Зависимость топливной экономичности автомобиля от температурного режима основных агрегатов при эксплуатации в условиях холодного климата

Температурный режим агрегатов и связанное с этим изменение топливной экономичности автомобилей зависит как от конструктивных параметров, так и от условий в которых автомобили эксплуатируются, и в первую очередь от температуры окружающей среды.

Понижение наружной температуры на 20°C приводит к увеличению расхода топлива в среднем на 20%.

Расход топлива при низкой температуре окружающего воздуха возрастает из-за увеличения потребления топлива двигателем, усиления сопротивления трансмиссии и шин, повышения аэродинамического сопротивления. Рассмотрим эти составляющие.

Плотность холодного топлива также выше, но выше его вязкость и ниже испаряемость, поэтому в целом горюча смесь оказывается обедненной. Холодная обедненная смесь горит недостаточно интенсивно, топливо сгорает неполно, увеличивается его расход. В дизельных двигателях из-за недостаточной температуры конца такта сжатия топливо воспламеняется с большим запаздыванием. Это сопровождается повышенной скоростью нарастания давления и неполным сгоранием топлива.

АТП малообжитых, недостаточно обустроенных районов зачастую не имеют закрытых отапливаемых стоянок, автомобили работают в отрыве от основной базы. Поэтому каждый запуск двигателя зимой в таких условиях представляет трудноразрешимую задачу, и водители предпочитают не выключать двигатель от одного ТО до другого. Такая круглосуточная работа двигателей ведет к большим перерасходам топлива на холостой ход и к повышенным износам, которые также увеличивают расход топлива.

В менее тяжелых условиях при хранении автомобилей на необорудованной открытой стоянке зимой источником дополнительного расхода топлива может служить прогрев двигателя холостым ходом в межсменное время и перед выходом на линию. У автомобилей разных марок и моделей указанные явления проявляются в различной степени, что объясняется неодинаковой приспособленностью. У автомобилей с одинаковыми двигателями разная приспособленность объясняется различной компоновкой автомобилей.

Повышение сопротивления трансмиссии обусловлено недостаточной температурой масла.

Указанное повышение практически целиком зависит от ведущих мостов, так как коробка передач значительно лучше защищена от низкой температуры воздуха и подогревается двигателем. Для легковых автомобилей, где количество трансмиссионного масла невелико по сравнению с грузовыми, этим повышением можно пренебречь.

Повышение сопротивления шин является главным фактором увеличения расхода топлива при низкой температуре окружающего воздуха. Так, при температуре воздуха -40°С возросшее сопротивление шин вызывает увеличение расхода топлива от 10 до 20% и более по сравнению с общим расходом при благоприятной температуре. На долю шин приходится, как правило, более половины общего увеличения этого расхода, а в некоторых случаях более 80%.

Рассмотрим влияние остановок на расход топлива. При низкой температуре окружающего воздуха каждая остановка автомобиля вызывает дополнительный расход топлива, который состоит из расхода топлива на прогрев двигателя во время стоянки и расхода топлива на прогрев агрегатов и шин в начале движения после стоянки. Конкретные значения названых слагаемых зависят от марки и модели автомобиля, используемых эксплуатационных материалов и утеплительных средств, длительности остановки, температуры окружающего воздуха, скорости и направления ветра и др.

При таком способе и температуре окружающего воздуха -40°С расход топлива в городе на прогрев двигателя составляет от долей процента до 4,5% расхода топлива на безостановочное движение в этих же условиях. При движении за городом этот показатель ниже.

В городе при температуре окружающего воздуха -40°С расход топлива на прогрев агрегатов после стоянки составляет от 1,6 до 4,5% относительно расхода на безостановочное движение в этих же условиях. При движении за городом этот показатель составляет от 1,6 до 2,5%.

При понижении температуры окружающего воздуха (от оптимального диапазона) расход топлива растет несколько быстрее, чем при повышении. Это во многом объясняется влиянием трансмиссии, шин, аэродинамического сопротивления.

Исходя из этого, если улучить низкотемпературные свойства дизельного топлива, характеризующую, работу топлива при низких температурах, можно существенно повысить топливную экономичность транспорта.