Топливная экономичность автомобиля: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
пожалуй, в условиях начавшейся войны такой призыв звучит предосудительно
Строка 71:
Мы регулярно видим газобаллонные автомобили вокруг. Какие выгоды может дать другое топливо, и как скоро оно окупится?
[[Файл:Propane cylinder on GAZ 3302.jpg|мини|300x300пкс|Газобаллонные автомобили мы видим каждый день. Насколько это выгодно? Опасен ли газ?]]
К такому вопросу следует подходить очень внимательно. Прежде всего, где эксплуатируется ваш автомобиль, куда вы ездите? Если только по городу, и там есть заправка метаном  — это самый дешёвый вариант. Однако баллоны для сжатого метана тяжёлые, и занимают довольно много места. Такой газ чаще всего ставят на грузовики, автобусы  — в общем, тяжёлые и большие машины, где эти баллоны не особенно повлияют на грузоподъёмность. Особенностью метана является, что это газобаллонное оборудование (ГБО) можно поставить и на дизельный двигатель, с экономией примерно 60  % топлива (солярка замещается не полностью). Однако ряд изобретателей с успехом переделывал старинные МАЗы и КамАЗы (без наддува) на искровой цикл с установкой зиловского или газоновского трамблёра в развал блока, при этом форсунки заменяли на самодельные свечные колодцы, куда ставили свечу под ключ на 16, причём тяга моторов на газу даже возрастала. Однако такой работе всегда предшествовала [[Капитальный ремонт двигателя|капиталка]], с фрезерованием поршней до степени сжатия 10 (октановое число метана 100 единиц). Следует понимать при расчёте фрезеровки, что для увеличения МАЗовской камеры на 100 кубических сантиметров с головки каждого поршня нужно снять ровно 260 граммов дюраля. Утончение днища поршня можно уменьшить, профрезеровав углубление под камеру в головке.
 
Однако наиболее распространённый и простой вариант, это перевод на пропан-бутановую смесь бензиновых машин. Рассмотрим простой пример перевода на газ обычного УАЗ-Патриота. На 2021 год средняя стоимость установки ГБО на машину со впрыском составляла примерно 40  000 рублей. и с учётом среднего расхода бензина 14,4 л/100  км, а газа 16,6 л/100 км<ref>{{Cite web|url=https://www.zr.ru/content/articles/931095-gaz-40-rublej-za-litr-est/|title=Газ по 40 рублей - есть ли смысл ставить ГБО? Вот полный расчет|website=www.zr.ru|access-date=2021-12-12}}</ref>, для цены бензина 50 руб/л и газа 15 руб/л, будем иметь выгоду на каждом километре 7,2-2,49=4,71 рубля. Следовательно, установка ГБО окупится при данных ценах примерно за 9  000  км. Помните, что установка газа на машины с прямым впрыском (FSI) необычайно дорога (порядка 200  000 р), и если вы планируете ставить газ  — не стоит и покупать модель с таким двигателем.
 
За 200  000  км, которые УАЗик пройдёт до переборки при указанных ценах, газовое топливо сэкономит владельцу 4,71 * 200  000 = 942  000 рублей.
 
Расхожие мнения, что газ «угробляет двигатель», «сушит клапана» не были подтверждены на практике<ref name=":0">{{Cite web|url=https://www.zr.ru/content/articles/588208-metanovye-avtomobili-blizhajshee-budushhee/|title=Метановые автомобили - ближайшее будущее?|website=www.zr.ru|access-date=2021-12-16}}</ref><ref>{{Cite web|lang=ru|url=https://zen.yandex.ru/media/autovybor/razobrali-dvigatel-posle-500-tys-km-probega-s-gbo-pokazyvaiu-sostoianie-vnutri-603b8ad549b4e728907afff1|title=Разобрали двигатель после 500 тыс. км пробега с ГБО. Показываю состояние внутри|website=Яндекс Дзен {{!}} Блогерская платформа|access-date=2021-12-16}}</ref><ref name=":1">{{Cite web|url=https://propan-metan.ru/neispravnosti/kak-vliyaet-gaz-na-benzinovyj-dvigatel.html|title=Идет проверка...|website=propan-metan.ru|access-date=2021-12-16}}</ref>. Проводимые МАИ в 1980-х годах тесты показали продление ресурса нормально отрегулированного двигателя, работающего на газу, примерно вдвое. Однако есть три нюанса, более важные для владельцев газобаллонных (чаще карбюраторного типа) машин. Первый, установка слишком раннего зажигания может быть незаметным при работе на газу  — однако в это же время из-за повышенного давления (встречная вспышка) поршень испытывает большие нагрузки, перегревается, и может со временем прогореть. На бензине такая работа сопровождается детонационным стуком, и нарушение легко замечается. Второе, при зажатых или уже начавших пропускать (подгорание) клапанах двигатель на газу продолжает работать ровно, что быстро приведёт к неожиданному для владельца сильному прогоранию клапана. И третье: ручная регулировка подачи газа, без использования приборов может привести к работе на обеднённой смеси, в таком случае клапана могут перегреваться со снижением зазоров, и на высоких мощностях  — сгорать. Таким образом, владельцу газобаллонной машины следует обращать внимание на работу двигателя на бензине, и при появлении признаков неровной работы, стука  — немедленно обращаться в сервис, даже если на газу машина работает ещё ровно. Регулировать винтами подачу газа самостоятельно не следует, за настройкой обращаться в оборудованные газоанализатором мастерские (в противном случае возможно забеднение смеси с последующим перегревом клапанов). Рекомендуется также увеличивать зазоры в клапанах относительно заводских на 0,05 мм<ref name=":1" />.
 
Причиной резко негативного отношения водителей к газобаллонному оборудования во времена СССР называли невозможность воровства топлива<ref name=":1" />.
 
Вопрос безопасности, конечно, очень важен. Прежде всего, машины с установленным ГБО не должны стоять в закрытом помещении (гараж, паркинг). С точки зрения безопасности при автокатастрофе, следует монтировать газовый баллон где-нибудь в середине багажника, тогда он может быть повреждён уже '''после''' того как все в салоне погибнут. Наружная установка, какую можно видеть повсеместно на «Газелях», вынужденное, но не лучшее решение. В остальном современное ГБО настолько надёжнее советского, что куда выше вероятность возгорания машины от бензина, чем от газа. По информации журнала «За рулём» природный газ значительно безопаснее бензина как при попадании в воздух, так и хранении его в баллонах<ref name=":0" />.
 
=== Элементы тюнинга двигателя ===
Установленный мотор изготовитель добросовестно настраивает на штатное топливо и максимальную мощность. Но в случае старинных машин, рассчитанных на бензин А-76/А-72, а то и А-66 (раритетные машины типа ГАЗ-21, М-401, ГАЗ-51) возникают значительные потери топлива из-за неполного использования октанового числа. Более того, пропан-бутановая смесь имеет более высокое октановое число, составляющее примерно 100 единиц — из чего следует, что при повышении степени сжатия фрезеровкой головок цилиндров мы можем значительно улучшить экономичность мотора. При этом также значительно облегчается тепловой режим клапанов, так как отходящие газы будут холоднее.
 
Однако, тут есть ещё некоторые нюансы, связанные с ростом максимального давления и мощности двигателя, поскольку древние конструкции могут иметь неполноопорный коленвал, разрезные поршни, заливные подшипники. В таком случае разумно одновременно с фрезеровкой головки (что повышает степень сжатия и степень расширения) несколько сменить фазы газораспределения, приведя их в примерное соответствие с циклом Мюллера. Попросту говоря, нужно организовать запаздывание распредвала относительно заводских значений, величина которого составит порядка 15 градусов поворота коленвала. Уменьшение наполняемости пропорционально снижает наполняемость цилиндров и максимальную мощность, но даёт ещё большую возможность к увеличению степени сжатия, так как требования к октановому числу ещё больше снижаются. Для машин с OHC, имеющим цепной или ременной привод распредвала, это отчасти происходит автоматически, так как фрезеровка сама по себе приводит с смещению фаз из-за укорочения натянутой ветви цепи/ремня. Для машин же с нижним распредвалом в таком случае окажется подходящим перестановка распредвала на один зуб назад. Соответствующий угол можно пересчитать.
 
Идеальным примером такого тюнинга может служить старинный грузовик ГАЗ-53/ГАЗ-3307, имеющий головки для бензина А-66 и А-72 (степень сжатия 6 и 6,7)соответственно. Простой перевод на газ с расходом 30л/100 км мало удовлетворяет владельцев, которые не догадываются, что его можно уменьшить. Расчётная фрезеровка головок будет идти под степень сжатия 9 (с тем условием, что мы АИ-92 используем лишь для запуска, основное топливо — газ), то есть припуск при фрезеровке составит 6 или 5 мм соответственно. Для некоторого снижения наполнения и следовательно, насосных потерь при движении грузовика мы переставляем распредвал на зуб назад, что составит 12 градусов поворота коленвала. После такого тюнинга расход должен весьма ощутимо сократиться (снижение 15-20 %), главным образом за счёт фрезеровки.
 
При сборке и дальнейшей эксплуатации придётся учесть такие детали: первое, при росте компрессии нам придётся уменьшить зазор в свечах, иначе такой двигатель просто может не завестись. Вместо 0,8..1 мм в свече следует поддерживать зазор не более 0,6 мм. Второе, перед сборкой следует убедиться в отсутствии развальцовки металла головки вокруг силовых шпилек, и в случае необходимости — профрезеровать до ровной поверхности. Характерный для этого мотора, дефект может нарушить прижим головки, так что после выравнивания «пятачков» следует под штатные калёные шайбы установить более основательные, например, от двигателя мод. ЗМЗ-406. Это гарантирует снижение нагрузки на дюраль головки, и следовательно, прижим прокладки со временем не ослабеет.
 
=== Тип масла ===
Как правило, мы выбираем наиболее дешёвое масло, обеспечивающее условия надёжной работы и запуска двигателя зимой. Из этого следует между прочим, что при оборудовании транспорта надёжным пусковым подогревателем исчезает необходимость применения наиболее дорогих полностью синтетических масел, обеспечивающих прокрутку при температуре −35 С и ниже. Однако при любых условиях, из соображений ресурса двигателя, не стоит применять минеральные масла, так как они увеличивают износ и вызывают отложения нагара на поршнях и других деталях двигателя. Кроме того, минеральные масла имеют минимальный (обычно 10000 км) срок замены, в то время как полусинтетические и синтетические можно менять через 20000 и 30000  км соответственно, не забывая про штатную смену фильтра на 10000 км (пробеги указаны для машин типа ВАЗ). Для дизельных моторов, особенно импортных, из-за высокого содержания серы в отечественной солярке, не может идти речь о продлении использования масла сверх нормы 10000, поскольку масло закисляется и быстро изнашивает подшипники.
 
При выборе масел во всяком случае следует опираться на класс качества масла, установленный производителем автомобиля и класс, указанный на банке с маслом, например CD/SG. Применение масла классом ниже недопустимо из-за снижения ресурса, и с другой стороны, применение значительно более высокого не имеет смысла по денежным соображениям. Не следует считать машину живым существом, способным «лакомиться» масляным или топливным деликатесом, и с другой стороны, машина совершенно не способна «терпеть» серьёзные нарушения технического характера, например, нехватку масла в поддоне.
 
=== Расход масла ===
Этот показателей более важен, чем можно подумать, подсчитав на калькуляторе стоимость масла. Как только на современном автомобиле начинает расти расход масла, одновременно ухудшаются другие показатели. Для дизельного двигателя с турбиной это означает чаще всего закоксовывание воздушных каналов после турбины, за чем идёт снижение мощности, чёрный дым и расход топлива; для бензиновых двигателей это неизбежно приближает границу детонации, что вызывает реакцию электронного блока управления, который уменьшает угол опережения зажигания  — что опять-таки вызывает расход топлива в том числе и за счёт необходимости движения на более низкой передаче при падении мощности. Повышенный расход масла, попадающего на катализатор, ведёт к ложным показаниям датчика кислорода, нарушает расчёты компьютера и снижает мощность ещё больше. Единственный тип двигателя, малочувствительный к расходу масла  — это дизельный двигатель без наддува. В этом случае издержки угара масла в основном идут за счёт его стоимости. Однако, можно заметить, что при росте расхода масла в летнее время возникает также перегрев двигателя  — а это чревато более дорогими последствиями. Таким образом, если мы хотим экономичной работы машины, необходимо решать проблему. Самым простейшим (но не гарантированным) является применение присадок типа Ресурс, РиМЕТ и более дорогих импортных, однако в случае изношенных сальников без их замены не обойтись. Экономичному же капитальному ремонту двигателя в этом викиучебнике посвящена [[Капитальный ремонт двигателя|другая статья]].
 
=== Настройки и исправность систем двигателя ===
Строка 101 ⟶ 110 :
 
=== Присадки, уменьшающие трение ===
Такие присадки возникли первоначально по военному заказу. Танкистам и авиаторам было нужно обеспечить некоторое время работы двигателя после потери масла из-за боевых повреждений. И такие присадки удалось создать. Неожиданным побочным эффектом их является снижение трения, против применения масла без добавки. Речь идёт о примерно 20..30  % экономии механических потерь двигателя (трение поршней с кольцами и подшипников колен- и распредвала), что с учётом механического КПД двигателя 85..90  % даёт (на полной нагрузке) более скромную экономию 3..4  %. Однако на эту же величину возрастает и максимальная мощность. К тому же, когда двигатель работает на холостом ходу, с механическим КПД равным нулю, экономия от таких присадок возрастает до исходных 20..30  %. Что в зависимости от нагрузки в течение работы, может составлять 8..10  %. Существуют аналогичные присадки, оптимизированные для трансмиссии. Как правило, присадки, снижающие трение в агрегате, увеличивают и его ресурс. Некоторые присадки имеют ограниченные восстановительные свойства.
 
Есть две категории присадок: с продолжающимся после смены масла действием, и добавляемые с каждой доливкой масла. Первые обычно имеют умеренную эффективность, но их применения хватает на 50..100 тысяч километров, вторые эффективнее, но требуют добавки с каждой заменой масла. В любом случае также возрастает ресурс двигателя, обусловленный износом, а в ряде случаев снижается расход масла. На любой СТО с капремонтом вас заверят, что это ложь, но помните: они заинтересованы, чтобы свою проблему вы решили ''именно у них''.
Строка 110 ⟶ 119 :
Во всех случаях при переводе на газ имеется возможность использовать также бензин с более низким октановым числом, если он используется исключительно для запуска и прогрева (обычно так и есть), так как в холодном двигателе детонация не возникает. Кроме того, бензин с более низким октановым числом легче воспламеняется (улучшение зимнего пуска).
 
При движении в основном по равнинной местности, для машин с достаточно мощным двигателем может оказаться весьма выгодным тюнинг сменой главной передачи. При установке главной передачи, рассчитанной на более лёгкий кузов или более мощный мотор (например, установка главной передачи от «Баргузина» на «Газель»), двигатель при движении на высшей передаче будет совершать меньше оборотов на километр, иначе говоря, будет работать в более выгодном с точки зрения расхода диапазоне оборотов. При движении по ровной трассе экономия может достигать 5-7  %, вне зависимости от остальных изменений. Аналогичный эффект даст смена двигателя с большим литражом и мощностью на меньший, при прежних передаточных числах главной передачи (рассчитанных на мощный мотор). Однако если скорость при движении обычно ограничена мощностью двигателя (подъёмы в горах, постоянные разгоны между светофорами в городе), такой тюнинг не даст экономии.
 
== Экономичное вождение ==