Как влияет расход топлива на лишний вес

Худой платит меньше

Опубликованная месяц назад на «Моторе» новость о влиянии ожирения американцев на топливную экономичность заставила нас задуматься: насколько в реальности увеличивается расход топлива в зависимости от изменения массы автомобиля? Мы решили проверить это на примере самой популярной в России иномарки – Hyundai Solaris.

Напомним предысторию: американские исследователи некоторое время назад выяснили, что несмотря на развитие технологий и улучшение эффективности и топливной экономичности двигателей внутреннего сгорания, сколь-нибудь заметного снижения потребления топлива в глобальном масштабе пока не наблюдается. Оказывается, проблема кроется в том, что американцы становятся все толще, а значит – тяжелее. Эксперты установили, что рост средней массы пассажиров автомобилей в США на 1 фунт (0,45 килограмма) влечет за собой увеличение расхода топлива на 39 миллионов галлонов (147,5 миллиона литров) в масштабе страны в год! Это много.

Масса автомобиля – это очень важная характеристика, влияющая не только на динамику, но и на «аппетит» любой машины.

Чем сильнее нагружен автомобиль, тем больше бензина он израсходует. Но вот вопрос: насколько больше? Мы решили в этом разобраться.

Для нашего теста была выбрана самая продаваемая в России иномарка – Hyundai Solaris в кузове седан, в самой популярной модификации со 123-сильным бензиновым двигателем 1.6 и четырехступенчатым «автоматом».

Бак «под пробку» мы заливали с помощью канистры и «воронки». Каждые 100 километров снимались данные бортового компьютера, а их корректность проверялась путем долива топлива из специальной мерной емкости. Количество добавленного в бак бензина позволяло определить реальный расход.

Наш эксперимент проходил по тестовому маршруту протяженностью ровно 100 километров. Примерно половина его дистанции составляли федеральные шоссе с двумя полосами движения в каждом направлении. Еще 40 километров – это «двухполоски» местного значения с частыми обгонами грузовиков и двумя железнодорожными переездами на пути. Оставшиеся 20 километров нужно было проехать по двум подмосковным городам. Движение здесь довольно интенсивное, с частыми торможениями и разгонами на светофорах или пешеходных переходах, а порой приходилось постоять и в небольших заторах.

Во время эксперимента за рулем находился один и тот же водитель, который двигался в обычном ритме с соблюдением всех правил дорожного движения и действующих на тех или иных отрезках трассы ограничений скорости. Правда, в случае обгонов на шоссе ему разрешалось превысить установленный скоростной лимит на 20 километров в час для совершения маневра.

Как мы высчитывали максимальную грузоподъемность: снаряженная масса Hyundai Solaris (заправленный автомобиль плюс водитель) составляет 1198 килограммов, а полная допустимая – 1565 килограммов. Максимальная грузоподъемность определяется простым вычитанием: 1565 – 1198

367 килограммов. Для имитации полной загрузки мы использовали балласт: по 75 килограммов на оставшихся четырех посадочных местах (300 килограммов) плюс 50 килограммов в багажном отделении. Еще 17 килограммов пришлись на частично заполненную бензином канистру.

Для того, чтобы избежать влияние возможно некачественного топлива, тестовый «Солярис» во время эксперимента заправлялся дорогим бензином Аи-95 (цена – 30 рублей за один литр) из канистры. Запасы топлива в канистре мы пополняли на одной и той же заправке, и даже из одной и той же колонки.

Сама методика испытаний очень простая. Четыре заезда по 100 километров с разной загрузкой: только водитель; водитель и передний пассажир; водитель и три пассажира; водитель, четыре пассажира и еще 67 килограммов груза в багажнике.

Только водитель

Средний расход на 100 километров пробега превысил заявленные заводом-изготовителем данные почти на два литра (8,4 литра вместо 6,5 литра в смешанном цикле).

Динамика Hyundai Solaris с одним водителем за рулем (75 килограммов, именно столько весит водитель на официальных заводских испытаниях) вполне достойна. И было бы еще лучше, если бы не простенький четырехступенчатый «автомат». Он не блещет скорострельностью, а на обгонах часто опускается аж до второй ступени. Автомобилю на «ручке» наш Solaris проигрывает в разгоне до 100 километров в час полторы секунды!

Водитель и один пассажир

Средний расход на 100 километров пробега увеличился на 0,3 литра до отметки 8,7 литра и превысил заявленные заводом-изготовителем данные уже на 2,2 литра.

Наличие дополнительного пассажира, по ощущениям, никак не сказалось ни на динамике, ни на управляемости Hyundai Solaris. Весьма спокойный, но уверенный разгон в большинстве диапазонов скоростей. Обгоны даются «Солярису» по-прежнему без напряжения.

Водитель и три пассажира

Средний расход на 100 километров пробега увеличился до 9,5 литра (плюс 1,1 литра по сравнению с пустой машиной) и превысил заявленные заводом-изготовителем данные на треть.

Характер автомобиля изменился. Даже частично загруженный «Солярис» разгоняется лениво. «Автомат» вынужден чаще использовать пониженные ступени. Мотор звучит более натужно. Наличие трех «пассажиров» в салоне усугубило раскачку (хотя пробоев не случалось), «размазало» обратную связь на рулевом колесе и заметно увеличило крены. К тому же тяжелый автомобиль стал хуже тормозить.

Водитель, четыре пассажира и 67 килограммов груза

Средний расход на 100 километров пробега увеличился до 10,3 литра (+1,9 литра) и превысил заявленные заводом-изготовителем данные на 3,8 литра.

С пятью пассажирами и грузом в багажном отделении «Солярис» справляется с трудом. Звук двигателя, который и налегке-то был малоприятным, сменился нудным гудением. Разгоняется полностью загруженный автомобиль совсем неохотно, а передачи стали переключаться с рывками. Гонять на такой машине уже не хочется, да и не получится. Нужно ли говорить, что тормозить груженый Solaris стал совсем неохотно?

Читайте также:  Как можно в бане избавится от лишнего веса

Данным завода-изготовителя по расходу топлива лучше не доверять. Повторить «паспортные» результаты в России оказалось невозможно даже на шоссе.

Проверив точность показаний бортового компьютера с помощью долива бензина из мерной емкости, мы были удивлены: реальный расход редко отличался больше, чем на 100 миллилитров на 100 километров пробега. В обычной жизни этой погрешностью можно пренебречь.

Что в итоге? Заметное увеличение расхода топлива при загрузке машины. Но один пассажир влияет на топливную экономичность незначительно – разница составляет всего 0,3 литра бензина на 100 километров. Это лишние 60 литров в год при пробеге в 20 тысяч километров или девять дополнительных рублей с каждой сотни километров.

Однако при полной загрузке расход топлива возрастает куда более ощутимо.

С тремя пассажирами на борту Hyundai Solaris расходует уже на 1,1 литра бензина больше, чем с одним водителем – это означает, что на каждые 100 километров придется дополнительно тратить по 33 рубля. А при годовом пробеге в 20 000 километров увеличение расходов на бензин составит 6600 рублей – больше 200 «лишних» литров топлива, почти по литру на каждый лишний килограмм массы!

Попутно с нашим экспериментом с разной загрузкой автомобиля, мы провели еще один: проехали с двумя пассажирами 100 километров в городских условиях, с «пробками», светофорными торможениями и стартами, и частым использованием первой передачи «автомата». Результат в 14,3 литра сложно назвать адекватным для автомобиля с двигателем объемом всего 1,6 литра. Но таковы московские реалии.

Снижение массы машины всего на 45 килограммов позволит уменьшить расход топлива на два процента. Или проезжать лишние полкилометра на каждом литре топлива.

Что же касается полной нагрузки, то на таком автомобиле лучше ездить только в случае крайней необходимости. Расход топлива увеличивается на четверть – до 10,3 литра, а годовое потребление топлива возрастает на 400 литров бензина! Это значит, что, например, от Москвы до пляжей Краснодарского края (3000 километров в оба конца) придется потратить как минимум на 1710 рублей больше, чем при поездке в одиночку. И все это на машине с динамикой черепахи, управляемостью слона и тормозами, как у древнего грузовика. Плюс, общее водительское удовольствие от путешествия, а точнее, его полное отсутствие, которое трудно измерить в денежном эквиваленте.

Но главный вывод, конечно же, в другом. Наш эксперимент наглядно подтвердил, что каждый дополнительный килограмм массы автомобиля (неважно, водитель вдруг поправится или машина потяжелеет) – это лишний литр истраченного топлива в год. С одной машины. Но в масштабах российского автопарка, насчитывающего 35 миллионов машин, это выльется в дополнительные 35 миллионов литров бензина ежегодно. Может быть, и правда пора худеть?

Технические характеристики Hyundai Solaris 1.6 4АТ

Тип двигателяБензиновый R4
Рабочий объем1591 см³
Макс. мощность, л.с./об/мин123/6300
Макс. момент, Нм/об/мин155/4200
Тип приводапередний
Трансмиссия4-ст. АКП
Передняя подвесканезависимая McPherson
Задняя подвескаполузависимая
Тормозадисковые спереди и дисковые сзади
Габариты (ДхШхВ), мм4370х1700х1470
Колесная база, мм2570
Снаряженная масса, кг1198
Макс. скорость, км/час180
Разгон 0‑100 км/ч, с11,2
Расход топлива (комб.), л/100 км6,5
Выбросы СО2, г/км, эк. класс150, Euro 4
Объем багажного отделения, л465
Объем топливного бака, л43
Размер шин195/55 R16
Цена, рублейот 520 000

Источник

Хочешь низкий расход и лучше разгон — снижай массу! Или не грузи лишнее в автомобиль.

Часто водители возят в автомобиле много вещей, загружая багажник на все случаи жизни, устанавливают дополнительное оборудование, которое тоже затрудняет движение. Но нужно ли это?

Давайте разберемся, как зависит расход топлива и динамика от загрузки автомобиля, как снижение его массы на 10% повлияет на расход и время разгона, и на сколько нужно было бы поднять мощность двигателю, чтобы добиться такого же разгона до 100 км/ч!

Пример борьбы автопроизводителей с лишним весом автомобиля Mazda MX-5

Как разгоняется автомобиль?

Мощность ДВС при движении автомобиля идет на следующих «потребителей»:

1. силы сопротивления воздуха

2. силы сопротивления качению

3. силы инерции

Пункты 1 и 2 — постоянные силы, зависящие от скорости движения авто и его параметров! Они относятся к равномерному движению.

Подробнее про то, как эти силы рассчитать, и как расход топлива зависит от скорости движения — читайте в статье «Быстрее едешь — больше платишь! Почему растет расход?»

Оставшаяся мощность ДВС идет на разгон автомобиля, преодоление сил инерции.

Из этого графика Вы можете понять, сколько мощности необходимо Вашему авто для преодоления сил сопротивления, и сколько мощности остается на разгон.

Т.е. запас мощности Вашего автомобиля для обеспечения разгона с ростом скорости падает, динамика ухудшается!

Разгоняем автомобиль, загружаем салон и багажник, замеряем расход топлива

Итак, мы выяснили, сколько мощности у нас остается на разгон автомобиля.

Для наглядности я сделал расчеты для движения компактного автомобиля (снаряженная масса 1355кг, 122л.с.), который едет в следующих конфигурациях:

1. водитель (75кг по стандарту) и «ручная кладь» (23кг);

2. водитель и пассажир (2 х 75кг), у каждого по багажу (2 х 23кг);

3. водитель и 4 пассажира (5 х 75кг), все с вещами ( 5 х 23кг );

4. водитель и его багаж, автомобиль облегчен на 10% (-135кг).

Такие крайние случаи мы рассматривать не будем, т.к. тут, помимо массы, большое влияние начнет оказывать аэродинамика!

Разгон автомобиля

Т.к. все автомобили разные, а я беру некий «усредненный», моменты переключения передач мы опустим. Будем считать, что разгон происходит на «идеальном вариаторе», который всегда держит двигатель в оптимальных режимах, изменяя передаточное число. В реальной жизни к этому результату прибавятся время на переключения и нелинейность характеристики ДВС.

Читайте также:  От лишнего веса избавится

где В — водитель, П — пассажир, Б — багаж, Облегчение — 10%.

Видим, как увеличение или снижение массы автомобиля на 10% дает изменение динамики автомобиля на 5%!

Расход топлива

Увеличение или снижение массы автомобиля не может не сказаться на расходе топлива, т.к. от массы зависит мощность сопротивления качению автомобиля!

где В — водитель, П — пассажир, Б — багаж, Облегчение — 10%.

Увеличение или снижение массы автомобиля на 10% дает изменение расхода топлива на 4%.

А что с мощностью?

Снижение снаряженной массы автомобиля на 10% эквивалентно увеличению мощности примерно на те же 10%!

В нашем случае автомобиль с ДВС 122л.с. и изначальной массой 1355кг облегчили на 10%. С водителем и его багажом авто до 100км/ч с «идеальным вариатором» разгоняется за 9,15с.

Такую же динамику мы получим, если в тех же условиях исходный автомобиль будем разгонять при помощи ДВС 135л.с.!

Если у Вас остались вопросы, как эти силы рассчитать, и как расход топлива зависит от скорости движения — читайте статью «Быстрее едешь — больше платишь! Почему растет расход?»

P.S.

Ставьте лайк ???? , делитесь статьей, подписывайтесь на канал, комментируйте — это поможет мне понять, на чем стоит остановиться подробнее, какие темы осветить, что Вам, читатели, интересно!

Источник

Renault Kangoo 2 ???????? Весёлый фургончик ›
Бортжурнал ›
Влияет ли вес шины на динамику автомобиля и расход топлива? Ну конечно да! Вот и расчеты

Всем привет. Зима пришла в этом году к нам неожиданно, за окном холод и стужа. Решил и я сегодня присоединиться к автомобилистам на зимних шинах. Как я писал ранее www.drive2.ru/l/544778600700708038/ приобрел я себе зимние шины фирмы BF Goodrich, и сегодня я их поставил.

Но запись моя не о том как я переобувался, так как процесс это нехитрый, и описывать его не имело бы никакого смысла.
Так как я, ввиду своей работы, вожу постоянно в автомобиле весы, я решил немножко повзвешивать все свои колёса, и составить так называемую таблицу, с помощью которой, можно вычислить зависимость увеличения расхода топлива, при увеличении веса колёс.
Так как я владею данным автомобилем уже довольно таки продолжительное время, и езжу постоянно по одному и тому же маршруту, с одной и той же скоростью, то изначально хочу отметить следующее. Летние шины у меня марки Cordiant 205/55/16 на литых дисках, зимние же шины до этого стояли Yokohama 195/65/15 на штампованных заводских дисках. При абсолютно равных условиях (не в жару с кондиционером, не в гололед и прочее), даже при одинаковой погоде, при смене шин с зимних на летние, или наоборот существенно изменялась динамика автомобиля. На летних шинах, ощутимо снижалась динамика автомобиля, а также при движении преимущественно по трассе, расход топлива резко увеличивался примерно на 0,8-1л на 100 км.
И вот собственно результаты взвешивания и небольшие выводы и размышления по этому поводу.
————————-
Вес штампованного диска на 15 — 7,800 кг
Вес литого диска на 16 — 9 кг (+1,200)
Вес зимней шины Yokohama на 15 — 7,200 кг
Вес зимней шины Bf Goodrich на 15 — 8,100 кг
Вес летней шины Cordiant на 16 — 8,800 кг.
————————-
Что мы имеем в итоге. 15 штамповка с зимней шиной весила 15 кг, летнее литое 16 колесо весило 17,800 кг (+2,800 кг), новое зимнее колесо на 15 штамповке весит 15,900 кг.
Казалось бы, что такое 2,800 кг для автомобиля. Неужели вес даже не в три килограмма на одно колесо может увеличить расход топлива почти на 20%. Если умножить 2,800 на 4, то получается 11,200 кг плюсом к неподрессоренной массе. И именно любой лишний килограмм к неподрессоренной массе столь значительно увеличивает расход топлива, и столь же губительно влияет на динамику автомобиля. А именно, если всё это округлить, то каждый лишний килограмм на одном колесе даёт примерно плюс 0,3 л на 100 км.
Да, забегая наперед, естественно сразу хочу себя поправить. Измерения проводились конкретно на одном автомобиле. Естественно на разных автомобилях, с разной мощностью двигателя, ситуация будет абсолютно разная. Естественно небольшую, но всё же лепту, во всё это также вносит рисунок протектора. Но тем не менее я уверен, что зависимость всё таки существует. И она, на мой взгляд довольно таки существенная.
Если прикинуть что за лето я проезжаю около 25 тысяч километров, то при увеличении расхода топлива на 1 литр, я получаю 250 литров излишне истраченного топлива за один сезон. А это примерно 12000 рублей, просто выброшенных на ветер. Довольно таки немаленькие деньги, за которые можно купить например одну форсунку, или раза три сменить масло с фильтрами. То есть покупая более лёгкие колеса мы имеем бесплатную замену масла и фильтров раз в 10 тысяч. Ого…
Расчеты эти я проводил в первую очередь для себя, так как давно задавался этим вопросом, но не имея конкретных цифр, тяжело было проанализировать всё это.
Поэтому настоятельно рекомендую всем, особенно владельцам автомобилей с маломощными, вялыми двигателями. Если вы желаете иметь лучшую динамику, или экономить на расходе топлива, ознакомиться с этими данными, и при приобретении дисков, шин или колёс в целом интересоваться не только всем привычными данными, а также весом колеса на выходе. Естественно я никого и ни к чему не призываю. Это просто мои размышления. Каждый решает сам для себя.
Всем спасибо, кто дочитал до конца. Надеюсь я не утомил Вас своими расчетами.
Всем ровных и безопасных дорог!

Читайте также:  Посоветуйте упражнения от лишнего веса

Источник

Вес автомобиля и расход топлива

Расход топлива зависит от расхода энергии. Энергия тратится на:

  • работу двигателя
  • работу механизмов силовой передачи
  • преодоление сопротивления качению
  • сопротивления воздуха
  • разгон автомобиля
  • преодоление подъемов

Расход топлива тем меньше, чем совершеннее двигатель и силовая передача и чем меньше внешние сопротивления. Отсюда ясно, что если нужно снизить расход топлива, необходимо обеспечить уменьшение расхода энергии на преодоление внутренних и внешних сопротивлений.

Условимся, что во всех рассматриваемых случаях двигатель находится в отличном состоянии. Потери в силовой передаче составляют, как известно, примерно одну десятую всех прочих затрат энергии, поэтому главное внимание нужно направить на внешние сопротивления, отнимающие львиную долю расхода энергии и топлива.

Автомобиль сравнительно редко движется с большими скоростями, на которых сопротивление воздуха очень велико. Поэтому в течение большей части времени движения энергия двигателя расходуется главным образом на сопротивление качению, на разгон автомобиля, на преодоление подъемов. Развиваемая двигателем мощность почти прямо пропорциональна расходу топлива.

Отсюда вывод: расход топлива как будто должен быть пропорционален весу автомобиля. И действительно, достаточно выписать значения веса автомобилей и соответствующие этим автомобилям расходы топлива, чтобы убедиться в этой пропорциональности. Французский инженер Ш. Фару предложил даже такую простую формулу для определения расхода топлива автомобилем:

Q = KGc,
где Q — эксплуатационный расход топлива в л/100 км;
Gc — сухой вес автомобиля в кг;
К — постоянный коэффициент, равный по расчетам Фару 0,01.

Таблица. Расход топлива и вес автомобилей

Марка автомобиляГод выпускаЭксплуатационный расход топлива в л/100 кмВес автомобиля в кгЭксплуатационный расход топлива в л/100 км на тонну веса
сухойполныйсухогополного
ГАЗ-А

1932

12

1020

1455

11.75

8.25

ГАЗ-М-1

1936

14,5

1300

1745

11,15

8,3

ЗИС-101

1936

25,5

2400

3000

10.65

8.5

КИМ-10

1940

9

800

1140

11,25

7,9

„Москвич-401″

1950

9

810

1150

11.1

7,8

М-20 „Победа»

1946

13.5

1360

1835

99

7,35

ЗИМ

1951

18,0

1800

2390

10,0

7,55

ЗИЛ-110

1946

27

2400

3100

11.25

8.7

„Москвич-402″

1956

8

900

1280

8,9

6,25

М-21 „Волга»

1956

12,5

1360

1835

9,2

6.8

ГАЗ-АА

1932

34

1700

3460

12,0

5,95

ЗИС-5

1934

20.5

2910

6250

11.7

5.45

ГАЗ-51

1946

26,5

2525

5360

10.5

4.95

ЗИЛ-150

1946

38

3700

8125

10,25

4,7

Такой формулой, конечно, не вполне точно отражается физический смысл расхода топлива, так как не учитывается давление в шинах, скорость и нагрузка автомобиля, степень совершенства двигателя. То, что эта формула дает величины расхода топлива, очень близкие к действительным для всех современных автомобилей, объясняется следующим: коэффициенты сопротивления качению всех современных грузовых автомобилей меньше, чем у легковых, сопротивление же воздуха при эксплуатационных скоростях невелико, но у грузовых больше, чем у легковых.

Таблица. Расход топлива на единицу веса и полезной нагрузки автомобиля нагруженного на 50%

Марка автомобиляВес при половинной нагрузке в кгЧисло мест или грузоподъемность в тоннахУдельный расход в г/э л.с.ч.Эксплуатационный расход топлива в л/100 км
на 1 т эксплуатационного весана одного пассажира или на 1 т груза
ГАЗ-А

1270

5

290

9,5

4,8
ГАЗ-М-1

1560

5

280

9,3

5.8
ЗИС-101

2775

6

290

9,2

8,5
КИМ-10

1000

4

240

9,0

4,5
„Москвич-401″

1000

4

295

9,0

4,5
М-20 „Победа»

1645

5

265

8,2

5,4
ЗИМ

2165

6

245

8,3

6,0
«Москвич-402»

1130

4

225

7,1

4,0
М-21 „Волга»

1645

5

225

7,6

5,0
ГАЗ-АА

2635

1,5

280

7,8

27,4
ЗИС-5

4675

3,0

295

7,3

22,6
ГАЗ-51

4035

2,5

270

6,6

21,2
ЗИЛ-150

6050

4,0

255

6,3

19,0

Более точное совпадение получается при сравнении эксплуатационного расхода топлива с весом автомобиля, нагруженного на 50% (что, в среднем, наиболее соответствует действительным условиям нагрузки):

  • для легковых автомобилей довоенных лет расход топлива на тонну эксплуатационного веса составлял 9,0—9,5 л/100 км
  • для грузовых — около 7,5 л/100 км
  • для новых легковых автомобилей расход топлива соответственно снижается до 7—7,5
  • для послевоенных грузовых — примерно до 6,5 л/100 км на 1 т веса

Во всяком случае вес автомобиля решающим образом влияет на расход топлива. При облегчении автомобиля не только снижается первоначальная стоимость машины и расход материалов, но и уменьшается расход топлива. Но уменьшать вес можно в ограниченных пределах, так как автомобиль должен перевозить как можно больше груза. Иногда можно уменьшить полный вес автомобиля или увеличить его грузоподъемность за счет собственного веса.

Если, например, радиус действия автомобилей данного хозяйства короткий, то целесообразно не брать с собой запасное колесо (оно может понадобиться в редких случаях), заливать в бак минимальное количество топлива (достаточное для определенного количества рейсов с возвратом к заправочной станции), свести к минимуму комплект инструмента. На грузовом автомобиле или автобусе эти меры дают возможность снизить вес машины на 150—200 кг, взять дополнительно двух-трех пассажиров или соответственное количество груза. Тогда снижается расход топлива, приходящийся на единицу полезной нагрузки, т. е. на одного пассажира или на 1 т груза, а такой расход определяет по существу экономичность использования автомобиля.

При увеличении грузоподъемности грузовых автомобилей собственный вес увеличивается в меньшей степени; при этом возрастает коэффициент удельной грузоподъемности.

Из таблицы видно, что при увеличении полезной нагрузки грузовых автомобилей расход топлива на 1 т перевезенного груза уменьшается. В этом заключается одна из основных причин все большего применения грузовых автомобилей высокой грузоподъемности и автопоездов с прицепами.

Читатель может возразить, что в легковых автомобилях расход топлива на перевозку одного пассажира увеличивается при повышении числа мест. Но это легко объяснить: многоместные автомобили делают более просторными и с дополнительными устройствами, повышающими комфортабельность; отсюда — значительное увеличение веса и расхода топлива.

Источник