Денег много не бывает. И бензина тоже! Убежден, любой водитель лишь порадуется, если аппетит его автомобиля станет меньше. Но вот какой ценой? За все хорошее приходится платить, и низкий расход топлива не исключение. Давайте поговорим о способах экономии бензина, о том, чем стоит или не стоит жертвовать ради этой экономии.
Начнем с фундаментальной науки, а точнее, решительно с ней покончим. Актуальнейшая бензиновая тема обычно вызывает у собеседников неподдельный интерес. Но стоит нарисовать кривые удельных расходов и привести многоэтажную расчетную формулу, содержащую 13 (!) величин, как взор слушателей мутнеет. Один зевнет, но промолчит, другой попросит не морочить ему голову и объяснить на пальцах. Он будет прав на сто процентов. И хотя без физики с математикой порой трудно сформулировать мысль, если это удалось - ее легко понять!
Итак, нужно победить дракона, имя которому "прожорливость". Благоприятный исход битвы зиждется на трех китах - технике, стратегии выбора маршрута, ездовом стиле.
ПОСАДИТЬ В КЛЕТКУ
Богатырь не поедет на сечу с негодным оружием. Меч у него наточен, латы подогнаны, щит исправен. Так и нашего дракона возможно загнать в клетку только на исправном автомобиле. Это основа, с нее нужно начинать. Компрессия в цилиндрах двигателя должна быть в норме, системы питания и зажигания отлажены, подшипники ходовой части легко вращаться, а фрикционные накладки тормозных колодок при движении автомобиля не шкрябать вхолостую по дискам и барабанам. Для экономии топлива в картер двигателя и коробки передач из рекомендованного заводом перечня лучше заливать то масло, что пожиже (в пределах разумного, конечно!). Особое внимание схождению-развалу. Стоящие плугом колеса - лучший подарок прожорливому дракону. Короче говоря, содержите автомобиль в исправном состоянии. Даже если вы представитель меньшинства и на расход топлива не обращаете внимания - все равно не пожалеете.
Секретное оружие или дополнительные технические меры? Здесь ничего революционного. Словно курочки, клюем по зернышку. Так надежнее. Для экономии предпочтительнее бескамерные покрышки радиальной конструкции. Давление во всех четырех колесах должно быть не ниже рекомендованного заводом. Проверяйте его почаще, если вы не просто декларируете борьбу, а действительно ведете бой с драконом. Манометр, друзья мои, точнее визуального осмотра и постукивания. Полезный шаг – повышение давления в шинах в диапазоне от рекомендованного до максимально допустимого (указано на боковине любой покрышки).
Это действие неизбежно отразится на управляемости и плавности хода автомобиля. Не влезая в технические дебри, предложим разумный компромисс. Если норма 2 кгс/см2, то качаем до 2,3-2,5 кгс/см2. Дальше не стоит. Не грузите генератор! На обслуживание кондиционера, электростеклоподъемников, фар, вентилятора отопителя, обогрева стекол или сидений, аудиоцентра, дополнительного оборудования типа холодильников и автокофеварок требуется много энергии. Как следствие - повышенный расход бензина. Поэтому пользуйтесь тем, что действительно необходимо. Магнитола, звучащая на полную мощность, - отличный помощник дракону, а включенный кондиционер - и подавно ближайший родственник. В корне изменить аэродинамику машины мы не в силах. Но пореже ездить с открытыми окнами, не ставить на крышу багажник и не таскать угловатый прицеп все же можем.
Не стоит запихивать под пружины и амортизаторы проставки для повышения клиренса. За сомнительную вездеходность заплатите повышенным расходом топлива. И это, поверьте, не худшее из зол от применения проставок! Тюнинговые аэродинамические нашлепки метко прозваны "обвесом". Затраты большие, эффект, как правило, нулевой или даже отрицательный. Спроектировать, изготовить и правильно установить спойлер умеют единицы. Может быть, лучше не экспериментировать? Прокладки под карбюратор, турбинки, "чудесные" модификаторы трения пытаются нам всучить всякие драконовы дети без стыда и совести. Их цель - разорить борцов за экономию не мытьем, так катаньем. Эти изделия в лучшем случае бесполезны. А вот маршрутные компьютеры заслуживают внимания. Многие иномарки ими уже оборудованы, а на отечественные автомобили их можно установить (ЗР, 2001, № 2).
От компьютера водитель получает полную информацию о текущем и среднем расходе топлива. С его помощью понизить аппетит машины на 0,5 л на 100 км не составляет труда. Если электроника не по карману - поможет эконометр, который по разрежению во впускном коллекторе позволяет судить о расходе. Такие приборы вмонтированы в "низких" панелях переднеприводных ВАЗов, но продаются и отдельно. Владельцам дорогих иномарок не стоит забывать о круиз-контроле. Он поддерживает заданную скорость, пользуясь оптимальным алгоритмом управления. Умная электроника манипулирует газом точнее, чем нога водителя, а значит, меньше топлива улетит в выхлопную трубу.
ОБЪЕЗЖАТЬ ЗА СТО ВЕРСТ
Благодаря технике дракон посажен в клетку, но по-прежнему опасен. Не приближайтесь к нему! Проявите осмотрительность при выборе маршрута и времени поездки. Общая стратегия такова: чем меньше разница между пиковыми и средней скоростями, тем лучше. Залог успеха - равномерность движения. Приведем примеры. Вы хорошо знаете местность, в которой живете, и обстановку на дорогах. Если собираетесь съездить за город, выбирайте время, когда трасса не загружена. Не планируйте покупок в пути, лучше запаситесь всем необходимым заранее. Постарайтесь также договориться с вашим штурманом о минимуме остановок – тяга прекрасной половины человечества тормозить водителя у каждого киоска общеизвестна. Пойдете на поводу у собственной супруги - быстрее опустошите бак.
Учитывайте физиологию человека. Перед дальней дорогой не пейте много воды, не забудьте и о пассажирах. Это не шутка. Путешествие может превратиться в сущий ад: от куста к кусту по принципу "девочки - направо, мальчики - налево", а оттуда сразу на заправку. Жителей крупных городов, проводящих выходные на даче, дракон ждет с нетерпением в пятницу вечером на выезде из мегаполиса и в воскресенье вечером на въезде в него. В этой нервной толчее самая совершенная техника потребляет бензин ведрами. Что делать? Единого рецепта нет! Одни отпрашиваются с работы пораньше, другие откладывают поездку на позднюю ночь, третьи возвращаются с дачи в понедельник с утра. В общем, если обстоятельства позволяют, постарайтесь не попадать в часы пик.
Сутолока городских улиц с трудом поддается прогнозированию. Здесь оптимальный маршрут подбирается экспериментальным путем. Причем длинный путь может оказаться быстрее и экономичнее короткого. В любом случае дорогу до работы и обратно следует изучить до мельчайших подробностей. Представлять ее загрузку в зависимости от дня недели, знать режим работы светофоров и т. д. В идеале же неплохо иметь несколько собственных, хорошо освоенных, шаблонных схем перемещения по городу от края до края. И сводить к ним любые непредвиденные поездки полностью или частично. Слушайте радио, смотрите телевизор, читайте газеты. Праздники, демонстрации, встречи делегаций, поездки правительства, открытие магазинов, режим работы оптовых рынков. По этим сообщениям опытный водитель вычислит, какие дороги и в какое время будут перекрыты, где возможны пробки, заторы, другие драконоопасные события. Надеюсь, вы уловили суть стратегии высокой средней скорости при низкой максимальной? Тогда продолжим.
НЕМНОГО ПРИКАРМЛИВАТЬ
Дракона можно убить наповал: стоящий автомобиль бензина не потребляет. Экономия полная - потери на испарение топлива в расчет не берем. Но поскольку машина куплена, чтобы ездить, прожорливого зверя придется прикармливать. А его аппетит впрямую зависит от вашего стиля езды. Отбросим скучные расчеты и предложим три несложных правила. Первое - не заливайте мотор бензином. Проще говоря, аккуратно пользуйтесь акселератором. Если для поддержания скорости достаточно прижать педаль газа на четверть хода, незачем вдавливать ее на треть. Помня об этом, попытайтесь поработать правой ногой с меньшей, чем обычно, амплитудой и вы поймете, что до сих пор педалировали слишком активно.
Правило второе: чем меньше ходов совершают поршни на единицу расстояния, пройденного автомобилем, тем меньше бензина попадет в камеры сгорания. Речь идет о пользе скорейшего перехода на высшие передачи. Идеальный вариант – пятая передача плюс безусловное выполнение первого условия. Следствие - о высоких оборотах и скорости, а также о резвом разгоне придется забыть.
Правило третье - движущийся автомобиль накопил кинетическую энергию, а ее выгоднее поддерживать, чем набирать заново. Да, все верно, пореже тормозите, тогда не придется жечь бензин на разгоне. Вырисовывается нудная безостановочная пилёжка на пятой передаче со скоростью 70-75 км/ч. В жизни теоретически правильный режим невыполним. Мало того - опасен. Представьте себе, что вы едете без сброса хода в поворотах, по железнодорожным путям, сужениям проезжей части. Обгоняете, не ускоряясь, причем опасный маневр занимает ну очень много времени. Жуть берет! Есть и другие пути достижения рекордных показателей. Например, движение "пилой". То есть непрерывный разгон-накат, спуск под горку с выключенным двигателем с последующим пуском мотора на передаче, езда "внатяг" и т. д. Для экоралли подходит, для повседневного применения - вряд ли. Снова опасно, к тому же повышенный износ ряда узлов автомобиля сводит на нет экономию. Не говоря об изнуряющей нагрузке на водителя.
Что остается? Разумный компромисс. Старайтесь не выпадать из потока, чтобы не создавать помех себе и окружающим. Однако дорожную ситуацию просчитывайте на много ходов вперед. Это позволит сократить число разгонов, торможений и ехать более или менее равномерно. Обгон не затягивайте - жизнь дороже. Но откажитесь от гоночных амбиций - отсутствие резких ускорений и высоких скоростей благоприятно отразится на содержимом бака. На складках местности умело используйте накат (только нейтраль, мотор не глушите). Свободно катясь с горки, автомобиль наберет ход. Потом перед подъемом включите высшую передачу и, плавно нажимая на газ, вперед - к вершине.
Вот собственно и все.
А где же обещанные жертвоприношения? Пожалуйста! Точная, расчетливая работа педалью газа утомляет ногу. Частые размышления о маршруте и прогнозирование дорожной обстановки перегружают голову. Отказ от высоких скоростей и резких стартов душит самолюбие. Стоит ли напрягать себя, любимого, ради битвы с чудовищем - решайте сами. Отметим лишь, что победа над драконом приносит не только
Правильное зажигание–экономия топлива и увеличение мощности
Как-то так сложилось, что несмотря на выдающиеся усовершенствования механической
части двигателей, параметры искры зажигания остались на уровне столетней давности.
Везде стоят катушки зажигания с большим выходным сопротивлением, почти везде используются
свечные провода с сопротивлением, бегунки и свечи с сопротивлением. Это не позволяет
создать искру с малой длительностью и большой энергией.
В результате происходит ухудшение характеристик двигателя, обусловленное влиянием сразу
трёх факторов.
Бензовоздушная смесь медленно разгорается, приходится выставлять большой
угол опережения зажигания до ВМТ ( верхняя мёртвая точка ). А если Вы помните
описание цикла Карно, то в идеале смесь должна сгорать мгновенно, когда поршень
находится в ВМТ. Любое приближение к этому уменьшает потери и соответственно
увеличивает к.п.д. двигателя, уменьшает удельное потребление топлива, уменьшает
вибрации в двигателе и увеличивает его ресурс.
2. Вторым фактором, снижающим характеристики двигателя, является сложный состав
бензина. Он содержит фракции, которые быстро разгораются, средне и медленно
разгораются. Угол опережения зажигания выставляется таким, чтобы не было детонации,
то есть, чтобы быстроразгорающиеся фракции разгорались после ВМТ, а не до ВМТ.
Вследствии случайного характера горения бензовоздушной смеси в цилиндре двигателя
это приводит к тому, что бензовоздушная смесь разгорается и начинает давить на поршень
среднестатистически в некотором секторе углов, который начинается от ВМТ и расположен
после ВМТ. Среднее значение этого сектора лежит позже ВМТ, что и обуславливает потери
в двигателе. Снизить эти потери можно за счёт более интенсивного поджига бензовоздушной
смеси, который сужает размеры этого сектора и, соответственно, позволяет иметь среднее
значение этого сектора существенно ближе к ВМТ.
3. Бедные смеси ( с избытком воздуха) плохо поджигаются. Как следствие, системы
топливоподачи современных автомобилей настроены таким образом, чтобы подавать
более-менее богатую смесь с альфа=1 ( соотношение весовых частей воздуха и бензина 14,7 : 1 ).
При таком соотношении в случае идеального перемешивания бензина с воздухом должно
наблюдаться полное сгорание бензина. Но достичь идеального перемешивания не
представляется возможным. В результате бензин сгорает не полностью, образуется
большое количество вредных составляющих в выхлопе, которые приходится дожигать
с помощью катализатора. То есть, часть бензина, вместо того, чтобы сгорать в цилиндре
и производить работу, перерабатывается на вредные составляющие в выхлопе.
Пути улучшения этого процесса очевидны – необходимо работать с бедными смесями,
хорошо их перемешивать и интенсивно поджигать. И если с перемешиванием
( инжектора в инжекторных системах топливоподачи и устройства подготовки
гомогенной смеси в карбюраторных системах) дело обстоит более-менее нормально,
то параметры искры в современных автомобилях не позволяют производить интенсивный поджиг.
В теории горения есть много направлений, описывающих горение бензовоздушных смесей.
Наиболее перспективной для практической реализации интенсивного поджига
представляется технология “холодного поджига”, рассматриваемая в трудах
академика Зельдовича Я.Б.( 40-е годы прошлого столетия). Секрет в том,
чтобы излучить на коротком интервале как можно больше фотонов в весь объём цилиндра.
При этом бензовоздушная смесь разгорается по всему объёму по аналогии с цепной
реакцией при ядерном взрыве. В резельтате и поджиг и сгорание бензовоздушной смеси
происходит существенно быстрее и полнее.
Нельзя сказать, что попытки интенсифицировать поджиг не предпринимались в
автомобильной промышленности. В качестве примера можно назвать системы эажигания
Twin Spark на автомобилях Alfa Romeo, использующие две свечи на одном цилиндре.
Такой подход позволяет улучшить характеристики двигателя, но он конструктивно
ограничен ( очевидно, что установить десять свечей на один цилиндр представляется проблемным ).
Существенно продвинуться в направлении интенсификации поджига удалось в блоках
зажигания POWER ADDER 1, предназначенных для двигателей с карбюратором..
За счёт использования собственной катушки зажигания с низким выходным сопротивлением
и ликвидацией сопротивлений во всём высоковольтном тракте удалось обеспечить следующие параметры искры :
• передний фронт импульса 2мкс против 150мкс у обычного зажигания,
• энергия импульса 120мДж против 45мДж у обычного зажигания,
• ток индуктивной фазы искры - максимальный 1,5А против 150мА,
средний 0,75А против 75мА,
• длительность индуктивной фазы искры 0,5мс против 1,2 мс.
Для борьбы с радиопомехами, излучаемыми системами зажигания, в отличие от
всех других систем, используется реактивный фильтр в высоковольтном тракте.
Стендовые испытания и практическая эксплуатация блока POWER ADDER 1 на сотнях
автомобилей полностью подтвердила эффективность такого подхода.
увеличились:
-мощность
-момент на валу двигателя во всём
диапазоне оборотов
-приёмистость
-ресурс двигателя
-надёжность
-устойчивость работы
уменьшились:
-расход бензина
-вибрации и шумы
-чувствительность к качеству бензина
-вредные выбросы
-проблемы с заводом автомобиля зимой на
морозе
Следует отметить такой интересный факт, как продление ресурса двигателей.
за счёт использования подобных систем. На продление ресурса влияют следующие два фактора :
1.Уменьшение вибраций в двигателе за счёт сужения сектора, в котором разгорается бензовоздушная смесь.
2. Наличие мощной индуктивной фазы искры.
У искры есть две фазы : емкостная и индуктивная. Емкостная, это когда ёмкость
свечи заряжается до пробойного напряжения и потом разряжается. Индуктивная, это
когда пробой межэлектродного пространства произошёл, образовался канал с малым
сопротивлением и продолжает идти ток между электродами.
Обычное зажигание имеет, в основном, только емкостную фазу, а индуктивная очень
слабая и длинная из-за сопротивления в высоковольтном тракте и недостаточной запасённой энергии.
В POWER ADDER 1 емкостная фаза такая же, а индуктивная многократно мощнее и короче,
что и обеспечивает эффект.
При низкой компрессии напряжение пробоя межэлектродного пространства свечи мало.
Из-за этого энергия емкостной фазы маленькая, искра в обычном зажигании получается
ещё более хилая. Это приводит к тому, что бензовоздушная смесь в цилиндре плохо
разгорается и давление на поршень начинается гораздо позже ВМТ. При этом основная энергия бензина
уходит в тепло, а не в работу. Вот и не тянет двигатель.
Мощная индуктивная фаза в искре POWER ADDER 1 позволяет хорошо поджигать и при низкой компрессии.
Это и позволяет обеспечивать нормальную мощность и приёмистость двигателя при низкой компрессии,
когда с обычным зажиганием двигатель вообще не хочет работать.
Никто не говорит, что нужно ездить с изношенным двигателем, но нормально проездить с
POWER ADDER 1 можно гораздо дольше, чем с обычным зажиганием.
Таким образом, по отношению к автомобильным двигателям, наравне с другими возможностями,
имеется значительный ресурс в виде интенсивного поджига, который может существенно
повысить технико-экономические показатели и экологию двигателей.
Есть разработанная теория этого вопроса, есть апробированная и отработанная технология,
и есть серийно выпускаемая система зажигания для автомобилей с карбюратором и трамблёром.
статья напечатана постоянным пользователем-Galch
