Читаю новость: «Audiсоздаст доступную модель с расходом
1 л/100 км». Причем, речь не о какой-то криворожистой букашке, а о
четырехместном автомобилей на базе А1, да еще по умеренно-доступной цене.
Возможно ли такое в реальности – 1 л/100 км? С измерением
расхода топлива всегда беда, ведь он сильно зависит от режима движения, поэтому
1 л/100 км можно показать и на обычной машине, скажем, катясь с горки на
холостом ходу. Audi,
видимо, имеет в виду средний расход топлива по евроциклу, и вот это уже тянет
на сенсацию.
У меня в голове сидит другая планка – 3 л/100 км. С 80-х
годов, когда я начал интересоваться автомобилями, именно3 л/100 км были в фокусе внимания
автопроизводителей, и эта цифра имеет определенный физический смысл.
Так, средний расход энергии на качение среднеразмерного автомобиля
составляет примерно 10 кВт*ч на 100 км. Это эквивалентно 36 МДж/100 км, а
значит, силовая установка с эффективностью 40% должна вырабатывать примерно 90
МДж/100 км. Такая энергия получается при сжигании 3 л/100 км, поэтому эта
планка является как бы «естественным порогом экономичности», который достижим
без черной магии. Другими словами, показать такой расход может эффективная
машина, но построенная на основе традиционных технологий.
Планка 3 л/100 км автомобилестроителям вроде бы уже покорилась.
Так, Audi как-то
организовала экопробег на дизельных 2-литровых А4, и победитель при средней
скорости 80 км/час уложился в 3,32 л/100 км. Peugeot 308 HDi
попал в Книгу Рекордов Гинесса, показав расход 3,13 л/100 во время путешествия
по Австралии на дистанцию 14 600 км.
Конечно, в таких рекордах есть некое лукавство: водители едут
максимально экономично по теплым странам и не пользуются лишними приборами.
Шины у них оптимально накачаны (а может и перекачаны), состояние исправное, топливо
идеальное.
А вот построить автомобиль со средним эксплуатационным
расходом в 3 л/100 км еще не удалось. От владельцев ToyotaPrius я слышал, будто при
плавной езде в городе машина показывает что-то в районе 2,5 л/100 км – допустим.
В любом случае, в трассовых режимах «Приус» пьет больше, чем в городе, так что
средний эксплуатационный расход, подозреваю, все равно будет не 3 л/100 км
(опять же, смотря как ехать).
Не то что среднеэксплуатационный – даже паспортный расход
топлива еще не опустился ниже заветной планки. Так, дизельный SmartForTwo (54 л.с.) показывает «лишь»
3,3 л/100 км. Напомню, что паспортный расход не вполне точно отражает реальный:
цикл движения весьма искусственный, дополнительные приборы выключены, шины
могут быть перекачены и т.д. Так что если пишут 3,3 л/100 км, в условиях
русской зимы будут все 9.
Есть ли резервы, чтобы
средний эксплуатационный расход топлива опустился ниже 3 л/100 км? Конечно,
есть. Но бесплатного сыра не бывает.
Как снизить расход
Что мешает?
Снизить коэффициент аэродинамического сопротивления
Оптимальная форма – вытянутая капля – абсолютно глупа с
точки зрения компоновщиков.
Снизить фронтальную площадь
Клиенты не готовы покупать мотоцикл вместо автомобиля
Снизить массу
Радикальное снижение массы – это радикально новые
материалы. Они слишком дороги.
Увеличить эффективность силовой установки
Предел эффективности традиционного дуэта ДВС+КПП
практически достигнут. Каждый новый процент улучшения дается все большей
ценой
Рекуперировать энергию
Одно из перспективных направлений современного
автомобилестроения. Однако степень рекуперации пока недостаточно высока,
чтобы снизить расход более чем на 10%.
Снизить потери на вспомогательные приборы
В автомобилестроении наблюдается обратная тенденция: клиенты
стремятся к комфорту и расход энергии на «недвижимое» оборудование лишь
растет (аудиосистемы, электронные помощники, электроприводы, обогревы,
кондиционеры).
Оптимизировать режимы движения
Возможно, здесь скрыт большой резерв, но гиперавтомобилизация
приводит к обратному эффекту
Собственно, автомобиль, построенный по критериям первой
графы таблицы, уже существует в макетах: я как-то писал про VolkswagenXL1 с заявленным расходом
топлива 0,95 л/100 км. Но вы вряд ли захотите его купить: он неудобный, низкий,
двухместный и очень дорогой.
Получается парадоксальная ситуация. Каждый год мы слышим,
что двигателисты снизили расход топлива еще на 12%. Но как был средний
городской расход на уровне 8-10 л/100 км в 1980 году, так он и остался. Только
тогда его показывала легкая и маломощная «копейка», а теперь навороченный гольф-классник.
Не хочу ли я сказать, что Audi дает заведомо ложное обещание? Ни в коем случае. Я почти
уверен, что «литровый Ауди» появится, как и обещают, в 2015 году. Ведь сегодня
низкий расход топлива – лучший способ отрекламировать свою модель.
Некоторый намек, как именно «Ауди» достигнет цели, нам дает OpelAmpera (он же ChevroletVolt), у которого в паспорте черным
по белому написано: средний эксплуатационный расход 1,2 л/100 км. И замерен он
не какими-нибудь энтузиастами в Австралии, а сертификационными органами по
циклу UNECER101.
Как достигли? Очень просто. Первые 80 км «Ампера» едет на
электротяге, не потребляя бензина. Умножайте 1.2 на 5 и получите ее реальный
расход: 6 л/100 км.
Загрузил!!! ...а зачем он такой маленький-то??? расход этот??? типа чем меньше тем лучше??? непонятно... ахиллес и черепаха какая-то...мне кажется что достаточная экономичность уже достигнута...
у меня была знакомая машина которую так заправляли...ОКА, на ней мама моего одноклассника ездила. сугубо в сад и обратно, только летом...так она весной полный бак заливала, а осенью в баке еще кое-чего оставалось...
А если серьезно, то все вполне очевидно: траты на топливо - доминирующая статья эксплуатационных расходов на автомобиля. А кого-то еще заботит экология и растрата невосполнимых ресурсов. На кафедре ДВС один сотрудник как-то защитил диссертацию, изобрел там какую-то приблуду для камеры сгорания дизеля и снизил его эффективный расход топлива с 204 г/кВт*ч до 199 г/кВт*ч. И мы, студенты, стали вроде как смеяться: тоже мне, экономия полпроцента. А один мудрный преподаватель сказал: вы даже не представляете, сколько стоит 1 г/кВт*ч в масштабах всей страны. Это миллиарды рублей. Ну, правда он был старой закалки, из тех времен, когда народное добро принято было беречь.
Ты лучше мне разъясни вот что...я всегда думал что крутящий момент и мощность - величины взаимосвязанные, при чем почти линейно...а тут почитал посмотрел...выходит что нет...кароче объясни какой фактор влияет на момент а какой на мощность...логика мне подсказывает, что момент - это сила на плечо...т.е. чем больше ход поршня - тем больше момент, чем больше энергия в камере сгорания - тем выше мощность...ибо это та самая сила...но как при этом на мощность влияют обороты???
N- мощность в киловаттах T- момент в Н*м n - частота вращения коленчатого вала, об/мин.
Условно говоря, есть два мотора одинаковой мощности 100 кВт. У одного эта мощность развивается при 3000 об/мин, у второго - при 6000 об/мин. Крутящий момент второго будет меньше (т.е. он фосирован по оборотам).
Тут еще не нужно путать максимальный крутящий момент (который обычно указывают в характеристиках) и максимальный момент на режиме максимальной мощности. Это разные величины.
Момент - это сила на плечо, да, но в ДВС он обычно пропорционален рабочему объему и среднему эффективному давлению в цилиндре.
Допустим, установив наддув, мы поднимаем среднее эффективное давление и увеличиваем момент при том же объеме двигателя.
Условно говоря, есть два мотора одинаковой мощности 100 кВт. У одного эта мощность развивается при 3000 об/мин, у второго - при 6000 об/мин. Крутящий момент второго будет меньше (т.е. он фосирован по оборотам). Тут бы еще разъяснить рабочий объем какого будет больше и на сколько....и еще, непонятно: Допустим, установив наддув, мы поднимаем среднее эффективное давление и увеличиваем момент при том же объеме двигателя. Я всегда думал что устанавливая наддув, мы таки увеличиваем мощность а не момент...ну типа там +20 лысы...
И еще...по твоей формуле выходит что при оборотах 9550 в минуту абсолютное число момента равно абсолютному по мощности...выходит эти обороты наиболее эффективны???
При 18000 об/мин при заднном моменте мощность еще больше будет. Так работают двигатели Формулы 1, которые с 2,4 литра снимают 700 л.с.
Условно говоря, у них крутящий момент вполне "обыденный", а вот частота вращения сумасшедшая, поэтому мощность получается невероятной для такого объема.
Двигатели для авиамоделизма развивают до 30 000 об/мин, там удельная мощность еще выше может быть
В этом кроется великий смысловой обман...нахрена ж стали мощность считать в лысы...сравнивать процессы не получается...т.е. мне ментально процесс "снятия" мощности с движка представлялся как процесс тяги телеги лошадьми...раз уж так мощность договорились считать...чем тяжелее телега, тем большую мощность надо чтобы её тащить...т.е. больше лошадей... от частоты переступания копытами это не зависит...от всего остального тоже...кароче в этом заложена смысловая бомба...я видать на ней и подорвался...какой идиот придумал считать мощность в лысы...
Мощность и момент одинаково важны, если так можно выразиться.
Мощность удобна тем, что для нее действует закон сохранения энергии. К примеру, если двигатель развивает 100 кВт (136 л.с.) и нет потерь в трансмиссии, на колеса придет 100 кВт.
Момент меняется в трансмисии, допустим, на первой передаче увеличивается примерно в 12 раза. Если был 160 Н/м, то на колеса придет 1920 Н*м (опять без потерь в трансмиссии). При это колеса будут вращаться в 12 раз медленее, чем коленчатый вал.
Так что никакой смысловой бомбы здесь нет - обе величины удобны для рассчетов.
Теперь понятно...кстати, такая мощность 700 л.с. была ж у танков когда-то допустим у Т-55...масса его была 40 тонн...вот ты мне скажи, двигатель от ф1, 2,4 л смог бы сдвинуть с места этот танк...??? мощность жеж одинаковая...???
Ответ такой - смог бы, но с одним нюансом. Из-за высоких оборотах, движку формулы 1 понадобилась бы трансмиссия с очень высоким передаточным числом, чтобы момент на гусеницах был достаточно большой. Потери в такой трансмиссии были бы огромными, но все же стронуть танк с места, наверное, получилось бы. Но в целом танковый дизель выиграл бы у движка Формулы 1 именно за счет более "экономичной" трансмиссии.
Поэтому двигатели грузовиков, например, предпочитают делать огромного объема (16 литров, допустим) и низкими оборотами. Им выгоднее двигатели с низкими оборотами и большими моментами, чтобы экономить на трансмиссии.
Танковый дизель. Мощность 700 л.с. (515 кВт). Частота - 1250 об/мин. Момент - 3934 Н*м
Формула 1. Мощность 700 л.с (515 кВт). Частота 18 000 об/мин. Момент - 273 Н*м
Допустим, чтобы стронуть танк с места нужно 10000 Н*м на ведущем катке. Для дизеля понадобиться трансмиссия с передаточным числом 2,54, для движка Формулы 1 - 36,6.
Передаточное отношение 36,6 против 2,54 - это две лишние последовательные ступени в трансмиссии. Отсюда потери, габариты и т.п.
Вообще, интересовать должны не максимальный момент и мощность, а кривые характеристик мощности и момента от оборотов. Можно ведь так сделать, что мощность будет те же 700 л.с., но машину фиг сдвинешь с места.
Ну а как же? Вот, турбодизели имеют не такую большую максимальную мощьность, но у них "правильная" моментная характеристика, поэтому ездить вроде как приятнее, если не очень быстро.
Да ты правильно говоришь Просто макс. мощность/момент указываются в характеристиках, а кривые крутящего момента - крайне редко, если только в журналистских статьях. Поэтому судить по ним не получается.
а почему нельзя сделать дизель таким же оборотистым как бензиновый мотор??? Считай двойная выгода, и момент большой и мощность...КПД опять же выше...но чет я не слыхал про дизели на Ф1...почему???
У дизеля другой рабочий процесс и сделать его высокооборотным сложно. Дизельное топливо хуже испаряется, а смесеообразование происходит прямо в цилиндре на такте сжатия непосредственно перед воспламенением. Если у бензинового мотора смесеобразование идет в течение всего такта впуска и сжатия, условно говоря, в течение оборота коленчатого вала, то у дизеля - лишь 1/10 оборота коленчатого вала. Тем не менее, если раньше дизели раскручивались лишь до 2000-3000 об/мин, то сейчас они почти такие же крутлявые, как бензиновые моторы. Только дается это большой ценой: давление впрыскивания до 200 МПа, к примеру. А порция топлива впрыскивается не залпом, а в течение 5-7 отдельных фаз со строго дозированным объемами, для чего используются скорострельные пьезо-форсунки.
В Формуле 1 дизели никогда не использовались, потому что при прочих равных у них ниже удельная мощность. Но сейчас в некоторых гоночных сериях есть дизели (в Ле-Мане, например), но это больше маркетинг.
тут понятно...но как же так...на военной кафедре четко запомнил что танковые двигатели - МНОГОТОПЛИВНЫЕ...т.е. повернул там какой-то рычажок и выаля...двигатель может ехать на всем от спирта до соляры....как такое возможно???
Танковые дизели многотопливные, но бензиновый режим для них - форс-мажорный. Бензин очень неудобен для дизеля, так как обладает низкой способностью к самовоспламенению, но при этом испаряется слишком быстро. В результате сгорание получается взрывным. Однако время на смесеобразование в любом случае остается крайне маленьким, так что даже на бензине дизель не раскрутишь до 18 000 об/мин. Помимо прочего, чтобы выдержать ударные нагрузки от сгорания, детали дизеля обычно тяжелее и более инерционны, чем у бензиновых моторов - это еще одна причина низкооборотности.
Виноват маркетинг? Продавать одну цифру проще, чем сложные графики. Проблема из той же оперы, что мегапиксели, ppi, и т.д. А на деле, я думаю немало людей, который купившись на мощность, за всю жизнь её ни разу и не развивали.
ДА! Маиематика не мой конёк! . я када тапку в машинке давлю, наХЗ мне эти формулы в голове, в этот момент? Едет - значит кароший машин. Карашо едет - значит кароший японский авто. НЕ едет - пора свечи менять.
+100500 Согласен!!! Нам бы побольше картинок, а текст максимум бы в виде комиксов. Я описание заката и ряды цифирок в чтиве машинально пропускаю с детства.
Ну ты щас наговоришь.... Хенералисимус... Я слов то таких не выговариваю... Мне бы самогона полстаканчика, хлебца черного краюху, кусочек сала солёного, поверх хлебца того, а потом выйти на улицу да фрицев пошмалять из пулемета...
Во-во !!! Аки у мну в деревне. Как выхи, так вся деревня щкерится..... Толи ГУБЧЕКА приехал, то ли парни из сериала "Бригада". И всем подавай сало и горилку... Они уж не знают,какой "концерт" готовить к выходным.
...а зачем он такой маленький-то??? расход этот??? типа чем меньше тем лучше??? непонятно... ахиллес и черепаха какая-то...мне кажется что достаточная экономичность уже достигнута...
... опять пошуметь не получится.