Как измеряют расход топлива? — Авто Mail.ru
На самом деле, никакого вселенского заговора автомобильных компаний по вопросу топливной экономичности не существует. Ларчик расхождения показаний открывается просто — всем не угодишь. Один водитель живёт, допустим, в Мытищах и каждый день продирается через пробки на работу в южную часть Москвы. Второй пользуется машиной только летом для поездок на дачу. Третий вынужден регулярно месить грязь в борьбе с распутицей на пути в родную деревню. Четвёртый работает в такси и потому из города практически не выбирается. Пятый ездит один, а шестой постоянно возит семью. Седьмой…
Таких частных случаев можно изобрести хоть миллион. И, согласитесь, даже если взять для всех этих событий один и тот же автомобиль, он будет показывать разный расход топлива. Да что там говорить, на реальную экономичность влияют также множество сторонних факторов, начиная от встречного ветра и заканчивая настроением водителя. Если бы автопроизводители попытались описать в технических характеристиках все возможные дорожные ситуации, справка о расходе занимала бы не три строчки, как сейчас, а три толстенных тома. Спрашивается — оно нам надо?
В принципе, основные методики замера экономичности разрешают полигонные испытания, но практически все автопроизводители предпочитают пользоваться стендами. Ведь в лаборатории проще создать идеальные условия, а это ключ не только к повторяемости результатов, но и к хорошим показателям расхода
Поэтому для замеров экономичности автомобильные компании пользуются стандартными методиками. Взятыми, кстати, не с потолка, а утверждёнными законодательно. Правда, в разных уголках мира эти нормы всё же слегка отличаются друг от друга, но их суть остаётся неизменной — в любой момент времени тест можно воспроизвести, то есть добиться повторяемости результатов, и сравнить между собой различные модели.
А для этого испытателям нужны идеальные условия. Вот почему расход топлива давным-давно определяется не на трассах полигона (хотя такая возможность, в принципе, допускается), а в лабораториях — закрытых камерах с постоянно хорошей «погодой». Автомобиль устанавливают на беговые барабаны и запускают в пробег по условному маршруту с имитацией городского или загородного движения. А в итоге вычисляют ещё и средний расход, которым мы все обычно оперируем в спорах на тему, у кого машина меньше «кушает». В общем, не надо быть профессором, чтобы понять — полученные при таком раскладе данные практически всегда будут отличаться от реальных в лучшую сторону. Насколько сильно? Зависит от того, как составлена методика.
Европейский цикл NEDC оставляет автопроизводителям множество законных лазеек для оптимизации результатов теста. К примеру, применение многоступенчатых трансмиссий и гибридных технологий позволяет существенно сократить паспортный расход топлива
Например, в Европе сейчас действует так называемый цикл NEDC (New European Driving Cycle), описанный в Правиле ECE R101. Он был разработан ещё в 70-х годах прошлого века, и хотя с тех пор не раз модифицировался, со стороны независимых экспертов всё чаще раздаются упреки в его оторванности от современной жизни. И дело не только в том, что методика не запрещает выбирать для испытаний автомобиль после, скажем так, селективной сборки — с обкатанными узлами, маслами низкой вязкости, самыми маленькими шинами из ряда допустимых размерностей… Важнее, что NEDC также разрешает выключить фары, «музыку», обогрев заднего стекла, кондиционер и другие потребители энергии, а поскольку беговые барабаны не умеют имитировать повороты, то и усилитель руля бездействует. Иными словами, у автопроизводителей развязаны руки, чтобы слегка подшаманить результаты.
Вызывает споры и сам условный ездовой цикл. NEDC делится на две части. Первая — виртуальный «город» (UDC — Urban Driving Cycle). В поездку по нему автомобиль отправляется после отстоя при комнатной температуре 20-30 градусов. Подсчет расхода топлива и вредных выбросов начинается сразу после запуска мотора, но первые 11 секунд машина не трогается с места. А затем испытуемая модель попадает как бы на типичные европейские улицы — глухих пробок нет, но трафик весьма плотный. Такие условия имитируются циклическими разгонами и торможениями, перемежающимися с короткими остановками и отрезками движения с постоянной скоростью. Она, кстати, невелика — максимум 50 км/ч, а сами ускорения весьма неспешные (набор того же «полтинника» длится целую вечность — 25 с!). На тест отводится 780 с, за это время автомобиль успевает четыре раза преодолеть «город», проехав чуть более четырёх километров со средней скоростью 18,7 км/ч.
Американский стандарт FTP-75 на сегодня считается наиболее приближённым к реальности. Хотя эксперты критикуют его за отсутствие участков с равномерным движением
Второй этап NEDC — «пригород» (EUDC, Extra-Urban Driving Cycle). Он не такой длительный, всего 400 с, но итоговый пробег получается больше — без малого семь километров. Всё потому, что средняя скорость на маршруте выше — 62,6 км/ч. При этом машине дают разогнаться сильнее — аж до 120 км/ч. Но только единожды, как видно по графику, после этого следует торможение до полной остановки.
Вот и всё! Цикл NEDC полностью пройден. Общий пробег — 11 км, средняя скорость — 33,6 км/ч, длительность — 1180 с или чуть менее 20 минут. Вычисляем среднее значение между «городом» и «пригородом» — получаем средний расход (так называемый смешанный цикл). Чувствуете подвох? Правильно — современному подключаемому гибриду выдержать такое испытание почти целиком на электротяге раз плюнуть. Отсюда и фантастически низкие показатели: как вам, к примеру, 3,1 л/100 км у суперкара Porsche 918 Spyder? Или 1,7 л солярки на 100 км пути у Audi Q7 e-tron? В выигрышном положении находятся и обычные автомобили, если у них много передач в коробке или мотор выдаёт максимум тяги на малых оборотах. А таких в современной Европе становится всё больше, не так ли?
Японский цикл JC08, пожалуй, самый «медленный» из известных. Движение по загородным трассам и тем более магистралям в нём, по сути, не учитывается
В Америке действует другой стандарт — FTP-75. В общих чертах он похож на европейский NEDC: в США также делят поездку на город и пригород, имитируют холодный старт, да и средняя скорость почти не отличается — 34,1 км/ч. И всё же именно заокеанскую методику принято считать более приближенной к реальной жизни. Во-первых, испытания по FTP-75 не такие скоротечные — они длятся 1874 с (более получаса), и за это время машина успевает проехать почти 18 км. Во-вторых, в условном городском цикле предельная скорость выше — 56 км/ч, а ускорения интенсивнее. Кроме того, темп движения получается рваным — только разгон и торможение, участков с постоянной скоростью нет совсем. Наконец, в-третьих, американская методика предписывает включать кондиционер, если он есть на данной модели. Ну и ещё одна маленькая деталь. В США принято измерять расход не в привычных нам «л/100 км», а в «милях/галлон». Эксперты полагают, что водителю так проще — считать, сколько он способен проехать на единице заправленного горючего.
В итоге одна и та же модель может показать по стандарту FTP-75 расход топлива на 10-20% выше, чем в цикле NEDC. Потребителю от этого только плюс — он получает более точные данные. А вот автопроизводители, само собой, порой пытаются смухлевать и представить в характеристиках заниженные цифры, полученные в тестах по другим методикам. Но такая практика чревата неприятными последствиями — чего стоит только скандал с концерном Hyundai и Kia, который вынужден был компенсировать клиентам стоимость перерасходованного топлива.
В октябре 2015 года спорам о паспортном и реальном расходе топлива, возможно, придёт конец. Именно тогда планируется запустить новую глобальную методику WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedures), разработку которой сейчас завершают специалисты из стран Евросоюза, Японии и Индии. В ней постарались учесть каждую мелочь вплоть до выбора шин и давления в них. Всего циклов (WLTC) будет три — для машин с удельной мощностью (кВт/тонну снаряжённой массы) меньше 22 включительно, от 22 до 34 включительно и свыше 34. Последний вы можете видеть на графике. Испытание довольно жёсткое: за 1800 с автомобиль проезжает 23,3 км со средней скоростью 46,5 км/ч
Впрочем, разница может быть ещё больше, если сравнить, например, американский стандарт FTP-75 с японским JC08. В нём также постоянно чередуются разгоны и торможения, без участков равномерного движения, но максимальная скорость не превышает 80 км/ч. А езда получается самой неторопливой — на отрезке 8,2 км средняя скорость составляет всего лишь 24,4 км/ч. И это ещё раз говорит о том, что всем не угодишь. Японцы просто учли в своей методике большую загрузку островных улиц и трасс.
Иными словами, идеального подхода к изучению расхода топлива пока ещё не придумали. То, что мы имеем сейчас, — вынужденный компромисс. И автопроизводители, конечно, стремятся повернуть его в свою сторону. Это не мошенничество, скорее ловкость рук. Принцип «что не запрещено, то разрешено». Но даже такие несовершенные методики имеют свой плюс. Ведь сравнивая паспортные данные, полученные в рамках единых стандартов, мы хотя бы приблизительно можем понять, какой из автомобилей экономичнее.
Как измеряют расход топлива производители?
Вы когда-нибудь задавали себе этот вопрос? Откуда берутся эти красивые цифры в рекламе и почему в реальной жизни все не так?
Может, тестирование проводят в суперсекретной лаборатории, где башковитые профессора с толстенными очками знают все тонкости машины и поэтому получают такие цифры? Или же это делает обыкновенный комбайнер Вася, который измеряет расход по дороге в сельский клуб, но цифры сообщает на утро, поэтому они немного расходятся с реальностью? Давайте разбираться.
Расход топлива – это святой Грааль современных автопроизводителей. Во имя этой цели проводятся здоровенные экомарафоны, в котором журналистов изнуряют многодневным пробегом. Но на самом деле всем абсолютно одинаково, какой расход, ведь главное – это заветные циферки в графе.
КТО ИЗМЕРЯЕТ РАСХОД?
Естественно, сами автопроизводители. Есть несколько организаций, способных делать подобные эксперименты (например, американская EPA (Environmental Protection Agency) – агентство по защите окружающей среды). Но если они полностью загрузят себя только исследованиями реального расхода в машинах, то смогут охватить не больше 20% всех машин. Реально же они исследуют 10-15% авто.
Но будучи не в силах протестировать все автомобили, подобные организации в силе выработать методику тестирования, которую они продают производителям, которые, в свою очередь, тестируют свои машины по этой программе. А если они отходят от нее, то получают солидный штраф от государства. Поэтому подобная система выгодна всем участникам рынка. С одной стороны, все выглядит так, что у нас есть три противостоящие друг другу организации (государство, производители, природоохранные организации), а с другой стороны – им очень несложно договорится с друг другом.
КАК МЕРЯЮТ РАСХОД?
И тут мы ответим на один из глобальных вопросов – гоняют ли производители свои машины по треку, чтобы узнать расход? Нет, к сожалению, нет. И причина тому – трек является не контролируемой средой, поэтому невозможно повторить опыты в одинаковых условиях. Поэтому машину ставят на динамометрический стенд, где ведущие колеса машина вращают специальные ролики, которые могут вращаться с различным усилием, что, в свою очередь, создает разную нагрузку на машину и симулирует различные условия эксплуатации. Расход топлива измеряют надев на выхлопную трубу газовый анализатор. Именно по составу выхлопных газов определяют, сколько именно сжег топлива ваш будущий автомобиль.
ТИП РАСХОДА
Или другими словами – что значит расход на трассе, в городе и смешанный цикл? Определяется тип расхода специальными графиками, которые показывают траекторию скорости. Эта траектория – зависимость скорости машины от времени. Вот, например, график, который используют для моделирования ситуации в городе. Хоть подписан он по-английски, но понять его довольно просто, вертикальная шкала – скорость, горизонтальная – время тестирования.
Примечательно, что это график неизменен с 1970-х годов. А вот график нагрузки машины для получения расхода на трассе (средняя скорость на нем – 76,3 км/ч):
Кто-то может возразить: “Неужели все так просто?”. Нет, все действительно намного сложнее. Но просмотрев всю методику тестирования, легко понять, что вся соль кроется в подобных графиках, все остальное – детали. Как, например, условие, что во время испытаний машина должна сделать 23 остановки. Или что температура в лаборатории должна быть от 20 до 30 градусов. Точно она устанавливается только для измерений расхода при включенном кондиционере (к слову, тогда она должна составлять 35 градусов). Поэтому не буду нагружать вас лишним и перейдем дальше.
Ах да, любопытные умы интересуются, что это за такой комбинированный расход. Прошу: комбинированный расход равен: 1/(0,55/город + 0,45/трасса).
Любые автотранспортные средства работают на том или ином виде топливе, которое необходимо, чтобы автомобиль двигался. Самое распространённое топливо в мире, это бензин и дизельное топливо. Каждое транспортное средство потребляет определенное количество топлива, и имеет разный запас хода из-за различного расхода бензина или дизельного топлива. Каждый из вас знает, что все автопроизводители, которые выпускают автомобили, в спецификациях и различных руководствах на них обязаны указывать заявленный расход топлива. Вы когда-нибудь задумывались, откуда берутся эти цифры?
Наверняка не все автолюбители знают, как автомобильные компании определяют эти цифры экономичности. Особенно это интересно с учетом того, что большинство заявленных данных о расходе топлива не соответствует действительности при эксплуатации машины в реальных условиях. Предлагаем вам узнать более подробно, откуда берутся заводские цифры о расходе топлива, а также узнать, есть ли нормы потребления топлива в России.
Вы думаете, что заводские замеры топлива проводятся в секретных лабораториях автопроизводителей? Или вы полагаете, что автомобильные компании проводят длительные тесты своей продукции, для того чтобы сделать замеры потребления топлива в реальных условиях? Нет, все гораздо проще и быстрее.
В современном мире все автопроизводители в настоящий момент озабочены проблемой экономичности новых автомобилей. Ведь каждая новая модель любой марки автомобиля по традиции должна быть экономичней предыдущего поколения автомобилей.
Долгое время у автопроизводителей довольно таки легко это получалось осуществлять, благо помогали современные технологии в автопромышленности. Но сегодня автопроизводители столкнулись с тем, что нынешнее развитие автотехнологий не позволяет больше существенно снижать потребление топлива автомобилями оснащенные двигателями внутреннего сгорания. Ведь рано или поздно каждой технологии есть предел.
Именно поэтому каждый производитель при контрольном измерении потребления топлива уделяет этому процессу пристальное внимание. Ведь от результатов замеров расхода топлива могут зависеть будущие продажи автомобиля.
Кто измеряет расход топлива новой моделью перед началом продаж?
Конечно, в первую очередь все автопроизводители проводят собственные испытаний и замеры расхода.
Но этим все не заканчивается. В каждой стране существуют нормы расхода топлива, которые утверждаются руководящими органами государства, для того чтобы любое транспортное средство было сертифицировано в соответствии с законодательством той или иной страны.
На основании этих норм, производитель автомобилей обязан соблюдать установленные значения расхода топлива для каждого класса автомобилей.
Наиболее важные измерения и более жестокие требования к экономичности автомобилей предъявляются в Евросоюзе и США. В этих государствах есть независимые лаборатории, которые помимо автопроизводителей проводят свои собственные замеры потребления топлива испытуемых машин.
В нашей стране, к сожалению, не существует обязательных требований к экономичности транспортных средств, которые автопроизводители должны соблюдать при производстве автомашин. Но, тем не менее, нормы расхода топлива все-таки существуют. Для чего об этом вы узнаете чуть позже.
В США измерения экономичности автомобилей проводится государственной лабораторией EPA. Правда, через испытания проходят не все новые модели которые выходят на автомобильный рынок. Лаборатория не может проверить все автомобили, так как это физически не возможно. Проверку на экономичность проходят только 10-15 процентов автомобилей.
Благодаря независимым замерам в лаборатории EPA, удается установить более точные данные о расходе топлива той или иной модели автомобиля.
В отличие от США в Евросоюзе нормы расхода топлива регулируются директивой ЕЭС 715/2007 692/2008A. Эта директива регулирует порядок проводимых замеров автопроизводителями экономичности выпускаемой продукции.
Несмотря на разные нормы потребления в США и в Европе процесс испытаний для определения потребления топлива автотранспортными средствами примерно одинаков.
Как измеряется расход топлива?
Вы думаете, что автомобильные компании и лаборатории измеряют расход топлива в реальных условиях эксплуатации автомобиля? Нет, это не так. Специалисты не тестируют автомобиль в городе, на трассе и на бездорожье, чтобы узнать действительный расход топлива.
Все намного сложнее. Все дело в том, что реальные условия, в которых мы водим автомобиль это не контролируемая среда, которая в реальной жизни постоянно изменяется (погода, давление, ветер, температура дорожного покрытия и т.п.). Для более точных замеров всех транспортных средств необходимы одинаковые условия испытаний, что можно сделать только на специальных стендах в лаборатории.
Как правило, для того чтобы измерить истинный расход топлива любого автомобиля необходимо поместить его на специальный автомобильный стенд, подключить различные датчики и специальную аппаратуру, и провести ряд тестов во время которых проводится замеры выбросов загрязняющих веществ (НС/СО/СО2). На основании этих данных и вычисляется предварительная экономичность машины. То есть по химическому составу выхлопных газов специалисты определяют, сколько именно топлива сгорело в двигателе.
Итак, теперь мы знаем, что все автопроизводители и независимые лаборатории определяют экономичность автомобилей на специальных стендах. Но как они придумали вычислять правильное потребление топлива?
Имитация на стенде городской эксплуатации автомобиля
Например, Американская лаборатория измерений экономичности автомобилей (EPA) проводит замеры на стенде с помощью различных циклов, которые имитируют эксплуатацию автомобиля в городе (разгон, торможение на светофоре, снижение скорости в плотном потоке и т.п.). Для этого в специальную компьютерную программу заложены различные режимы работы стенда. Эта процедура замера экономичности применяется с 70-х годов прошлого века.
Аналогичным образом проводится замеры потребления топлива на шоссе. Для этого специалисты используют другой цикл работы автомобильного стенда.
Именно в настройках работы автомобильных стендов и отличается подход Американских лабораторий от Европейских. Поэтому мы часто видим различные данные об экономичности одних и тех же автомобилей, которые продаются в США и в Европе.
Начиная с 2008 года, ЕРА включила в работу стенда три новых цикла, которые призваны улучшить точность измерений потребления топлива, чтобы уменьшить несоответствие заявленной заводской экономичности от реального потребления топлива. Новые испытаний теперь более приближены к реальной эксплуатации машины. Так теперь проводятся замеры при включённом кондиционере, которым пользуется 97 процентов автовладельцев.
Также с 2008 года проводятся замеры, которые учитывают холодное время года. Именно в это время, как правило, расход топлива может вырастать до 35 процентов. Кроме того, новые циклы испытаний теперь проводятся при более больших скоростях движения автомобиля на стенде. Ранее замеры проводились на скорости до 80 км/час. Теперь во время тестирования включается программа, которая имитирует движение по шоссе на скорости до 135 км/час.
Вот пример результатов нового тестирования экономичности:
Тип поездки | Низкая скорость, разгон, торможение, имитация городского движения | Имитация свободного потока транспорта, движение на высокой скорости | Более высокая скорость движения; Максимальное ускорение и торможение | Имитация жарких климатических условий. Включение кондиционера | Имитация холодного время года |
---|---|---|---|---|---|
Максимальная Скорость | 56 миль / ч | 60 миль / ч | 80 миль / ч | 54,8 миль / ч | 56 миль /ч |
Средняя Скорость | 21.2 миль / ч | 48,3 миль / ч | 48,4 миль / ч | 21.2 миль / ч | 21.2 миль / ч |
Максимальное Ускорение | 3.3 миль / ч / сек | 3.2 миль / ч / сек | 8.46 миль / ч / сек | 5.1 миль / ч / сек | 3.3 миль / ч / сек |
Имитация Расстояния | 11 миль. | 10.3 миль. | 8 миль. | 3.6 миль. | 11 миль. |
Длительность испытания | 31,2 мин. | 12.75 мин. | 9.9 мин. | 9.9 мин. | 31,2 мин. |
Остановки | 23 | нет | 4 | 5 | 23 |
Холостой ход времени | 18% времени | нет | 7% времени | 19% времени | 18% времени |
Двигатель Запуск | Холодный | Теплый | Теплый | Теплый | Холодный |
Лаборатория температура | 68ºF-86ºF | 95 ° F | 20ºF | ||
Кондиционер автомобиля | Выкл | Выкл | Выкл | Вкл | Выкл |
Полученные данные измерений в последующим интерпретируются специалистами с помощью специальных формул, которые помогают вычислить среднее значение потребления топлива тем или иным автомобилем.
Вычисление расхода топлива
Теперь мы знаем, как автопроизводители и независимые эксперты определяют, сколько потребляет топлива транспортное средство. Но как они смогли внутри лаборатории сделать имитацию реальных дорожных условий, которые помогают проводить замеры расхода топлива?
В этом им помогает специальный стенд, который представляет собой группу специальных роликов, на которые и заезжает испытываемый автомобиль ведущими колесами. Задача стенда изменять нагрузку на вращение роликов. Это точно также как велотренажер, который имеет разные настройки вращения педалей. Чем больше необходимо силы, для того чтобы провернуть педали тренажера, тем больше необходимо энергии для этого (при поддержании нужной скорости).
Именно таким образом и проводятся замеры потребления топлива. То есть специалисты добавляют нагрузку на ролики и смотрят, насколько выросло потребление топлива автомобиля.
Правда, несмотря на технологичность автомобильного стенда приблизиться к расходу в реальных условиях у специалистов не получилось. Все дело в том, что на конечный расход топлива влияет очень много факторов, начиная от аэродинамического сопротивления воздуха (которое отсутствует в лаборатории) и, заканчивая климатическими внешними условиями, которые могут существенно изменять экономичность любого транспортного средства.
Для того чтобы увеличить точность замеров потребления топлива автопроизводители и независимые лаборатории после тестирования автомобилей на стенде проводят специальные замеры на обычной дороге. Специалисты проверяют накат автомобиля.
На любое транспортное средство, которое движется по дороге, играет огромное количество факторов, которые препятствуют движению машины. Так автомобиль во время движения постоянно сталкивается с различными сопротивлениями (аэродинамическое, сопротивление качению, сопротивление от покрышек, сопротивление от тормозных систем, сопротивление механизма в коробке передач и т.п.).
Кроме того, на накат автомобиля влияет и его снаряженная масса. В отличие от стенда, где автомобиль проходит тест без водителя и пассажира, в реальной жизни автомобиль, более тяжелый из-за багажа, пассажиров и водителя. А при такой нагрузки замеры экономичности на стенде будут не правдивы. Для того чтобы улучшить точность замеров специалисты придумали использовать тест, во время которого автомобиль движется по дороге накатом.
Этот тест накатом применяется всеми автопроизводителями в мире, который признан единым мировым стандартом. Во время теста автомобиль разгоняется до 130 км/час, далее коробка передач включается на нейтральное положение и специалисты замеряют динамику падения скорости и время до полной остановки.
В итоге по специальной формуле специалисты определяют итоговую силу сопротивления (F), которую имеет автомобиль во время движения по дороге. Далее коэффициент итоговой силы сопротивления применяется к полученным результатам экономичности во время замеров на стенде, что позволяет во время лабораторных исследований учитывать внешние факторы, которые влияют на потребление топлива при эксплуатации машины в реальных условиях.
Но, несмотря на научный подход подсчета итоговых значений экономичности автомобилей в лабораторных условиях, до правдивых значений потребления топлива этим результатам, очень далеко. Ведь, к сожалению, идя научным путем, специалисты не учитывают множество факторов, которые влияют на конечное потребление топлива. Именно поэтому, очень часто, приобретая новый автомобиль, мы недовольны расходом топлива, который значительно отличается в реальных условиях от заявленного автопроизводителем.
Американская ЕРА, автопроизводители и другие лаборатории в Европе знают, что их замеры экономичности не совершенны. Но, тем не менее, расход топлива в спецификациях на новые автомобили больше всего приближен к реальным условиям эксплуатации машины.
К сожалению, более точно объявлять расход топлива новой модели перед началом серийного производства у производителей не получится. Ведь не возможно в лаборатории предусмотреть все факторы, которые влияют на экономичность автомобиля. Например, любой автомобиль на холодный двигатель будет расходовать гораздо больше топлива, чем при прогретом моторе. Но расход будет не постоянный, и зависеть от внешних погодных условий и многого другого.
Или, например, при выходе из строя подшипника в колесе машина также может начать потреблять больше топлива, чем всегда. Так что вычислить точное потребление топлива перед началом производства транспортного средства не представляется возможным. Поэтому нужно привыкнуть к тому, что заявленный производителем расход топлива всегда не соответствует реальному расходу, с которым мы будем сталкиваться в процессе владения машиной.
Нормы расхода топлива в автомобилях
В США и в Европе применяются жесткие требования к нормам расхода топлива выпускаемых и эксплуатируемых автомобилей на дорогах общего пользования. Если автопроизводитель выпустит автомобиль, экономичность которого будет выше чем установленные на законодательном уровне той или иной страны, то автомобильная компания может лишиться права продавать такой автомобиль, а также будет оштрафована на крупную денежную сумму.
В нашей стране как мы уже писали выше, строгих нормативов потребления топлива, которые применяются к автопроизводителем нет. То есть те компании которые занимаются производством транспортных средств на территории Российской Федерации более вольно себя чувствуют в отличие от развитых стран. Тем не менее несмотря на отсутствие обязательных норм экономичности автомобилей, продаваемых в России, все таки существует список, утвержденный Министерством транспорта РФ. Это список называется «Методические рекомендации нормы расхода топлива и смазочных материалов».
Для чего в нашей стране приняты методические рекомендации нормы расхода топлива транспортными средствами?
Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте предназначены для расчетов нормативного значения расхода топлива по месту потребления, для ведения статистической и оперативной отчетности, определения себестоимости перевозок и других видов транспортных работ, планирования потребности предприятий в обеспечении нефтепродуктами, для расчетов по налогообложению предприятий, осуществления режима экономии и энергосбережения потребляемых нефтепродуктов, проведения расчетов с пользователями транспортными средствами, водителями и т.д.
В первую очередь нормы полезны предприятиям для отнесения расходов на топливо и для уменьшения налогооблагаемой базы. Также с помощью этого справочника вы можете узнать, есть ли в вашей машине перерасход топлива. Для этого проведите замеры потребления топлива вашим автомобилем, и найдите в справочнике такую же, как у вас модификацию автомобиля, чтобы узнать, какая норма расхода топлива рекомендована Минтрансом РФ, для вашего транспортного средства.
В случае если выясниться, что ваша машина потребляет значительно больше, чем указано в справочнике, у вас есть повод задуматься о стиле вашего вождения, а также об исправности автомобиля. В том числе стоит учесть о качестве заправляемого топлива, от которого напрямую зависит экономичность любого транспортного средства.
Источник: Агентство «1ГАИ»
Как измерить расход топлива
Информация о расходе топлива позволяет не только подсчитать траты на содержание автомобиля, но и своевременно диагностировать неисправности, если расход неожиданно увеличится.
ДвигательВ рекламных буклетах, а также в характеристиках автомобиля производитель указывает расход конкретного транспортного средства на 100 километров пути. За рассчетную единицу нормы расхода топлива берется 100 километров пробега, по той причине, что при пробеге менее 50 километров на расход топлива влияет прогрев автомобиля и движение на пониженных передачах.
Первых способ определения среднего расхода топлива — наиболее простой – достаточно просто залить в топливный бак определенное количество бензина (или дизеля) – например, 30 или 40 литров. Когда топливо закончится, водитель будет располагать информацией о пройденном расстоянии и количестве бензина, которое было потрачено. Останется только вычислить расход, поделив «километры» на «литры».
Для второго способа необходимо залить полный топливный бак, иными словами, «под горло». При этом следует отметить расстояние по одометру на начало измерения, а затем пользоваться машиной на протяжении некоторого времени. Учитывая количество залитого топлива, и отметив пройденное расстояние на конец измерения, необходимо снова залить бак под завязку. Этот способ подразумевает ведение бортового журнала, в котором нужно отметить объем доливаемого топлива (замерить его можно при помощи мерной канистры), а также дату заправки, показатель одометра и, например, стоимость топлива. Далее можно воспользоваться формулой: эксплуатационный расход = (объем топлива/пробег)*100. Искомый результат – это количество расходуемых литров на 100 километров пути. Этот способ наиболее точный, но при этом требует от автомобилиста внимательности, пунктуальности и некоторых усилий.
Третий способ также предполагает ведение бортового журнала. Автомобилист должен отметить расстояние по одометру при достижении стрелкой указателя уровня топлива определенного деления – для примера, половину бака. В бортовой журнал также нужно внести объем заливаемого впоследствии топлива – эту процедуру нужно выполнять на протяжении определенного времени. На конец измерения нужно заправить автомобиль так, чтобы стрелка уровня топлива оказалась чуть выше положения «половина бака». Затем водителю нужно быть внимательным и проехать такое расстояние, чтобы стрелка указывала ровно на ½ бака. Далее следует отметить расстояние по одометру и, зная пройденное расстояние и количество израсходованного топлива, можно вычислить расход. Преимущество этого способа перед первым заключается в том, что водитель не рискует оказаться посреди потока без бензина и с заглохшим мотором. А если его сравнивать со вторым, то этот способ несколько проще и требует меньше записей в бортовом журнале. Однако у него есть и существенный недостаток – он является наименее точным из всех перечисленных из-за субъективной оценки положения стрелки уровня топлива в баке.
Подавляющее большинство современных автомобилей оборудованы бортовым компьютером, который позволяет водителям не мучиться с бортовыми журналами и вычислениями, и выводит на экран следующую информацию: общий расход топлива (в литрах на 100 километров пути), мгновенный расход топлива (также в литрах на 100 км во время движения, а, в случае стоянки, в литрах в час). Запас хода до следующей заправки, измеряющийся в километрах, время и среднюю скорость в пути. Если необходимо измерить расход на автомобиле с бортовым компьютером, достаточно просто обнулить статистику.
Итак, существует несколько способов измерить расход топлива. Если автомобиль старый и не оборудован бортовым компьютером, то водитель может выбрать между первым способом, рискуя остаться в какой-то момент без бензина посреди дороги, или двумя другими, для которых необходимо вести бортовой журнал и не забывать вносить в него определенные данные.
Расход топлива измерение
Как измерить расход топлива?
Проблема измерения расхода топлива стоит особенно остро для современных двигателей внутреннего сгорания. Раньше, когда за подачу топлива в двигатель отвечал карбюратор — никакой проблемы измерить расход топлива не было. Топливо идёт в один конец и можно просто измерять поток топлива при помощи турбинного расходомера.
С современными двигателями всё куда сложнее. Все современные двигатели оснащаются системами впрыска топлива — инжекторами или системой Common Rail для дизельных двигателей. Последняя отличается от инжекторной системы питания огромным давлением и впрыском непосредственно в цилиндр.
В чем отличия в плане измерения расхода топлива?
1) Топливная система находится под постоянным давлением. Если давление 3-5 бар не представляет никаких сложностей для расходомеров, то для измерения расхода дизельного топлива после ТНВД дизельного двигателя потребуется специальный расходомер, способный выдержать давление до 1500 бар.
2) В системах питания, дизельных и бензиновых двигателей имеется так называемая «обратка». В бензиновом двигателе она ставится после регулятора давления, и служит для того чтобы через бензонасос был постоянный проток топлива, т.к. в противном случае он перегреется. В дизельном двигателе «обратка» идет после форсунок Сommon Rail и нужна она для того, чтобы соленоиды форсунок могли открывать форсунки. Под таким огромным давлением соленоид просто не способен открыть запорный клапан, поэтому в форсунке используется мультипликатор. Поэтому при открытии форсунки часть жидкости уходит обратно в бак.
Казалось бы всё точно также как и с карбюраторным двигателем, можно взять два турбинных расходомера и замерить расход в линии подачи топлива и в линии обратного потока, и вычесть эти показания друг из друга. Разница между ними и будет реальный расход топлива.
Но так просто всё звучит только в теории.
На практике же получается так, что в обратной магистрали появляются пузырьки воздуха, которые влияют на показания расходомера. Доходит до такого, что показания расходомера в обратной магистрали превышают расход подачи. Такое измерение приводит к излишне оптимистичным результатам измерения расхода топлива, а в некоторых случаях получается и вовсе КПД >1.
Возможно, именно такие результаты измерений идут в техническую документацию на современные автомобильные двигатели.
В бензиновых двигателях — основной источник этих пузырьков — топливный насос, который как уже было упомянуто ранее постоянно перекачивает топливо через систему с высокой скоростью. Топливо буквально пенится.
В дизельных — топливо проходит через горячую зону распылителей форсунок и сильно нагревается, а также игла мультипликатора, которая совершает возвратно-поступательные движения с высокой скоростью способствует появлению пузырьков газа в обратной магистрали.
Для достоверного измерения расхода в таком случае можно использовать дорогостоящий расходомер, основанный на эффекте Кориолиса со специальной системой дегазации.
Но есть и другой способ измерения расхода топлива. Данный способ не только очень точен и не зависит от пузырьков воздуха и вспениявания топлива. Он является более бюджетным чем все известные способы измерения расхода, оборудование можно найти в Госреестре СИ, а также подходит для военной приемки.
Для более подробной информации про способы измерения расхода топлива — обратитесь к нашим специалистам
Топливо: сокращения штатов — журнал За рулем
Этим летом правительство США утвердило новые нормы среднего расхода топлива для автомобилей, продаваемых на американском рынке. Мы выясняли, как повлияют эти нововведения на мировой авторынок.
Документ о среднем расходе топлива CAFE (Car Average Fuel Economy) появился в США после мирового топливного кризиса 1973 года. Через пару лет проект превратился в закон, в соответствии с которым к середине 1980-х бензиновый аппетит снизился вдвое. В конце 2011-го Барак Обама утвердил новый ориентир: средний запас хода автомобилей на местном рынке должен составлять 54,5 мили на галлон (4,32 л/100 км) к 2025 году. Нововведение поддержали автомобильные компании, в сумме занимающие более 90% рынка США. Ныне действующие нормы вдвое демократичнее.
СИСТЕМА КООРДИНАТ
В США для оценки аппетита машины вычисляют количество миль (1 миля = 1,609 км), пройденных на одном галлоне (3,785 л) топлива, cоответствующая единица измерения — mpg (miles per gallon). Чем выше такой запас хода, тем экономичнее автомобиль. Любопытно, что средний запас хода моделей одной марки рассчитывают по формуле среднего гармонического, которая нивелирует значения, выбивающиеся из общего ряда. Таким образом, один прожорливый суперкар не испортит статистику десятка моделей с умеренным аппетитом.
Отвечать требованиям CAFE обязаны автомобили полной массой до 8500 фунтов (3856 кг). Их поделили на два класса: легковые и «легкие грузовики» (вседорожники, пикапы и минивэны). Указанные 4,32 л — средний для двух классов показатель. В гамме каждого производителя различают отечественные (локализация производства на территории США и Канады — более 75%) и импортные модели. Норма для них едина, но соответствовать ей должны те и другие по отдельности.
Запас хода для двухтопливных автомобилей рассчитывают по особой методике, согласно которой каждая такая модификация приносит в общую копилку втрое больше «миль на галлоне» — так поощряют производителей за внедрение новых технологий. Впрочем, закон ограничивает эту прибавку в средний показатель марки — каждая двухтопливная машина добавляет не выше 1,2 мили на галлоне.
ВОЗМОЖНОСТИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ И РАСХОДА ТОПЛИВА БЕНЗИНОВЫХ И ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
За невыполнение норм CAFE предусмотрены штрафные санкции: 5,5 доллара за каждые 0,1 мили недостающего пробега, умноженные на количество автомобилей, выпущенных брендом для США за год. Американская казна получает многомиллионные прибыли, но некоторые производители все же предпочитают откупиться штрафом, нежели вкладывать средства в разработку более экономичных моделей.
РАВНЕНИЕ НА США?
Большая часть выхлопных газов автомобиля (95–98%) — выбросы СO2. Чем меньше их масса, тем ниже потребление топлива. Поэтому Европа ограничивает именно этот параметр. В 2012–2015 годах его предельно допустимый уровень — 130 г/км, в пересчете на расход топлива — 5,2…5,5 л/100 км. А за океаном к тому же времени этот показатель составит 6,0…7,8 л/100 км — в зависимости от класса автомобиля (для пикапов еще больше). Выходит, Европа уже сейчас живет по более жестким правилам. К слову, переход на следующий уровень экостандартов Евро анонсируют за несколько лет, поэтому экономичные и экологичные двигатели для перспективных норм Евро-6 (с 2014 года) у некоторых производителей готовы уже сейчас.
Предельно допустимые в Европе нормы выбросов CO2 зависят от снаряженной массы автомобиля. 1372 кг — снаряженная масса среднего автомобиля. 130 г/км — законодательная норма выбросов СО2 в среднем по модельному ряду.
Предельно допустимые в Европе нормы выбросов CO2 зависят от снаряженной массы автомобиля. 1372 кг — снаряженная масса среднего автомобиля. 130 г/км — законодательная норма выбросов СО2 в среднем по модельному ряду.
Еще в одной крупной автомобильной державе — Японии совсем недавно обсуждали законопроект о снижении к 2020 году среднего расхода топлива по модельному ряду для внутреннего рынка с нынешних 6,1 л до 4,9 л на 100 км пробега. Нормы касаются лишь местных производителей. Как видим, условия также не мягче североамериканских.
Кроме того, многие современные конструкции для американских моделей, например экономичные силовые агрегаты, сделаны по европейским и японским лекалам. И «чужеземцы», попадающие на заокеанский рынок, изначально лучше подготовлены к топливным диетам. Выходит, ужесточение норм больше нервирует местных производителей, нежели фирмы остального мира.
Североамериканский стандарт расхода топлива CAFE (действующие и перспективные нормы).
Североамериканский стандарт расхода топлива CAFE (действующие и перспективные нормы).
Правда, при переходе на более жесткие стандарты всем «передовикам» придется переписать прайс-листы. А доплату прогнозируют немалую — от 2500 до 6000 долларов на одну машину. Причем отбить эти деньги за счет экономии топлива не удастся даже через несколько лет. Потребителю, особенно американскому, привыкшему к сладким ценам, это не понравится.
Ужесточение экологических стандартов и требований снижать расход топлива неизбежно. В Европе и Японии гайки закручивают в заботе об экологии (и наполнении казны), у США цели похожи, но скорректированы под себя: главное — как можно меньше зависеть от импорта нефти и сбалансировать бюджет, а уж потом забота о чистоте воздуха. Через несколько лет в более строгие рамки попадет и Россия. Пока в Техническом регламенте нет требования измерять расход топлива при сертификации моделей для отечественного рынка. Наша страна отстает от ведущих автомобильных держав, но ограничения, касающиеся потребления горючего, рано или поздно будут введены.
Топливо: сокращения штатовЭтим летом правительство США утвердило новые нормы среднего расхода топлива для автомобилей, продаваемых на американском рынке. Мы выясняли, как повлияют эти нововведения на мировой авторынок.
Топливо: сокращения штатовЧто такое теплота сгорания топлива и от чего она зависит
Оглавление:
1. Что такое теплота сгорания топлива.
2. Теплота сгорания бензина.
3. Теплота сгорания керосина.
4. Теплота сгорания дизельного топлива.
1. Что такое теплота сгорания топлива
Сегодня мы выясним, что такое «теплота сгорания топлива», определим ее показатели для разных видов горючего и что на них влияет.
По своей сути топливо – энергоноситель, который при определенных условиях выделяет некоторое количество тепловой энергии. Это зависит от содержания в нем окислителя. Химический состав топливной смеси и его состояния (газ, жидкость) определяет выделяемую энергию. Чем в большем количестве поступает энергия сгорания топлива, тем меньше расходуется горючего при неизменном показателе коэффициента полезного действия. При этом теплота сгорания классифицируется на высшую и низшую (в зависимости от количества израсходованной энергии и количества влаги).
Так, теплота сгорания топлива представляет собой основной показатель энергии, определяет количество полностью сгоревшего горючего и полученную при этом энергию. Для измерения применяют следующее обозначение: «Дж/м³»; «Дж/л».
Для сравнительных расчетов теплотворности различных видов топлива используют минимальное значение теплоты сгорания (29 308 кДж/кг).
Топливо |
Удельная теплота сгорания |
||
ккал |
кВт |
МДж |
|
Мазут |
9700 |
11,2 |
40,61 |
Дизельное топливо (солярка) |
10 300 |
11,9 |
43,12 |
Метан |
11 950 |
13,8 |
50,03 |
Газ сжиженный |
10 800 |
12,5 |
45,20 |
Газ природный |
8000 |
9,3 |
33,50 |
Бензин |
10 500 |
12,2 |
44,00 |
Пропан |
10 885 |
12,6 |
45,57 |
При этом стоит учитывать, что теплота сгорания зависит от множества критериев: влажности, сернистости, зольности.
2. Теплота сгорания бензина
Теплота сгорания бензина практически одинакова для различных марок. Она варьируется в пределах 43,5–44,5 кДж/кг. Данные показатели не зависят от октанового числа бензина и определяются составом топлива. При этом содержащийся в нем водород существенно снижает тепловую ценность бензина из-за возможности связывания с кислородом и образования влаги.
3. Теплота сгорания керосина
Определить точные показатели теплоты сгорания керосина нельзя, так как процентное содержание додекана, тридекана, тетрадекана, пентадекана в каждой партии топлива отличается. Поэтому для различных групп удельная теплота сгорания керосина составляет 43000±1000 кДж/кг. Она обусловлена характеристиками нефти. При этом на теплоту сгорания влияют плотность и вязкость керосина, которые зависят от внешних температур. Отмечено, что при повышении температуры резко возрастает удельная теплоемкость.
4. Теплота сгорания дизельного топлива
Основным показателем влияния на КПД моторов при использовании дизельного топлива служит теплота сгорания. Она определяет процент расхода топлива и показатели КПД. Так, при большом поступлении выделяемой энергии снижается потребление топлива и увеличивается КПД. Но теплота сгорания дизельного топлива напрямую зависит от наличия в составе воды и серы. Поэтому состав дизельного топлива регламентируется. В большинстве случаев теплота сгорания определяется в пределах от 39 200 до 43 300 кДж/кг в зависимости от характеристик используемой при производстве нефти.
Расход топлива и выброс CO2 | Технические характеристики | Технические характеристики | S60 2017 Late
Значения по расходу топлива и величине выбросов в таблице выше основываются на специальных ездовых циклах ЕС (см. ниже), действующих для автомобилей с рабочим весом в базовом исполнении без дополнительной комплектации. Вес автомобиля может быть выше в зависимости от комплектации. Вместе с учетом веса груза это приводит к повышению расхода топлива и выбросов диоксида углерода.
Существует несколько причин повышенного расхода топлива по сравнению с данными, приводимыми в таблице. Например:
- Если автомобиль оснащен дополнительным оборудованием, влияющим на массу автомобиля.
- Стиль вождения.
- Сопротивление качению может возрастать если клиент выбирает колеса отличные от стандартно устанавливаемых на базовую версию модели.
- На высокой скорости возрастает сопротивление воздуха.
- Качество топлива, состояние дорог и дорожная ситуация, погода и состояние автомобиля.
Комбинация перечисленных здесь примеров может привести к значительному повышению расхода топлива.
Значительные отклонения в расходе топлива могут возникать при сравнении с ездовыми циклами ЕС (см. ниже), которые используются при сертификации автомобиля и на основании которых составлена таблица по расходу топлива. Дополнительную информацию можно найти в перечисленных нормативах.
Примечание
На расход топлива существенно влияют такие факторы, как экстремальные погодные условия, наличие прицепа и высокогорная местность в сочетании с качеством топлива.
Ездовые циклы ЕС
Официально значения расхода топлива основываются на двух стандартных ездовых циклах в лабораторных условиях («Ездовые циклы ЕС») в соответствии с EU Regulation no 692/2008, 715/2007 (Euro 5 / Euro 6) и UN ECE Regulation no 101. В связи с тем, что эти ездовые циклы также используются с целью контроля качества, жесткие требования предъявляются к воспроизводимости результатов испытаний. Именно поэтому испытания проводятся в тщательно контролируемых условиях и только с использованием основных функций автомобиля (например, отключены кондиционирование воздуха, радио и т.д.). В результате такого подхода вполне естественно, что официально устанавливаемые значения не совпадают с тем, что клиент наблюдает на практике.
Эти правила охватывают ездовые циклы в «городской среде» и по «шоссе»:
- Езда в городской среде – измерения начинаются при холодном пуске двигателя. Движение моделируется.
- Движение по шоссе – автомобиль ускоряет и замедляет движение на скорости в диапазоне 0–120 км/ч(0–75 миль/ч). Движение моделируется.
Автомобили с механической коробкой передач начинают движение со 2-ой передачи.
Официальное значение для смешанного режима вождения, указанное в таблице, согласно требованиям законодательства является комбинацией результатов ездовых циклов «в городской среде» и «по шоссе».
Для расчета выбросов диоксида углерода (выбросов CO2) выхлопные газы собираются в течение этих двух ездовых циклов. Затем эти газы анализируются, и рассчитывается уровень выбросов CO2.
Насколько точно мы можем измерить расход топлива автомобиля в реальных условиях эксплуатации?
Особенности
- •
Точность OBD анализируется для 15 LDV и 12 HDV.
- •
Для большинства автомобилей расход топлива OBD измерялся с точностью ± 5% (в дороге и в лаборатории)
- •
Для большинства автомобилей расстояние OBD измерялось с точностью ± 1,5% (на — дорога и лаборатория)
- •
Точность повышается при мониторинге в течение более длительных периодов.
- •
Высокая точность OBD важна для качества будущего мониторинга реального расхода топлива автомобильным транспортом.
Реферат
Нормативы Европейского Союза (ЕС), устанавливающие CO 2 Стандарты выбросов для легковых (LDV) и тяжелых (HDV) транспортных средств требуют, чтобы Комиссия контролировала потребление топлива (FC) при использовании на бортовые приборы контроля расхода топлива (OBFCM). Для LDV точность измерения расхода топлива установлена нормативными документами на ± 5%, в то время как для HDV требований пока нет.В этом исследовании данные OBFCM от 15 LDV и 12 HDV были записаны в лабораторных и дорожных поездках. Результаты показывают, что расход топлива, измеренный с помощью OBFCM, для большинства транспортных средств удовлетворяет требованиям точности ± 5% при полных лабораторных испытаниях или полных поездках (максимальная средняя погрешность транспортного средства ~ 7%). Статистический анализ показал, что на точность бортовой диагностики (OBD) могут влиять средняя скорость автомобиля, ускорение и общая динамика поездки. Наименьшей точности можно ожидать, когда транспортные средства движутся на низких скоростях в переходных условиях.Для большинства транспортных средств расстояние, вычисленное по сигналу скорости OBD, имеет точность в пределах ± 1,5% на дороге, когда расстояние глобальной системы позиционирования (GPS) используется в качестве эталона. Результаты как HDV, так и LDV подтвердили, что точность OBD и точность измерения расхода топлива и расстояния улучшились для мониторинга в течение более длительных периодов (полные поездки по сравнению с короткими фазами). Результаты этого исследования могут быть использованы для дальнейшей поддержки стандартизации точности OBFCM в транспортных средствах и настройки реального подхода ЕС к мониторингу выбросов CO 2 .
Ключевые слова
OBFCM
реальный FC
FC разрыв
Выбросы CO2
Расход топлива OBD
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
© 2021 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Как измеряется расход топлива и насколько это точно?
Что такое расход топлива, как он измеряется и насколько точен?
НА МЕСТЕ И В Европе мы используем термин л / 100 км или литры на 100 км для описания расхода топлива в автомобиле и, таким образом, делаем вывод о том, является ли автомобиль экономичным или нет, а также позволяя нам тренироваться. потенциальные затраты на топливо для автомобиля, который мы собираемся купить.
В некоторых странах, например в США и Великобритании, предпочтительным дескриптором является миль на галлон (MPG). Но в США и Великобритании галлон не измеряется одинаково, на самом деле галлон в Великобритании (имперское измерение) равен 1,2 галлону в США.
Поскольку проверка расхода топлива в Австралии такая же, как и в Европе…
… можно прочитать обзор автомобиля из зарубежной публикации (ограничимся данными по Великобритании) и рассчитать его MPG как л / 100 км. Имперский галлон равен 4.55 литров (галлон США равен 3,785 литрам), а 1 миль на галлон (одна миля на галлон) равняется 282,5 л / 100 км. Итак, если вы хотите взять цифру MPG, которую вы где-то читали, например, 40 миль на галлон, вы должны разделить 282,5 на 40, что даст вам 7 л / 100 км. Если вы хотите рассчитать MPG из числа L / 100 км, просто идите другим путем, то есть 282,5, разделенные на число L / 100 км.
С 2009 года все автомобили имеют наклейку с указанием расхода топлива и CO2.
Если вы приобрели новую машину в последние несколько лет (с 2009 года), то вы заметили красочную наклейку на лобовом стекле с указанием заявленного топлива. потребление, перечисляя его городской, внегородской и комбинированный расход топлива.В нем также указаны заявленные выбросы автомобиля (CO2 на километр).
Метод проверки расхода топлива, продиктованный ADR81 / 02, который копирует NEDC
Итак, как извлекаются результаты на наклейке? С 2009 года автопроизводители обязаны подвергать свои автомобили обязательному тесту расхода топлива в соответствии с ADR81 / 02 Маркировка расхода топлива для легких транспортных средств . Это довольно сухой документ, но он определяет параметры (динамометрическое испытание, проводимое в лабораторных условиях) для проверки, чтобы все заявления о расходе топлива для автомобилей, проданных в Австралии, были сопоставимы, даже если они не отражают реальных условий вождения.
Существует несколько различных типов динамометров, но, что касается этого теста расхода топлива, динамометр представляет собой «катящуюся дорогу» либо с одним набором роликов для переднеприводных автомобилей, либо с двумя для измерения полного привода. водить машину. Это выглядит так:
Итак, вы знаете, что ADR81 / 02 следует методам испытаний, утвержденным Организацией Объединенных Наций, которые в Европе известны как Новый европейский ездовой цикл (NEDC) и были введены в 1997 году. Но они будут заменены на новый метод испытаний с 2020 года (подробно описан ниже).
Как рассчитывается расход топлива?
Испытания на динамометре, предусмотренные в ADR81 / 02, представляют собой простой 20-минутный цикл, разделенный на две части. Это:
Первая фаза (10 минут) более известна как городской цикл и включает в себя максимальную скорость 19 км / ч, частые остановки-старт и периоды простоя (до трех минут). Этот тест предназначен для моделирования ситуаций, возникающих при остановке-начале движения.
Вторая фаза (10 минут) более известна как «Экстра-городской цикл». При этом автомобиль разгоняется до средней скорости 63 км / ч с максимальной скоростью 120 км / ч (всего за 11 секунд).Кто-то может предложить, чтобы испытание проводилось на постоянной скорости, скажем, 100 км / ч для более точного моделирования реального использования … но, когда эта методология испытаний была внедрена в Европе в 1997 году, разница между лабораторными результатами и реальный мир был всего около 10%, сейчас разница до 30%.
После расчета двух значений расхода топлива они объединяются для определения комбинированного среднего расхода топлива на 100 км, а также средних выбросов CO2 автомобилем на километр.
Есть ли дебаты по поводу этой системы?
Да. Существуют многочисленные свидетельства того, что лабораторные динамометрические испытания не отражают реальных условий вождения и что их следует обновить, чтобы они были более точными. И уже предпринимаются шаги, и Европа собирается внести значительные изменения в лабораторные динамометрические испытания (см. Ниже).
Согласно ООН, «Неточность NEDC позволяет модифицировать транспортное средство, которое используется для экспериментов по выбегу, например, замену обычных дорожных шин кондиционированными шинами с низким сопротивлением, нетипично высокое давление в шинах, ручную регулировку тормозов и т. Д. ».ООН утверждает, что методология испытаний была более точной, когда она была представлена в 1997 году, но что она сильно отстала от новых разработок и технологий транспортных средств и, следовательно, нуждается в обновлении, но ООН не предлагает такое измерение «в реальном мире». расход топлива — ответ.
Тем не менее, ООН предлагает, чтобы автомобили с дизельным двигателем подвергались испытаниям в реальных условиях на выбросы загрязняющих веществ, что является пиком для австралийских автоклубов, Австралийская автомобильная ассоциация (AAA) начала проводить в период с мая по октябрь этого года.AAA заказало исследование 10 новых автомобилей и провело их по Мельбурну в течение примерно двух часов по заданному маршруту и измерило выбросы. Было установлено, что автомобили выделяют на 20% больше выбросов, чем заявляет производитель.
Сама ООН признала, что изменения в лабораторных испытаниях расхода топлива (описанные ниже) будут иметь только 1% -ное влияние на результаты выбросов, но гораздо большее влияние на результаты расхода топлива и призваны сделать их более отражающими реальные -мир вождения.Стоит отметить, и вряд ли кто-либо когда-либо критикует лабораторные испытания расхода топлива, что их целью является относительная точность, а не абсолютная точность.
Целью при поиске нового метода испытаний, безусловно, должно быть определение «стандарта» для измерения расхода топлива, который позволяет сравнивать автомобили. Это то, что делают нынешние ADR81 / 02 и NEDC, они просто не успевают за меняющимися технологиями транспортных средств. Но это скоро изменится…
Какие существуют альтернативные системы измерения расхода топлива?
Организация Объединенных Наций разработала Всемирную согласованную процедуру испытаний легких транспортных средств (WLTP) , над чем она работает с 2007 года (за пару лет до того, как Австралия представила тогда 10-летний метод измерения NEDC), потому что он утверждает Разрыв между текущими лабораторными испытаниями на динамометрическом стенде и реальным расходом топлива составляет до 30%.
Но проверка расхода топлива в реальных условиях нецелесообразна и не может быть сопоставима. Скажем, например, Peugeot 308 был испытан на кольцевой дороге вокруг Парижа, а затем цифры были применены к автомобилям, продаваемым в Австралии, или наоборот. Реальный тест расхода топлива не был бы реальным для Австралии, и его нельзя было бы повторить. Более того, это дорого. Нет, необходима повторяемая относительная точность испытаний, позволяющая сравнивать автомобили, протестированные в Австралии или Европе, потому что методология и условия будут идентичными.
Действительно, ООН утверждает, что испытания транспортных средств в реальных условиях более актуальны для определения выбросов, а не расхода топлива. И необходимо будет что-то сделать для более точного измерения выбросов, потому что, как заявила ООН, WLPT увеличит результаты выбросов только примерно на 1% (и, следовательно, не будет отражать в реальном мире), но это будет иметь больше существенное влияние на расход топлива, поскольку это не позволит модификациям автомобиля, которые разрешены при текущих испытаниях, и введет более динамический режим испытаний.
Например, в шинах не будет допустимых изменений, поскольку это должны быть шины, с которыми будет продаваться автомобиль, они должны содержать в пределах 80-100% глубины протектора, они не могут быть предварительно нагреты, давление в шинах должно быть рекомендованным psi для шины, регулировка колес должна соответствовать тому, как будет продаваться автомобиль, кузов автомобиля должен быть стандартным, и то же самое для тормозов. А период «разогрева» составит 20 минут на скорости 118 км / ч. Контрольная масса автомобиля будет равна снаряженной массе плюс 100 кг.
Короче говоря, цель состоит в том, чтобы обеспечить больший динамический диапазон вождения в течение более длительного периода времени с более реальными температурами окружающей среды в лаборатории, проводимой на стандартных автомобилях без каких-либо модификаций и с максимальным весом. Например, время выполнения увеличится, а время останова уменьшится, что означает, что системы стоп-старт больше не смогут искажать результаты. Постоянное время вождения будет сокращено (с 40,3% в настоящее время до 3,7%) с уделением большего внимания периодам ускорения и замедления (43% и 39% соответственно).
В этой таблице показана разница между лабораторными испытаниями транспортных средств в соответствии с действующей методологией NEDC и ADR81 / 02 и новой методологией WLTP, которая вступит в силу с 2017 года в Европе и станет официальной методологией тестирования с 2020 года. Примечание: WLTC означает мир Согласованный цикл испытаний легковых автомобилей.В Европе WLPT будет применяться для утверждения типа ЕС с сентября 2017 года, но он будет работать одновременно с текущей методологией тестирования, что означает, что будут доступны два набора результатов.Зачем запускать их одновременно? Цель состоит в том, чтобы убедиться, что методология тестирования, предложенная в рамках WLPT, работает. Он также предназначен для того, чтобы автомобильные компании успели убедиться в наличии бюджета для покрытия возросших затрат на более длительный цикл испытаний в рамках WPLT.
В 2020 году текущий NEDC будет постепенно отменен, а WLPT — единственная признанная методология тестирования расхода топлива на бензиновых, дизельных и гибридных легких транспортных средствах, которая включает как легковые автомобили, так и внедорожники.
Нет информации о том, будет ли Австралия вводить WLPT с сентября, на самом деле Австралия до сих пор не приняла целевые показатели выбросов Евро-6, но вполне вероятно, что ADR81 / 02 будет обновлен к 2020 году, чтобы отразить новый европейский тест расхода топлива.
Что все это значит для покупателей автомобилей?
Что ж, если вы пытаетесь определить потенциальные затраты на топливо для автомобилей, которые собираетесь купить, тогда, пока не будут введены новые методы тестирования, используйте существующие цифры, но добавьте около 25% к стоимости, чтобы получить более точное представление о расходы. И, если вы покупаете машину и учитываете только стоимость топлива в своем бюджете, тогда вы, вероятно, столкнетесь с некоторыми финансовыми проблемами в будущем…
… Посмотри, пока множество потрясенных и трепетных журналистов, в том числе CHOICE , заявили, что этот тест на отражение в реальном мире означает, что покупатели автомобилей не в кармане, не совсем точен.Стоимость эксплуатации автомобиля — это не только топливо; есть финансовые соображения, такие как шины, обслуживание и особенно амортизация.
Следует помнить, что независимо от того, являются ли они отражающими в реальном мире, показатели расхода топлива, полученные в соответствии с ADR81 / 02 или NEDC, означают, что вы можете точно сравнить одно транспортное средство в вашем списке покупок с другим.
Итак, весь этот крик о неточности расхода топлива — это гора слона? Да да это.Конечно, мы знаем, что этот тест недоступен, но скоро будет новый тест, который вернет результаты в соответствие с реальным миром и по-прежнему позволит сравнивать расход топлива. Итак, давайте начнем оказывать давление на местные власти, чтобы они обновили ADR81 / 02 в соответствии с методологией, изложенной в WLTP.
Как измерить расход топлива
Чтобы измерить эффективное использование топлива, автопарки должны внедрить последовательный процесс:
- Выбор измерения (чаще всего MPG).
- Внедрение этого измерения для всего автопарка.
- Сообщение о результатах и производительности, постановка целей по улучшению и выбор стратегии их достижения.
A: Выбрав конкретный метод измерения расхода топлива, операторы автопарка должны убедиться, что он используется для отслеживания расхода топлива во всем парке.Есть несколько способов сделать это, но два, в частности, здесь наиболее актуальны: во-первых, сбор информации о топливной карте и одометре — это можно сделать вручную, хотя некоторые поставщики топливных карт предоставят полный анализ этого — или во-вторых, через телематические системы, которые собирают и объединяют данные об использовании топлива. Таким образом, это дает ясный и простой обзор того, как используется топливо, позволяя руководителям выявлять неэффективность и разрабатывать меры по их устранению. Хотя MPG является наиболее распространенным критерием, разные способы его расчета дадут разные результаты.Таким образом, ключевым моментом является последовательное выполнение любых таких измерений.
Q: Какие основные факторы могут повлиять на расход топлива?A: К наиболее важным факторам, которые могут отрицательно повлиять на расход топлива, относятся ненадлежащее обслуживание, частое или продолжительное использование кондиционера, багажников на крыше, недостаточно накачанные шины, попадание в пробку (при работе двигателя на холостом ходу), влажность и манера вождения автомобиля. Агрессивное поведение за рулем, в том числе резкое прохождение поворотов, резкое торможение, превышение скорости и запаздывание, вероятно, приведет к сжиганию большего количества топлива.
Q: В каких еще областях технологии могут помочь автопаркам сократить потребление топлива?A: Системы слежения за автопарком могут помочь добиться реального повышения топливной эффективности в ряде различных областей. В частности, они позволяют менеджерам автопарка отслеживать, где находятся активы в любой момент времени — это позволяет им перераспределять транспортные средства там, где это необходимо, путем изменения маршрута в реальном времени. Это, в свою очередь, помогает сократить работу двигателя на холостом ходу (например, предотвращая ненужное попадание транспортных средств в пробки) и тем самым расход топлива.Эта технология также значительно упрощает процесс обслуживания транспортных средств, который имеет большое значение для топливной экономичности, в том числе путем предоставления автоматических предупреждений о техническом обслуживании на основе показаний одометра. Это помогает обеспечить выполнение важных задач по обслуживанию и ремонту. Кроме того, электронные проверки перед поездкой позволяют менеджерам автопарка выявлять проблемы с транспортными средствами до того, как они перерастут в серьезную проблему безопасности; это также можно использовать для отслеживания проблем, которые могут повлиять на эффективность использования топлива, таких как давление в шинах.Телематика также может использоваться для выявления недостатков в поведении водителей, подобных уже упомянутым, чтобы менеджеры автопарков могли затем создавать индивидуальные программы обучения водителей для их устранения.
В: Как автопарки могут лучше осведомить водителей о необходимости экономии топлива?A: Решающим фактором в обеспечении осведомленности водителей о важности топливной экономичности является последовательная и четкая коммуникация между всей командой. Водителей следует информировать как об их личных показателях, так и о показателях всей команды; Затем можно было бы установить как индивидуальные, так и коллективные цели, с предложением вознаграждений для стимулирования улучшений.Телематические данные могут быть особенно эффективным инструментом подведения итогов на личных встречах между водителями и менеджерами, обеспечивая подробное понимание областей, в которых водители могут улучшить свои навыки. Также должны быть предприняты коллективные усилия по информированию водителей о финансовых и экологических преимуществах повышения топливной эффективности.
Q: Какие основные советы автопарки должны давать своим водителям, чтобы помочь им более эффективно расходовать топливо?A: Автопарки должны в первую очередь подчеркнуть, что спокойное и плавное вождение имеет положительное значение не только для безопасности водителя, но и для расхода топлива.Водители должны уметь избегать резких торможений и ускорений, поэтому умение эффективно предугадывать движение особенно важно. Точно так же водителей следует учить избегать чрезмерной скорости, раньше переключаться на более высокие передачи и более плавно ускоряться.
Как вы измеряете экономию топлива
Спросите кого угодно, какую экономию топлива они получают, и ответ будет «xx миль на галлон». Федеральное правительство устанавливает средние корпоративные рейтинги экономии топлива для автомобилей весом не более 10 000 фунтов, и ваше высшее руководство, вероятно, захочет узнать количество миль на галлон (MPG) вашего автопарка.В то время как традиционные рейтинги MPG, вероятно, имеют некоторый смысл для автомобилей — и в меньшей степени для грузовых автомобилей по бездорожью — они имеют очень мало общего с типичным приложением для рабочих грузовиков. Я знаю, что это будет нелегко продать, но я полагаю, что менеджерам профессиональных автопарков необходимо разработать новый стандарт измерения экономии топлива.Подумайте об этом — если ваши грузовики предназначены для выполнения определенной работы, важным фактором является то, сколько топлива расходуется на единицу выполненной работы. Эта форма измерения также устранит проблему разницы в плотности энергии между различными видами топлива, такими как дизельное топливо, бензин, природный газ и пропан.Критическим фактором сравнения станет стоимость единицы энергии вместо эквивалента в галлонах, что сбивает с толку почти всех. Современная электроника может быть легко разработана для измерения энергопотребления, при этом наиболее вероятной единицей измерения энергии является джоуль (метрическая система) или британская тепловая единица (BTU). Для сравнения, одна БТЕ эквивалентна примерно 1055 Джоулей.
Измерительные работы
Научное определение работы учитывает три фактора: вес, расстояние и время.Итак, если ничего не двигается, значит, работы не было. Например, определение лошадиных сил — это подъем веса 33000 фунтов на один фут за одну минуту (33000 фут-фунтов в минуту). В большинстве случаев это не будет действительным или реалистичным способом измерения работы, проделанной с грузовиками, поэтому я могу предвидеть разработку различных критериев измерения для разных отраслей. На самом деле это не влияет на общую концепцию, если каждая отрасль соглашается с общими критериями измерения.
Чтобы дать вам лучшее представление о том, куда я иду с этой концепцией, вот несколько потенциальных тестов для измерения производительности:
- Перевозка навалом — Тонна миля или галлонная миля (продукта) на килоджоуль
- Доставка посылок — Среднее количество доставленных посылок на килоджоуль
- Приложения для экспорта энергии (оборудование с приводом от ВОМ) — Киловатты полезной выходной мощности ВОМ на килоджоуль (измерение эффективности преобразования экспорта энергии)
- Доставка по маршруту — количество остановок для клиентов на килоджоуль
Приступаем к работе
Рассмотрение расхода топлива с точки зрения энергии на единицу выполненной работы значительно упрощает оценку влияния различных экологичных технологий и / или альтернативных конструкций транспортных средств и оборудования на общие эксплуатационные расходы.Например, давайте рассмотрим добавление ряда весовых и энергосберегающих технологий к грузовику для доставки (большой пробег с минимальной потребляемой мощностью), начиная с широкопольных, одинарных шин с низким сопротивлением качению. В этом примере я предполагаю, что грузовик выйдет из строя прежде, чем выйдет из куба. Если мы знаем текущую энергию на единицу измерения работы (EUW) и принимаем низкое значение производителя шин для улучшенной экономии топлива в размере 2%, мы можем сразу предположить снижение затрат на EUW на 2% (без учета связанного с этим снижения веса), что составляет ничем не отличается от предположения о снижении затрат на топливо на 2%.Однако одинарные шины с широкой базой могут обеспечить снижение веса на 250 фунтов на конец колеса. Если мы посмотрим на грузовик с тандемным задним мостом, то это означает увеличение полезной нагрузки на 1000 фунтов. Если грузовик изначально имел полезную нагрузку 30 000 фунтов, увеличенная на 1 000 фунтов полезная нагрузка переводилась в 31 000 фунтов полезной нагрузки — увеличение на 3,3%. Полная масса агрегата не увеличится, поэтому на базовую экономию топлива это не повлияет, но EUW снизится примерно на 5.3%. Это очень простой расчет для определения экономии энергии, связанной с использованием одинарных шин с широкой базой.
Если рассматриваемый автопарк также рассматривает возможность добавления аэродинамики к своим грузовикам, мы снова можем количественно оценить базовое сокращение EUW, но теперь необходимо учесть возможное снижение полезной нагрузки из-за веса технологии. Базовое воздействие уменьшенной полезной нагрузки (увеличение EUW) теперь должно быть компенсировано уменьшением аэродинамического сопротивления. Опять же, если посмотреть на общий EUW, оценка становится намного проще и в то же время более точной.
И наоборот, если рассматриваемый грузовик в первую очередь используется для поддержки / транспортировки рабочего оборудования на рабочую площадку и выполняет большую часть своей работы в стационарном режиме, сопротивление качению и снижение веса почти не повлияют на выбранное измерение EUW. Может быть небольшое увеличение рейтинга MPG, но поскольку транспортное средство, вероятно, проезжает минимальное количество миль, а большая часть энергии, производимой двигателем, используется для экспорта мощности (операции ВОМ), нас должны больше интересовать технологии, которые напрямую уменьшит коэффициент EUW для конкретного приложения.
Изменение мышления
Измерение расхода топлива рабочей тележкой рабочими грузовиками потребует нового мышления, но я рассматриваю это как средство сосредоточения наших усилий по энергосбережению на конкретных областях / технологиях, которые окажут наибольшее влияние на группы рабочих грузовиков в зависимости от того, как они используются на самом деле. Эта концепция может никогда не получить признание, но я предлагаю ее вам как способ заставить вас задуматься о том, что действительно важно в ваших конкретных приложениях при оценке технологий энергосбережения и повышения эффективности.
Экономия топлива — Энергетическое образование
Экономия топлива — это показатель расхода топлива. Он измеряет, как далеко может проехать автомобиль, используя заданное количество топлива. Его единицы измерения — мили на галлон, или для электромобиля, мили на галлон бензинового эквивалента (MPGe). Иногда используется термин топливная экономичность. Важно отметить, что это разговорный термин, который используется вместо экономии топлива. [1] Кроме того, экономию топлива можно спутать с расходом топлива, однако они имеют разные значения — чтобы узнать больше, нажмите здесь.
Как повысить экономию топлива
- основная статья
Может показаться не так, но ускорение и скорость во время движения имеют огромное влияние на топливную экономичность. Такие вещи, как небольшое замедление или замедление ускорения, существенно улучшают топливную экономичность. Также очень важно правильно накачать шины до надлежащего давления.
Экономия за счет экономии топлива
- основная статья
Это таблица экономии топлива и углекислого газа на основе топливной экономичности транспортного средства. Учтите, что марка автомобиля здесь не важна. Потребляемый бензин — это строгое количество потребляемого бензина, независимо от типа автомобиля или грузовика.
миль на галлон (США) | Пример | км / д | л / год | кг CO 2 произведено | Экономия от 24 миль на галлон (1 доллар США.20 / л) | 5-летняя экономия | 10-летняя экономия |
---|---|---|---|---|---|---|---|
18 | Jeep Wrangler | 7,58 | 2234 | 5 343 | Доплата 668,40 долл. США | — 3342 долл. США | — 6 684 долл. США |
24 | Тойота Камри V6 | 10,1 | 1677 | 4 011 | 0 | 0 | 0 |
30 | Мини Купер Клабман | 12.63 | 1341 | 3 207 | $ 403 | $ 2 015 | 4 030 долл. США |
38 | Fiesta 3-цилиндровый | 16 | 1059 | 2,533 | $ 741 | $ 3705 | 7 410 долл. США |
45 | VW Golf TDI | 18,95 | 894 | 2,403 * | 939,60 $ | 4 698 долл. США | $ 9 396 |
60 | Киа Рио 1.1 CDRi | 25,26 | 671 | 1 603 | $ 1 208,40 | 6042 долл. США | $ 12 084 |
73,5 | VW Golf TDI Bluemotion [2] | 30,94 | 547,6 | 1 309 | $ 1 355,28 | $ 6 776,40 | 13 552,80 долл. США |
114 ** | Nissan Leaf | 48 | — | 844 | $ 1 588 | $ 7 944 | $ 15 888 |
* Выбросы дизельного топлива 2.7 кг CO 2 на литр [3]
** MPGe
Преобразования для экономии топлива
Рисунок 1. Это пример официальной этикетки для бензинового автомобиля, на которой указаны экономия топлива и расход, а также другая информация.
Метрическая система обсуждения экономии топлива такая же, как и имперская система — в мире приняты единицы измерения миль на галлон (см. Рисунок 1). Однако расход топлива (термин, который иногда путают с экономией топлива) измеряется в литрах на сто километров в метрической системе.Приведенный ниже конвертер величин может помочь изучить разницу между расходом топлива и экономией топлива:
Для дальнейшего чтения
Список литературы
Общие сведения о расходе топлива — советы по экономии топлива
Текущий тест расхода топлива — это стандартная лабораторная оценка, предназначенная для исключения множества переменных, которым автомобиль подвергается при повседневной вождении.
Эти переменные включают:
- дорога, движение и погодные условия
- стиль вождения
- Скорость, нагрузка и состояние транспортного средства
Для автомобилистов единственный доступный метод проверки расхода топлива включает в себя фактическое вождение по дороге и расчет расхода топлива на основе пройденного расстояния и объема израсходованного топлива.
Следующая формула используется для расчета расхода топлива в литрах на 100 км / сек, который является наиболее часто используемым показателем расхода топлива.
(использованных литров X 100) ÷ пройденный километр = литров на 100 км.
Пример: автомобиль использует 65 литров для проезда 500 км
(65 X 100) ÷ 500 = 13
При сравнении показателей расхода топлива на дороге важно отметить, что различия в дорожных, погодных и транспортных условиях могут повлиять на показатели расхода топлива. значительно, даже для явно похожей поездки.
Скидка на топливо Puma
Сэкономьте 4 цента за литр: E10, неэтилированный 91, дизельное топливо и сжиженный газ *.
Найти места
Как измеряется экономия топлива (и почему у вас разные значения MPG)
Вы когда-нибудь задумывались, кто приходит с этими цифрами экономии топлива? Агентство по охране окружающей среды делает это в каком-то секретном подземном логове, или это какой-то парень по имени Билли Боб в сарае где-то в Канзасе? Каким образом они вообще получают эти числа? Давайте поговорим о фундаментальной науке.
Сегодня все решает экономия топлива. Автопроизводители прыгают через обруч, чтобы израсходовать каждую последнюю десятую мили на галлон, чтобы удовлетворить как нормативные требования, так и требования потребителей, поэтому этот материал очень важен. Однако наиболее важные цифры экономии топлива указаны на «этикетке», также называемой наклейкой Монрони. Поговорим о том, откуда берутся эти цифры.
Кто измеряет экономию топлива?
Перво-наперво: автопроизводители измеряют собственную экономию топлива. Агентство по охране окружающей среды заявляет, что проверяет около 10-15 процентов транспортных средств на своем предприятии в Анн-Арборе, но на самом деле производители должны предоставить точные данные об экономии топлива.У EPA просто нет ресурсов для тестирования всех автомобилей.
В то время как EPA может не иметь средств для тестирования всех автомобилей, у него нет проблем с разработкой тонны сложных методов и правил тестирования экономии топлива. EPA предоставляет все это производителям, чтобы они точно знали, как измерить экономию топлива. У автомобильных компаний есть целые отделы, посвященные интерпретации этих процедур тестирования, потому что ошибка может дорого вам обойтись.
G / O Media может получить комиссию
Как измеряется экономия топлива?
Итак, автомобильные компании рассчитывают экономию топлива, просто проехав на машине по трассе несколько раз и измерив массу топлива до и после? Неа.Это неконтролируемая среда, поэтому результаты нельзя будет повторить. Вместо этого производители проводят все тесты на экономию топлива на динамометрах шасси, в основном на внутренних прокатных дорогах, которые прикладывают нагрузки к колесам транспортного средства, чтобы имитировать вождение в реальном мире (почти как беговые дорожки). Используются предписанные циклы экономии топлива (подробнее о ездовых циклах позже), а расход топлива измеряется путем подсоединения шлангов к выхлопным трубам автомобилей. Химический состав выхлопных газов используется для точного определения количества топлива, сжигаемого во время ездового цикла.
Итак, теперь мы знаем, что автопроизводители определяют свою собственную экономию топлива на динамометрических станциях, но как именно они получают эту волшебную цифру MPG?
Управляющие циклы EPA
Давайте начнем с разговоров о ездовых циклах. Циклы движения EPA, также называемые «расписаниями» или «режимами вождения», представляют собой просто обозначенные кривые скорости (скорость автомобиля в зависимости от времени), по которым все сертифицированные автомобили должны следовать во время тестирования экономии топлива. График скорости, показанный ниже, представляет собой городской тест EPA, называемый циклом FTP City.Эта процедура испытаний, проводимая примерно с 70-х годов, предназначена для моделирования переходных условий вождения с интенсивным движением. В основном это остановка городского движения.
Затем есть График проверки экономии топлива на автомагистралях (HFET). При средней скорости около 50 миль в час он предназначен для представления устойчивого движения по шоссе. Вместе, городские циклы и циклы шоссе были единственными двумя ездовыми циклами EPA, которые учитывались при определении «этикеточной» экономии топлива. Совершенно очевидно, что цикл шоссе довольно мягкий, и если вы посмотрите на максимальное ускорение во время городского цикла в таблице ниже, станет очевидно, что он тоже не совсем агрессивный.
(Важно отметить, что процедура, о которой вы читаете, является тестом на экономию топлива в США — европейцы измеряют свои показатели по-разному, поэтому их оценки MPG кажутся смехотворно выше, чем у нас для тех же транспортных средств. Но это история для другого день.)
EPA решило заменить его в 2008 году, внедрив три дополнительные процедуры тестирования, чтобы гарантировать, что «этикеточная» экономия топлива намного ближе к той, которую клиенты видят в реальном мире. Эти дополнительные тесты, US06, SC03 и Cold FTP, учитывают эффекты более высоких скоростей и ускорений на современных дорогах, использования кондиционеров и низких температур окружающей среды соответственно.Я вставил техническую информацию по всем пяти тестам ниже, но вы можете посмотреть графики скорости для всех пяти ездовых циклов на веб-сайте EPA.
Итак, в целом существует пять полных ездовых циклов, используемых для измерения «этикеточной» экономии топлива. EPA разработало сложную формулу, которая использует результаты этих пяти тестов, корректирует их с учетом ветра, давления в шинах, топлива и изменений дорожного покрытия, а также предлагает окончательные значения экономии топлива для города и шоссе, которые в конечном итоге наносятся на наклейку на вашем окне. .О, и этот комбинированный номер MPG? Это просто средневзвешенное значение, которое учитывает 55% езды по городу и 45% по шоссе. Обозначьте для ботаников форму уравнения:
Так должны ли автопроизводители проводить все пять циклов на всех модификациях автомобилей? Короткий ответ — нет.» В некоторых случаях они могут просто запустить тесты FTP City и Highway. Их выходная мощность регулируется, и MPG определяется методом так называемой «производной экономии топлива». Есть определенные условия, которые должны быть выполнены для автопроизводителей, чтобы избежать необходимости проводить все пять тестов, но я не буду углубляться в них.И автопроизводителям необязательно запускать каждую конфигурацию автомобиля. EPA имеет руководящие принципы, которые сообщают автопроизводителям, как выбрать конфигурацию и подконфигурацию транспортного средства для сертификации. Он в основном основан на массе автомобиля и ожидаемых объемах продаж.
Тестирование экономии топлива
Итак, автопроизводители проводят предписанные EPA графики испытаний на динамометрических стенах, но как они генерируют фактические данные об экономии топлива? Динамометрические стенды в основном представляют собой набор роликов, которые располагаются под ведущими колесами. Их работа проста: добавить нагрузку.Подумайте о динамометрическом стенде как о велотренажере. Если вы увеличите сопротивление, потребуется больше энергии для поддержания той же скорости. Таким образом, выяснение того, сколько нагрузки нужно добавить, как вы понимаете, имеет огромное влияние на экономию топлива.
Автомобиль, который просто сидит на динамометрическом стенде и крутит свои ведущие колеса, получит гораздо лучшую экономию топлива, чем в реальном мире при том же ездовом цикле. Это связано с тем, что сопротивление неработающих колес и соответствующей трансмиссии не учитывается на динамометрическом стенде. Аэродинамические силы также не учитываются.Итак, как автопроизводители настраивают динамометрический стенд, чтобы улавливать нагрузки, которые автомобиль действительно видит на дороге? Ответ кроется в тестировании Coast Down.
Давайте поговорим о нагрузках, действующих на автомобиль, когда он едет по ровной дороге. Преобладающими силами, противодействующими движению автомобиля вперед, являются: аэродинамическое сопротивление, сопротивление подшипника, тормозное сопротивление, сопротивление передачи и сопротивление качению шины. Тесты на экономию топлива, проводимые на динамометрических станциях, должны точно представлять эти силы. Если динамометрический стенд перегружает автомобиль, он будет плохо работать.Слишком малая нагрузка на автомобиль приведет к завышению показателей экономии топлива.
Решение — запустить тесты «выбегом». Тест, стандартизированный Обществом автомобильных инженеров, прост: автопроизводители ведут машину по дороге со скоростью 80 миль в час, переводят ее в нейтральное положение и измеряют ее скорость в зависимости от времени. Отсюда они могут использовать массу автомобиля для определения силы сопротивления поступательному движению F, действующей на автомобиль, в зависимости от скорости автомобиля. Уравнение принимает следующий вид:
Это полином второго порядка, что имеет смысл, поскольку аэродинамическое сопротивление зависит от квадрата скорости.Коэффициенты в этом уравнении называются «коэффициентами выбега» или «коэффициентами ABC». Легкий способ понять эту формулу — представить термин C как представление аэродинамического сопротивления, в то время как члены B и A примерно представляют потери в трансмиссии и сопротивление качению, соответственно.
Определенные силы, такие как сопротивление подшипников и тормозов на ведомых колесах, будут существовать даже на динамометрическом стенде, поэтому дино не нужно снова передавать эту нагрузку на транспортное средство во время испытаний. Поэтому автопроизводители проводят еще один тест на выбег, на этот раз на динамометрическом стенде, и используют эти данные для вычитания определенных факторов.В конце концов, автопроизводители получают набор уточненных коэффициентов выбега (они общедоступны на веб-сайте EPA), которые они используют на своих динамометрах для моделирования реальных, реальных условий вождения. Они отслеживают скорость EPA, измеряют химический состав выхлопных газов, чтобы определить сожженное топливо, проводят несколько расчетов и получают новое блестящее значение экономии топлива.
Что вы получаетеВсе это имеет значение, потому что вас, потребителя, снова и снова обманывают по поводу показателей экономии топлива.На вашей наклейке написано 40 миль на галлон, а вы получаете жалкие 32. Неприемлемо. Большой ошибкой Hyundai было то, что они неточно измерили дорожную нагрузку, поэтому коэффициенты ABC, которые они использовали для настройки своего динамометрического стенда, были слишком большими. Динамометрический стенд не давал достаточной нагрузки на автомобиль, и экономия топлива была завышена. Но каковы еще причины, по которым вы можете не получать рекламу об экономии топлива?
EPA знает, что его тесты не идеальны. Черт возьми, у них есть веб-страница, озаглавленная «Ваш пробег может варьироваться», так что вы держите пари, что они слышали новости от потребителей.На своей правильно названной веб-странице EPA описывает другие факторы, которые могут привести к тому, что ваши MPG упадут ниже значений наклеек. Они говорят о стиле вождения, состоянии автомобиля, вариантах топлива и обкатке двигателя. Все хорошие моменты. Плохое топливо, сумасшедший водитель, новый двигатель равняется низким расходам топлива. Плохой ступичный подшипник или буксирующий тормоз означает более высокие дорожные нагрузки и низкие значения MPG. Окружающие условия также влияют на экономию топлива. Если на улице холодно, ваш двигатель будет работать выше на холостом ходу, увеличатся вязкостные потери и некоторые функции экономии топлива могут быть отключены.Все это означает, что вы будете покупать больше газа.
Еще одна переменная — конфигурация автомобиля. Если вы выбрали большие колеса и передаточное число 4,10, это будет стоить вам, потому что автомобиль, вероятно, был маркирован с меньшими колесами и более высоким передаточным числом. Это лишь некоторые из очень многих причин, по которым вы можете наблюдать более низкую экономию топлива, чем указано на наклейке. Ситуация становится еще более сложной, если у вас есть гибрид, поскольку он особенно чувствителен к колебаниям температуры, а их методика испытаний заметно отличается от обычных автомобилей.
Надеюсь, знание того, как на самом деле проверяется экономия топлива, поможет вам, потребителю, понять, на что автопроизводители должны пойти, чтобы нанести эти две большие цифры на наклейку на вашем окне.
Фото: Associated Press, EPA.
Geeking Out — бывший инженер Fiat Chrysler и нынешний писец Jalop Дэвид Трейси, еженедельное письмо по всем техническим вопросам, связанным с автомобилями.