Исходя из составляющих топливного баланса он определяется как конкретным конструктивным исполнением автомобиля, так и режимом его работы. Топливный баланс автомобиля обычно строится для следующих трех режимов: разгона с места на промежуточных передачах, разгона на высшей передаче и установившегося движения. Расход топлива на этих трех режимах существенно отличается, в связи с чем при анализе топливного баланса конкретные режимы выбираются с учетом назначения автомобиля и эксплуатационных условий его работы. В качестве примера на рис. 1 приведены топливные балансы дизельного автопоезда полной массой 37,5 т на режимах установившегося движения и разгона на высшей передаче.

Анализ топливных балансов различных автомобилей свидетельствует, что по степени влияния на расход топлива первое место занимают потери в двигателе (68…70%), за которыми следуют потери на качение и инерционные потери (до 4% каждая), потери на преодоление сопротивления воздуха (до 8%) и потери в трансмиссии (до 3,7%)- Поэтому наибольшие резервы улучшения топливной экономичности автомобилей связаны с совершенствованием конструкции двигателей.

Современные автомобильные двигатели характеризуются следующими значениями эффективного КПД: дизельные 0,3… 0,42; карбюраторные 0,22… 0,3; газовые 0,23… 0,28.

С учетом эксплуатационных потерь указанные значения КПД снижаются на 15… 20%. Для уменьшения термодинамических и механических потерь в карбюраторных двигателях используются такие мероприятия, как повышение степени сжатия; впрыск топлива на впускной трубопровод или непосредственно в цилиндры: улучшение смесеобразования при пуске и прогреве двигателя; осуществление послойного смесеобразования и форкамерно-факельного зажигания; снижение трения с помощью использования терморегулируемых вставок, покрытия поршней антифрикционными материалами.

В последние годы все большее распространение получают микропроцессорные системы, обеспечивающие оптимальное управление подачей топлива и опережением зажигания, а также двигатели с отключением части цилиндров при работе на частичных нагрузках. Снижаются затраты мощности на привод вспомогательного оборудования, в частности с помощью автоматического отключения вентилятора системы охлаждения. Для снижения эксплуатационных потерь используются устройства автоматической регулировки (корректировки) подачи топлива и угла опережения зажигания в зависимости от температурных и высотных условий эксплуатации.

Наиболее эффективным мероприятием повышения топливной экономичности дизеля является применение тур-бонаддува. Повышению топливной экономичности грузовых автомобилей и автобусов способствует также применение дизелей с более крутым фронтом крутящего момента и пониженной частотой вращения коленчатого вала.

Основным мероприятием снижения потерь на качение является использование радиальных шин: в сравнении с диагональными шинами они имеют на 20…30% большую ходимость и обеспечивают экономию 2,5…3% топлива. На расход топлива существенно влияет качество изготовления шин: на шинах одной модели разных заводов отличие по расходам топлива может достигать 8…9%.

Снижение потерь на сопротивление воздуха достигает-* ся созданием обтекаемых кабин (кузовов) или с помощью установки аэродинамических обтекателей. Обтекатели (рис. 55) устанавливаются на кабине тягача или на передней стенке полуприцепа (фургона). Они обеспечивают экономию 2…4% топлива на дорогах с твердым покрытием, при этом с уменьшением массы автомобиля и увеличением его скорости экономия увеличивается.

Уменьшение расхода топлива достигается также подбором передаточных чисел трансмиссии, обеспечивающих работу двигателя в оптимальном режиме на наиболее употребительных скоростях движения автомобиля. Для этого отношение соседних передаточных чисел не должно превышать отношение частот вращения коленчатого вала двигателя соответственно при максимальной мощности и максимальном крутящем моменте. Поэтому, учитывая многообразие условий эксплуатации, автопоезда оборудуются многоступенчатыми коробками передач. Например, установка на автопоезде МАЗ 10-ступенчатой коробки взамен 5-ступенчатой уменьшает расход топлива при движении на магистрали на 4… 7%.

Важным направлением совершенствования автомобилей является повышение их грузоподъемности и снижение массы. С увеличением грузоподъемности автомобиля или автопоезда удельный расход топлива на единицу транспортной работы существенно уменьшается. Грузоподъемность автомобиля может быть повышена путем использования прицепов, увеличения нагрузки на ось или повышением числа осей, снижения собственной массы автомобиля. Последнее мероприятие повышает энергетическую эффективность автомобиля при снижении его материалоемкости. Для этой цели все более широко используются облегченные конструкционные материалы: специальные алюминиевые сплавы, высокопрочные стали, пластмассы.

Выполненные расчеты свидетельствуют, что за счет различных конструктивных мероприятий возможно общее снижение расхода топлива по сравнению с достигнутым уровнем на 20…25% для легковых автомобилей и на 25…30% для грузовых и автобусов.

Создание перспективных сортов ТСМ направлено прежде всего на удовлетворение растущих энергетических потребностей автомобильного транспорта при минимальных затратах нефтяного сырья. Вместе с тем не меньшее значение имеет возможность снижения расхода нефтяного топлива при эксплуатации автомобилей за счет использования новых видов ТСМ. Из рассмотренных ранее видов и сортов моторных топлив наибольший практический интерес представляют дизельные топлива расширенного фракционного состава, сжатый природный и сжиженный пропан-бутановый газы, бензины с добавками метилтретичнобутилового эфира. Наряду с указанными топливами перспективным направлением является использование не нефтяных добавок в двухтопливных системах питания.

Как и в области топлив, в развитии смазочных материалов все больший приоритет получает экономия нефтяных ресурсов. В этом плане интерес представляет применение трех групп масел: загущенных, синтетических и масел с антифрикционными присадками.

Оптимальное соотношение различных видов и сортов ТСМ называется их рациональной структурой потребления.