Энергетическая эффективность грузовых и пассажирских перевозок существенно возрастет при расширении парка дизельных автомобилей. В большинстве стран Западной Европы 40…50% грузового и 80…90% автобусного парков оснащено дизельными двигателями, в то время как в СССР дизелизация грузового автопарка пока составляет лишь около 10%. В перспективе это направление рационализации отечественного автопарка связано с изменением его структуры по грузоподъемности.

В первую очередь это относится к увеличению перевозок большегрузными автомобилями и автопоездами, достигаемого прежде всего за счет роста числа дизельных автомобилей КамАЗ. В будущем предполагается широкое применение дизелей на автомобилях семейства ЗИЛ и ГАЗ. По расчетам рационализация структуры грузового автопарка страны по грузоподъемности и его дизелизация позволят уменьшить удельный расход топлива на грузовых перевозках примерно на 28%.

Совершенствование структуры автобусного парка связано, главным образом с увеличением в его составе доли автобусов большой и особо большой вместимости с дизельными двигателями, работающими на внутригородских перевозках. Наряду с улучшением качества обслуживания пассажиров это дает существенную экономию топлива.

Удельный расход топлива связан и со структурой перевозок. В частности, увеличение объемов почасовых перевозок, а также перевозок самосвалами и специализированными автомобилями ведет к повышению расхода топлива на единицу транспортной работы (рис. 2). Учитывая объективную тенденцию увеличения объемов указанных перевозок, вопросу экономии топлива при их выполнении следует уделять особое внимание.

Важным фактором снижения удельных расходов топлива и энергоемкости автомобильных перевозок является повышение технико-эксплуатационных показателей использования подвижного состава. Для грузовых перевозок это связано с повышением коэффициента использования пробега и грузоподъемности, увеличением грузооборота на прицепах; для автобусных — повышением коэффициента использования вместимости, а для таксомоторных — коэффициента использования платного пробега.

Наиболее эффективно контроль технического состояния автомобиля по топливной экономичности обеспечивается диагностическими комплексами (станциями) с тормозными (нагрузочными) устройствами. Такие комплексы обеспечивают контроль всех параметров, необходимых для оценки топливной экономичности автомобиля и выявления его неисправностей: мощности двигателя, расхода топлива, состояния топливной аппаратуры, системы зажигания, цилиндро-поршневой группы, тормозов и т. д. Зарубежный и отечественный опыт свидетельствует о возможности экономии до 10… 15% топлива при использовании таких комплексов. Экономически наиболее выгодно использование диагностических станций с тормозными устройствами, позволяющими осуществлять рекуперацию электроэнергии.

Среди агрегатов автомобиля особо тщательного контроля требует топливная система. Как показала практика, основная часть неисправностей системы питания приходится на карбюратор. Поэтому контроль за состоянием и качеством ремонта карбюраторов является существенным резервом экономии топлива. Для проверки карбюраторов «безмоторным» методом в Минавтотрансе РСФСР широко используется установка НИИАТ-489А. Периодическая проверка и регулировка карбюраторов с помощью этой установки позволяет повысить топливную экономичность двигателя на 3…4% на установившихся и на 8…9% — на переходных режимах работы.

Касаясь технического состояния автомобиля, следует отметить, что примерно 20% грузового автопарка страны прошли свой амортизационный срок службы. Их эксплуатация поддерживается путем многократных капитальных ремонтов. Это ведет к дополнительным затратам топлива, так как его расход у капитально отремонтированных автомобилей в среднем на 15… 20% выше.

В зимний период значительно увеличивается расход топлива, связанный с подготовкой автомобилей к выходу на линию. На многих предприятиях в условиях безгаражного хранения автомобилей все еще практикуется прогрев двигателей путем постоянной работы на холостом

ходу. Наряду с нерациональным расходом топлива это ведет и к преждевременному износу двигателя. Поэтому необходимо широкое внедрение различных способов предпусковой подготовки двигателей с помощью паро-, водо-, электро- и газоподогрева. Конкретный вариант организации подогрева обычно выбирается исходя из местных условий, чаще всего — имеющегося источника энергии (тепла).

Крупные автотранспортные предприятия с числом автомобилей свыше 200, как правило, имеют собственные АЗС. В этом случае большое значение имеет правильная организация топливного хозяйства. Согласно действующим нормативам, допустимые потери нефтепродуктов составляют 0,05% при приеме из автоцистерн и 0,1% при заправке баков. Однако в ряде случаев наблюдаются повышенные потери топлива из-за испарения, утечек и проливов при заправке. Величина испарения топлива при хранении зависит от степени заполнения резервуара. При заполнении резервуара на 95% потери от испарения составляют 0,15% и увеличиваются до 1,2% при снижении заполнения до 25%. В результате за год при исправном дыхательном клапане из резервуара емкостью 50 м3 испаряется 0,4…1 т бензина. В случае неисправности клапана или его отсутствия потери от испарения возрастают до 1,5…2 т. Однако полное заполнение емкостей ведет к потерям топлива вследствие его расширения при нагревании. Рекомендуется, чтобы высота недолива в вертикальных резервуарах составляла около 5% от общей высоты налива, в горизонтальных резервуарах 15…20 см, в бочках 5…7 см, а канистрах 3…4 см.

Зачастую наблюдаются повышенные потери от испарения из-за неудовлетворительной герметичности прокладок под крышками горловин емкостей. Во многих случаях происходят незаметные для глаза утечки бензина через’ микротрещины, его подтекания в местах соединений заправочных пистолетов. Это требует постоянного контроля за состоянием заправочных средств.

При заправке автомобиля происходит вытеснение паровоздушной смеси из бака, сопровождающееся потерями бензина и загрязнением атмосферы его парами. В летний период эти потери составляют около 0,8 кг на каждую тонну заправляемого бензина А-76 (рис. 53). При кажущейся незначительности этой цифры для типовой АЗС, рассчитанной на 500 заправок в сутки, суммарные потери от испарения из топливных баков автомобилей составят 20 кг в сутки, или около 4 т бензина в год. Для устранения этих потерь в ряде стран используются специальные заправочные шланги с возвратом вытесняемой паровоздушной смеси из баков в резервуары АЗС.

Центральной фигурой в деле экономии топлива является водитель. От квалификации водителя зависит прежде всего быстрое выявление и устранение неисправностей, влияющих на расход топлива. Опытный водитель не начинает движения на холодном двигателе, так как в этом случае возрастает расход топлива. В холодную погоду двигатель надо прогревать не менее 5 мин, а в летнее время—не менее 1…2 мин.

Особое значение имеет приобретение навыков экономного вождения. Согласно результатам проведенных НИИАТом проверок группы водителей, расход топлива в одинаковых условиях у водителей различной квалификации отличается на 25…30%. Поэтому совершенствование техники вождения, особенно в сложных условиях городской езды, является значительным потенциальным резервом экономии. Наиболее экономичным методом управления автомобилями является движение с постоянной скоростью, возможно более плавными разгонами, но с быстрым переходом на прямую передачу и минимальным числом торможений и остановок.

При движении на прямой передаче следует помнить, что диапазон экономичной скорости движения составляет для легковых автомобилей 45…55 км/ч, грузовых — 35…40 км/ч. Например, для автопоезда МАЗ-64227 увеличение скорости с 40 до 80 км/ч ведет к росту расхода топлива на 18%.

При движении в городе необходимо заранее предвидеть дорожные ситуации и не допускать излишних торможений, особенно перед светофорами, используя при этом выбег. Опытный водитель обычно в 5… 10 раз реже пользуется торможением в сравнении с начинающим и только на этом приеме экономит 5…8% топлива. Менять полосу движения без необходимости нецелесообразно, так как прямолинейное движение наиболее экономично.

—

Заправка автомобиля

Начнем с момента заправки автомобиля. Потери топлива уже при заправке автомобиля из канистр, ведер, бочек могут быть достаточно велики. Причин в этом случае несколько. Главным образом неизбежны проливы топлива и его испарения. Расход топлива значительно уменьшается, если использовать механизированный способ заправки топливного бака из раздаточной колонки. При этом бак автомобиля рекомендуется наполнять не полностью (под самую пробку), особенно в летнее время года, чтобы исключить возможность вытекания топлива при его расширении с повышением температуры окружающего воздуха.

Нередко автолюбители заправляют топливный бак топливом с октановым числом, не рекомендованным заводской инструкцией, т. е. другой марки. В этом случае увеличивается не только расход топлива, но и возрастает износ деталей двигателя. Применение бензина с более низким октановым числом (например, бензина А-76 вместо АИ-93) или смешивание их приводят к детонации. Характерными признаками детонации являются звонкий металлический стук, повышение дымности выхлопа из глушителя, перегрев двигателя. Временно можно попытаться устранить детонацию установкой более позднего зажигания поворотом корпуса прерывателя с помощью октан-корректора.

В этом случае стрелку прибора рекомендуется переместить по шкале в сторону минус. Если детонация будет продолжаться, то нужно немедленно заменить топливо согласно требованиям заводской инструкции во избежание не только его перерасхода, но и поломки двигателя.

Важным фактором, оказывающим значительное влияние на увеличенный расход топлива, является техническое состояние автомобиля. Здесь множество самых разнообразных причин казалось бы, на первый взгляд, не имеющих прямого отношения к потерям топлива. Например, слабый свет фар из-за малой мощности лампочек либо плохое состояние рефлекторов или неисправности стеклоочистителя как будто не должны оказывать влияние на расход топлива. Однако из-за плохой видимости дороги водитель вынужден двигаться с повышенной осторожностью, нередко со скоростью ниже экономичной, что и приводит к повышенному расходу топлива.

Если упомянутые выше факторы можно условно отнести к косвенным, то такой, например, как техническое состояние двигателя,— непосредственно влияет на расход топлива. Повышенный износ деталей двигателя, в особенности гильз цилиндров, поршней и колец, повреждение прокладки головки блока цилиндров или негерметичность прилегания клапанов— все эти причины резко снижают компрессию в цилиндрах и, как следствие, двигатель не развивает полной мощности. Следовательно, для получения необходимой мощности водитель вынужден или увеличивать подачу топлива, или двигаться на пониженных передачах, что и способствует неоправданным потерям топлива.

Потери топлива во многом зависят от технического состояния приборов системы питания двигателя.

Причинами увеличенных потерь топлива могут быть не только возможные подтекания его через неплотные соединения трубопроводов с приборами, но и неправильно отрегулированный или неисправный карбюратор, что приводит к образованию обогащенной или обедненной смеси. Помните, как обогащенная, так и обедненная смесь, приготавливаемая в карбюраторе, нередко является причиной увеличенного неоправданного расхода топлива по сравнению с оптимальным составом смеси, необходимым для нормальной работы двигателя на различных его режимах.

Чтобы избежать увеличенных потерь топлива, зависящих от неисправностей системы питания, необходимо постоянно следить в первую очередь за герметичностью таких ее приборов, как карбюратор, топливный насос, топливный бак.

Обнаруженные при проверке места подтекания топлива устраняют подтяжкой ослабленных соединий или заменой неисправных прокладок новыми.

При возникновении неисправностей в карбюраторе (а в этих случаях особенно резко возрастает расход топлива) необходимо обратить внимание на внешние признаки при работе двигателя. Если резки нажать на педаль привода дроссельной заслонки непрогретого двигателя, он будет как бы «захлебываться», т. е. в карбюраторе приготавливается бедная смесь. Появление черного дыма из глушителя, ощущение запаха бензина и возможность пуска холодного двигателя без помощи пускового устройства являются характерными признаками образования в карбюраторе излишне обогащенной смеси. В этих случаях проверку и регулировку карбюратора (состав смеси, уровень топлива в поплавковой камере, минимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя) рекомендуется выполнять способами, рассмотренными в разд. «Отсутствует подача топлива».

Повышенный расход топлива может быть также из-за неисправностей топливного насоса, загрязнения воздушного фильтра или трубопроводов системы питания двигателя. Способы обнаружения и устранения этих неисправностей были рассмотрены ранее.

Водитель должен хорошо знать, что на увеличение расхода топлива существенно могут оказывать влияние системы зажигания и охлаждения. При исправной системе зажигания обеспечиваются оптимальный угол опережения зажиганий и хорошее качество искры между электродами свечей. Помните, как раннее, так и позднее зажигание снижает мощность двигателя и значительно увеличивает расход топлива.

При появлении признаков ненормальной работы двигателя (система питания исправна) рекомендуется убедиться в исправности системы зажигания и в первую очередь в правильности установки момента зажигания в соответствии с требованиями заводской инструкции.

Значительно влияют на работу системы зажигания, а следовательно и на расход топлива, свечи зажигания. При слабой искре между электродами свечи нарушается нормальный процесс сгорания смеси в цилиндрах двигателя, поэтому снижается его мощность и соответственно возрастает расход топлива. Причин неисправностей свечей несколько: нарушение нормального зазора между электродами свечи или замасливание (нагар) электродов, трещины изолятора, оплавленные и корродированные электроды (рис. 4).

Свечи имеют надписи, например А17ДВ, которые расшифровываются следующим образом. Буква А означает, что свеча имеет резьбу М14Х1.25, а буква М— свеча имеет резьбу М18Х 1,15. Буквы Д или Н обозначают длину резьбовой части свечи, соответственно 19 и 11 мм, а буква В указывает, что тепловой конус свечи выступает за ее корпус. Одна или две цифры, стоящие после индекса, означают калильное число свечи, условно определяющее ее тепловую характеристику. Чем выше калильное число, тем свеча «холоднее». Цифры в индексе сверх оговоренных не относятся к характеристике свечи и не существенны для владельца автомобиля.

Для каждого типа двигателя требуется свеча с определенным калильным числом. В противном случае возникает калильное зажигание, когда смесь в цилиндрах поджигается преждевременно не электрической искрой, а непосредственным контактом с раскаленным корпусом свечи. Ослабление искры на свечах может происходить из-за трещин на крышке распределителя или ротора, повреждения изоляции проводов высокого напряжения, катушки зажигания, конденсатора либо нарушения нормального зазора между контактами прерывателя.

Поиск и методы устранения причин образования слабой искры между электродами свечей зажигания описаны ранее.

Не следует также забывать, что на возрастание расхода топлива могут оказывать значительное влияние техническое состояние и других агрегатов, узлов, механизмов и систем автомобиля. Например, проскальзывание сцепления из-за малого свободного хода его педали или замасливания фрикционных накладок, неправильная установка передних колес или чрезмерное затягивание подшипников ступиц колес, неправильная регулировка тормозов или неисправность их отдельных элементов, низкое давление воздуха в шинах колес — наиболее вероятные причины увеличенного сопротивления движению автомобиля и неоправданного расхода топлива в отдельных случаях до 10% от установленной инструкцией нормы.

Поэтому рекомендуется регулировки свободного хода педалей сцепления или тормоза, подшипников ступиц колес и т. п. выполнять самим, а для более сложных операций, например устранения замасливания фрикционных накладок сцепления, установки углов передних колес, устранения неисправностей тормозов целесообразно использовать помощь станций технического обслуживания.

Тепловой режим работы двигателя

Существенное влияние на расход топлива оказывает правильность поддержания необходимого теплового режима работы двигателя, который обеспечивается в основном системой охлаждения. Оптимальный тепловой режим для большинства легковых автомобилей равен 80—90 °С. Эксплуатация автомобиля с тепловым режимом ниже нормы увеличивает расход топлива на 6—8%. Объясняется это тем, что в переохлажденном двигателе нарушаются условия процессов смесеобразования и горения, топливо сгорает не полностью, конденсируется на стенках цилиндров, смывает масляную пленку и разжижает масло в картере. Поэтому возрастают большие потери мощности на трение. Вредно сказывается на экономичности двигателя и повышение температуры двигателя выше допустимого уровня. В этом случае уменьшается коэффициент наполнения цилиндров, и создаются условия для возникновения детонации. А это, как указывалось ранее, приводит к потерям мощности, а следовательно и топлива.

Таким образом, чтобы избежать увеличенного расхода топлива, необходимо постоянно поддерживать требуемый тепловой режим двигателя, для чего следует постоянно контролировать и при необходимости доливать охлаждающую жидкость в радиатор системы охлаждения или в расширительный бачок, регулировать натяжение ремня привода вентилятора, проверять работоспособность термостата.

Техника вождения

Важным фактором в вопросах экономии топлива является правильная техника вождения автомобиля.

Необходимо помнить, что как малая скорость движения автомобиля, так и близкая к максимальной, являются неэкономичными. Опытом установлено, что наиболее экономичные условия работы двигателя обеспечиваются при движении автомобиля с частотой вращения коленчатого вала двигателя, соответствующей 2/3 от максимальной.

Значительной экономии топлива можно достигнуть при умелом использовании тормозов. Необходимо как можно меньше прибегать к торможению, так как энергия автомобиля, приобретенная в результате сжигания определенного количества топлива, в процессе торможения превращается в работу трения и сопровождается выделением тепла, идущего на нагревание тормозов, шин, т. е. энергия безвозвратно теряется, а вместе с ней и теряется топливо, которое было затрачено на получение этой энергии.

Чтобы сэкономить топливо, необходимо плавно трогаться с места. По возможности надо умело и полностью использовать накат автомобиля и профиль дороги.

Опытные водители иногда применяют импульсивное движение, заключающееся в интенсивном разгоне на высшей передаче до определенной скорости и последующем движении накатом со снижением скорости. Этот цикл разгон — накат периодически повторяется. Во время разгона автомобиля использование мощности двигателя улучшается, что уменьшает расход топлива.

Для хорошего наката необходима предварительная качественная регулировка тормозов и ходовой части автомобиля. Лучше всего накат автомобиля использовать при движении со включенным двигателем, если даже спуск пологий. Выключать зажигание не следует при движении накатом по той причине, что частый пуск двигателя повышает износ его деталей и увеличивает расход топлива. Следует помнить, что при движении накатом на больших скоростях под уклон недопустимо наличие люфтов в карданных сочленениях, так как возможны обрывы карданных валов.

Пользоваться накатом при движении по скользкой дороге во избежание заносов запрещается.

Расход топлива при движении по городу значительно выше, чем при движении по загородным дорогам. Но и в городе при умелом вождении автомобиля можно экономить топливо. Перед каждой вынужденной остановкой следует пользоваться накатом, выполняя лишь легкое торможение непосредственно у места остановки. Если остановка вызывается красным светом светофора, то надо стремиться так рассчитать скорость движения, чтобы подъехать к линии «Стоп» в момент включения зеленого света и проехать перекресток, не останавливая автомобиль.

В обычных дорожных условиях не следует тормозить двигателем, так как этот прием не сокращает расход топлива, если на двигателе не установлена система «Озон», которая позволяет отключать подачу топлива в режиме принудительного холостого хода (торможение двигателем).

Расход топлива зависит от продолжительности разгона автомобиля при трогании с места и от умелого пользования передачами при движении. При трогании с места не следует допускать длительного разгона на каждой передаче и переходить на высшую, как только будет достигнута скорость, при которой возможен разгон на следующей передаче и переключение передачи не приведет к снижению скорости. Определение водителем момента переключения передач достигается практикой.

При движении автомобиля по ровной дороге целесообразно пользоваться наивысшей передачей. На более высокой передаче рекомендуется и преодолевать подъемы, предварительно разгоняя автомобиль. При значительном уменьшении частоты вращения коленчатого вала двигателя, появлении детонации и стуков в двигателе из-за увеличения сопротивления движению необходимо переходить на низшую передачу и только после разгона автомобиля на этой передаче вновь включать высшую передачу. Неправильный выбор передачи или несвоевременное переключение передач ведет к перерасходу топлива.

Для уменьшения расхода топлива при движении по плохим дорогам в распутицу, при снежных заносах, подъезжая к «тяжелому» участку, следует заблаговременно включить ту передачу, на которой можно преодолеть его. Не рекомендуется переключать передачу при движении по труднопроходимому участку, так как автомобиль может остановиться, а трогание его с места в этих условиях затруднительно и связано с большим расходом топлива.