычном режиме прокатать несколько сотен километров.

3. Снова дозаправить бак автомобиля до полного и записать новые показания одометра. Совет: второй раз лучше заливать топливо на той же заправочной станции и на той же колонке, ведь в силу некоторых факторов разные аппараты могут по-разному заливать.

По квитанции проверьте объём повторной доливки топлива. Отнимите от крайнего показания одометра первое зафиксированное. Разделите второй литраж на полученную разницу километров, а затем умножьте полученное на 100. Вот вы и получили тот самый искомый топливный расход. Если же поменять местами делимое и делитель, то, наоборот, можно узнать, сколько можно проехать на одном литре топлива. Если умножить получившееся значение на полный объём бака, можно узнать, какое расстояние можно проехать полностью заправленным до следующего посещения АЗС.

Данная информация весьма полезна, если планируется какое-нибудь дальнее путешествие. Постоянно ведя подобный контроль топливного расхода, можно заправлять свой автомобиль всегда на любимой АЗС и по выработанному графику.

И в качестве, так сказать, бонуса, мы приведём ещё один проверенный, хоть и старый, но очень точный способ вычисления топливного расхода. Для этого возьмите одну канистру на 20 литров, полную бензина, и леечку, положите в багажник. Истратьте бензин, что в баке, путём привычной для вас езды. Снимите показания одометра и заливайте ту самую канистру топлива. Когда оно закончится, зафиксируйте километраж. Такие циклы можно повторять сколько угодно раз, но знайте, что результат будет тем точнее, чем больше вы будете повторять данную процедуру. Потом рассчитайте результат по вышеприведённой формуле. Хотя данный способ и является наиболее точным, он скрывает в себе некоторые подвохи:

1. Топливный насос автомобиля преждевременно начинает изнашиваться, а то и вовсе ломается.

2. Если в системе не остаётся бензина, потребуется её прокачка.

3. Если вы решили экспериментировать зимой, то заливать бензин из канистры в эту пору – не очень приятное занятие.

4. Топливный расход непостоянен и изменяется в зависимости от дорожных условий.

Поставьте для себя задачу раз в квартал проводить контроль топливного расхода, и вы забудете о таком явлении как непредвиденная нехватка горючего в пути. Кроме того, вы будете всегда начеку в случае появившегося и вовремя забьёте тревогу, ведь это, в первую очередь, вопрос вашей безопасности, а потом уже экономии средств.

Как рассчитать норму расхода топлива?

Министерство транспорта и связи предоставило не только затрачиваемую норму на горючие и смазочные материалы, но и способ расчёта нормы топливного расхода. Чтобы математически выразить израсходованные литры топлива при расчёте, необходимо точно определить тип транспортного средства. Если вы владеете легковым автомобилем, то расчёт производится по следующей формуле:

А = 0,01 Б L K

А – нормативный топливный расход;

Б – установленная норма, которая указана в документации;

L – пройденный километраж;

K – суммарный коэффициент поправки.

Крайняя величина находится под влиянием нескольких факторов: возраст машины, условия климата, использование системы кондиционирования, перевозка прицепа и других. Зимой к вычисленному нормативному топливному расходу следует прибавлять ещё 5%, если эксплуатация автомобиля происходит в южных и центральных областях, и до 10%, если в северных регионах.

Населённость, как мы уже писали ранее, также влияет на топливный расход. В городах с населением до 250 000 человек расход ГСМ будет превышать норму на 10%, а в больших городах, как Харьков и Киев – на 20%. Машины старше пяти лет или те, что проехали более ста тысяч километров, расходуют на 5% больше топлива, чем аналогичные модели, что только сошли с конвейера ; восьмилетки – уже на 10%. Транспортировка негабарита может увеличить норму топливного расхода до 35%.

Что такое удельный расход топлива?

Под данным понятием подразумевается определённая единица измерения, которая применяется при перевозке пассажиров. Как правило, данной величиной обозначается расход топливной единицы на одну мощностную. Бывает порой, что и на расстояние в один километр, а также временной отрезок в секунду, минуту либо час. Данный показатель рассчитывается строго в соответствии требованиям 93/116/ЕС.

Выясняя удельный расход топлива, необходимо учитывать следующие нюансы:

1. Производить измерения нужно только при старте холодного силового агрегата.

2. Проводить процедуру следует в условиях, которые вам наиболее привычны в эксплуатации автомобиля.

3. Нужно брать в расчёт усреднённые величины загородного и городского циклов.

В зависимости от того, к какой мощности относится топливный расход, различаются следующие виды:

- удельный индикаторный расход;

Удельный эффективный расход топлива.

Второй вид является важнейшим параметром силового агрегата автомобиля и всегда указывается в паспорте двигателя, являясь его экономичным показателем. Единица измерения gi (кг/Дж) обозначает, сколько килограммов топлива нужно затратить для получения 1 Дж энергии индикаторной работы в цилиндре. Если брать в расчёт, что 1Дж=1Вт, тогда получается следующее: 1 Дж=1 Вт*1с. Следовательно, единицами, в которых измеряется топливный расход, будут кг/(Вт*с). В практике мощность принято обозначать в больших единицах, как и топливный расход за время, то есть в кВт*ч. Итак, формула следующая:

gi = G \ Ni

gi – удельный индикаторный топливный расход кг\(кВт*ч);

G – расход топлива за часы кг\ч;

Ni - индикаторная мощность кВт.

Для измерения мощности двигателя в лошадиных силах, индикаторный топливный расход определяется в соотношении 1 кВт = 1.36 л.с. или 1 л.с. = 0.775 кВт. Формула вычисления удельного эффективного топливного расхода следующая: ηе= ηi ηм или 1/ geQH= ηм ∙1/ giQH.

Подписывайтесь на наши ленты в