Влияние оборотов двигателя на скорость

Влияние оборотов двигателя на скорость

Привет всем.
Вопрос возник! как то случайно задумался — а есть ли связь между оборотами, на которых двигатель развивает максимальный момент с расходом топлива?
Можно ли сказать, что если двигатель раскручен до оборотов максимального момента, то при прочих равных условиях(аэродинамика и т.п.) он ест меньше всего?

И по ходу моих размышлений — как узнать, на каких оборотах какие из наших моторов максимальный момент выдают?
например на автограде написано что 4.0 выдает максимум на 2400. Не маловато ли?

Вот, нашел, на просторах интернета.
«5. Двигатель должен по возможности как можно чаще и дольше работать на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту (или в том диапазоне, где его “полка” пологая). Для этого совсем не нужно поднимать конструкторскую документацию и делать запросы на завод-изготовитель, достаточно посмотреть в сопроводительные документы автомобиля. Выглядит это так: максимальный крутящий момент равен столько-то Н•м при таких-то об/мин. (Для ВАЗ-2106 максимальный крутящий момент — при 3000 об/мин, при этом скорость машины — 90 км/ч.)»

взято из http://amastercar.ru/articles/fuel_oil_4.shtml

P/S/ Модераторы — исправьте пожалуйста название темы — не получается самому.

Насколько я понял, интересует экономичность и ее зависимость от оборотов?
Существует такой параметр двигателя, как расход топлива на 1 л.с.(1 кВт) за 1 час — чем меньше его показатель, тем двигатель экономичнее. Мощность почти линейно зависит от оборотов, с этим все ясно, но для движения нужна не столько мощность, сколько крутящий момент — именно он передается на ведущие колеса. Крутящий момент зависит от оборотов уже не линейно и связано это с ростом потерь при увеличении оборотов. До какого-то уровня эта зависимость почти так же линейна, как и у мощности — потери еще невелики и не сильно сказываются на работе двигателя, но в дальнейшем силы трения и — наверное главное — моменты инерции движущихся частей(здесь прямая зависимость от ускорений вращения и смены направления движения поршней и КШМ) становятся сравнимыми с силой крутящего момента, и их влияние приводит к замедлению роста результирующего, т.с. «выходного» крутящего момента, и, далее — к его снижению. Таким образом становится очевидным использование такого режима работы двигателя, при котором крутящий момент уже близок к максимуму, но еще «не перевалил» изгиб характеристики, т.е. если в паспорте двигателя указан диапазон(не пик — так не бывает, хотя часто «любят» указывать только одну цифру) макс. момента 2200-2500 об./мин., самым эффективным с точки зрения КПД будет режим движения на прямой передаче при 2200-2300 об/мин., соответственно и самым экономичным. По графикам можно определить мощность, соответствующую этим оборотам и рассчитать расход топлива за час равномерного движения в этом режиме, а зная соответствующую скорость — расход в литрах на 100 км.
Вариант определения области экономичных режимов заключается в сравнении графиков зависимости от оборотов мощности и крутящего момента — обычно для этого их сводят на один «лист». На таком «сводном» графике находится зона, в которой и мощность, и момент растут и границей этой зоны является «пик» кривой момента. Кстати на этом основаны алгоритмы практически всех бортовых компьютеров(ECU, MCU и пр.).

А довольно частое удивление по поводу «городского» расхода — прямое следствие «игнорирования» «часового» расхода: на любых оборотах двигатель развивает какую-то определенную мощность, и простояв часок в пробке на «холостых», в трубу вылетает произведение удельного(«часового») расхода на мощность оборотов ХХ. При этом однако «пройдено» всего-навсего 0 км — какой там расход на «сотню»? :ag:
Если мне склероз не изменяет, у АМС150 удельный расход 198 см3*л.с./час, у АМС242 — 217, у «моего» АМС258 — 238, а макс. момент при 3100-3300, 2200-2500 и 1800-2200 об./мин. соответственно 😉

А! Забыл: все это касается только двигателя, но в авто присутствуют еще и трансмиссия с мостами и колесами, их детали тоже имеют свой момент инерции и свое трение, соотв-но прямо, и иногда очень сильно, влияют на выбор экономичного режима 😉

вот 🙂
ура!
что то проясняется.

собственно к чему я это затеял то?
просто дошел до стадии, когда решил уже сесть и разобраться в таких понятиях как главные пары, передаточные числа, момент и так далее.
вроде разобрался , на каких оборотах , при каких парах, какая скорость будет. уже хорошо.

но следом возник вопрос, «а хорошо ли это для расхода? и что лучше?»

например — что лучше, при езде со скоростью 100км/час, по трассе — 1900 оборотов или 2600?
согласно моей прежней, не очень грамотной логики, ответ был очевиден — чем меньше обороты, тем меньше расход.
теперь, когда я посчитал — выходит что это не факт.
выходит, если максимальный момент у двигателя находится в районе 3000, то второй режим работы и 2600 оборотов — может быть в выгоднее!

Какой стиль вождения обеспечит наименьший расход топлива

Какой стиль вождения обеспечит наименьший расход топлива

Расход топлива – значимая статья затрат. Экономия даже в 5% может стать ощутимой. По данным экспертов, один из способов сократить расход топлива на 20-25% – экономичный стиль вождения. Мы расскажем, при каком стиле вождения обеспечивается наименьший расход топлива в нашей статье.

Расход топлива – значимая статья затрат для транспортных компаний и корпоративных автопарков. Экономия даже в 5% может стать ощутимой, если речь идет о регулярных перевозках людей и грузов. По данным экспертов, один из способов сократить расход топлива на 20-25% – экономичный стиль вождения. В этой статье мы поговорим о том, какие принципы стиля вождения обеспечивают наименьший расход топлива, как добиться соблюдения экономичного стиля вождения в вашей компании и организовать контроль водителей на линии.

При каком стиле вождения расход топлива будет наименьшим?

Давайте разберемся, какие факторы влияют на расход ГСМ, и какой стиль вождения обеспечивает наименьший расход топлива:

· Во-первых, расход топлива зависит от скорости движения автомобиля. Если мы едем слишком медленно или слишком быстро – топлива уходит больше. Скорость, при которой расходуется минимум топлива, – 60 км/ч для города и 90 км/ч для трассы;

· Во-вторых, чем выше обороты двигателя – тем больше расход ГСМ. Топливо расходуется наиболее рационально при оборотах двигателя на любой передаче в пределах 2000-2500 об/мин;

· Кроме того, расход топлива зависит от аэродинамичных характеристик кузова. Например, если при скорости 90 км/ч в салоне открыт люк или окна – топлива расходуется на 4-5% больше, а при более высокой скорости перерасход может быть и того выше – 25-30%. Отсюда правило: на высокой скорости люк и окна должны быть закрыты;

· Работа систем кондиционирования, климат контроля и т.п. на полной мощности «съедает» примерно 15% топлива. Вывод: использовать охлаждение салона нужно только при реальной необходимости;

· Еще один значимый фактор – резкие ускорения и торможения. Во время резких маневров в цилиндры поступают большие порции топлива, которые расходуются нерационально и не полностью. Если избегать форсированных стартов и перегазовок, реже пользоваться тормозами для снижения скорости и реже разгоняться – расход топлива становится существенно ниже;

· Повышают расход топлива и другие факторы, например, низкое давление в шинах, высокооктановый бензин, прогрев силовой установки на холостых оборотах, езда при экстремальной температуре (сильный мороз или жара) и т.п. По-возможности, за всем этим тоже нужно следить.

Соблюдение вышеперечисленных правил обеспечивает экономичный стиль вождения с наименьшим расходом топлива. Но вы, наверное, уже заметили, что далеко не все эти правила применимы в работе транспортных компаний. Например, при внутригородских перевозках нельзя избежать большого количества торможений и ускорений, работы двигателя на холостом ходу и езды на низкой скорости в условиях пробок. Останавливать работу компании при плюс/минус тридцати тоже никто не будет: заказчики ждут свой товар и если его не привезете вы – это сделают ваши конкуренты.

В то же время, есть универсальные принципы экономичного стиля вождения авто, которыми вполне могут пользоваться и ваши сотрудники. Вот эти принципы:

плавная и аккуратная езда без резких маневров, интенсивных разгонов и торможений;

соблюдение скоростного режима;

выключение двигателя во время длительных стоянок (если нет объективных причин этого не делать);

закрытые окна и люки при езде на высоких скоростях;

составление оптимальных маршрутов, которые обеспечивают максимально возможную длительность движения с постоянной скоростью.

Соблюдение этих несложных правил позволит вам экономить до 25% расходов на ГСМ.

Какие инструменты помогут контролировать стиль вождения и обеспечат наименьший расход топлива?

Безусловно, мало вывести правила, нужно сделать так, чтобы сотрудники применяли их, а для этого необходимы эффективные инструменты контроля.

Для контроля стиля вождения авто мы разработали систему спутникового мониторинга ITOB ECO-DRIVE на базе программного продукта «1С:Центр спутникового мониторинга ГЛОНАСС/GPS».

Решение позволяет отслеживать:

· скорость движения, обороты двигателя, температуру, пробег;

· резкие ускорения и торможения;

· местоположение, маршруты движения, остановки и стоянки транспорта;

· простои с включенным зажиганием;

· текущий и общий расход топлива, места заправок и сливов;

· формирует рейтинг водителей по путевым листам.

Система фиксирует все параметры в онлайн-режиме, о любом нарушении диспетчер узнает мгновенно. Наличие такого контроля повышает дисциплинированность водителей, обеспечивая аккуратную и экономичную езду. В результате расходы на топливо снижаются, и это заметно уже с первых дней применения ITOB ECO-DRIVE.

Еще один плюс экономичного стиля вождения – оптимизация расходов на содержание автопарка. Бережное отношение к технике продлевает срок ее эксплуатации, автомобили реже нуждаются в ремонте, сокращаются расходы на запчасти. Применение системы спутникового мониторинга позволяет участвовать в программах льготного страхования и экономить до 30% на КАСКО.

Почему выходная мощность достигает максимума, а затем падает при увеличении частоты вращения двигателя?

Я недавно смотрел на диапазоны мощности для своего автомобиля (Opel Agila 1.2) 2000 года, так как я хочу тренироваться, когда лучше всего поменять передачу и прочее, потому что у меня нет жизни!

Вот примерный график, который я составил в Excel для сравнения мощности и крутящего момента:

Почему мощность падает примерно после 5500 об / мин?

Почему крутящий момент падает после 4000 об / мин?

Я всегда думал, что более высокая скорость означает больше мощности, так почему же они не продолжают расти дальше этих точек?

Примечание: двигатель без наддува .

Ваш двигатель был спроектирован таким образом, что он наиболее эффективен в диапазоне от 3500 об / мин до 5000 об / мин. Это означает, что профили газораспределения и распредвала были сделаны таким образом, что ваш двигатель «дышит» лучше между этими скоростями. Вот почему у вас больше крутящего момента в этом регионе. Другое дело, что с увеличением оборотов становится все труднее получать оптимальное количество воздуха и топлива в цилиндр и сжигать его с оптимальной скоростью. Чем быстрее обороты двигателя, тем меньше времени для всасывания, сжатия, сжигания и выдувания. Это, в свою очередь, влияет на время зажигания, что означает, что вы начинаете процесс сжигания раньше, чем вы хотите, так что пламя гаснет непосредственно перед открытием выпускного клапана.

Теперь мощность — это, по сути, только число оборотов в минуту, поэтому нужно просто умножить скорость вашего двигателя на ваш крутящий момент, чтобы получить мощность и понять, почему ваша кривая мощности выглядит так, как она.

Существуют различные причины того, почему двигатель не эффективен за пределами установленного диапазона.

• Законы термодинамики , я не хочу вдаваться в научные подробности, но это просто означает, что вы не можете эффективно передавать тепло и преобразовывать его в энергию за пределами определенной точки, где температура окружающей среды и давление в цилиндре начинают оказывать большее влияние.
• Геометрия цилиндра : каждый цилиндр не имеет схожих параметров, некоторые двигатели заставляют поршни двигаться быстрее, и у них в основном меньше времени для выполнения полного цикла отто (впуск, сжатие, сгорание, выпуск), поэтому двигатели мотоциклов набирают обороты но сравнительно меньше крутящего момента.
• Трение : По истечении определенного момента времени из-за высоких оборотов в минуту крутящий момент двигателя становится большим трением. Это, в основном, величина силы, необходимой для вращения колеса, например, когда трение увеличивается, величина крутящего момента уменьшается.

Короче говоря, представьте, что вы толкаете тележку с места на месте, и ваша скорость движения ног — это число оборотов в минуту, обычно для того, чтобы вывести тележку из строя, вам потребуется максимальная энергия, в это время ваши ноги движутся не очень быстро, но когда С определенной скоростью ваши ноги будут двигаться быстро, но вам не понадобится много энергии, чтобы подтолкнуть тележку и удерживать ее в уклоне, поэтому если мы нанесем на график то, что вы делали, это будет похоже на кривую крутящего момента на двигателе.

Ваш двигатель теряет крутящий момент и мощность на этих оборотах, потому что способ, которым двигатель настроен / разработан. Есть много факторов, чтобы изменить это. (Некоторые) факторы — это воздушный поток, потребление топлива, смесь воздуха с топливом, распределительный вал, пружины клапанов и т. Д. Поэтому, когда ваш двигатель начинает терять эту мощность / крутящий момент, упомянутые факторы играют большую роль в мощности и крутящем моменте, создаваемом вашим двигателем. , Например, ls3 может продолжать развивать крутящий момент до 4400 об / мин, в то время как модернизация шатуна и пружины клапана может помочь ему, например, повысить крутящий момент до 5900 об / мин.

Ну, каждая машина имеет максимальную выходную мощность. После определенного момента двигатель не производит больше мощности. Диапазон оборотов вашего двигателя определяется тем, насколько он мощен, безнаддувным или с наддувом / турбонаддувом и т. Д.

Кроме того, после точки 5500 оборотов в минуту ваш автомобиль, скорее всего, попадает в «красную» секцию вашего счетчика оборотов. Дополнительные обороты после этой точки, вероятно, только для того, чтобы учесть любой потенциальный всплеск оборотов в минуту.

Крутящий момент двигателя определяет, насколько быстро двигатель может вырабатывать мощность, необходимую для ускорения вашего автомобиля. При 1,2 мощностях ваш двигатель будет производить только такой большой крутящий момент, и после определенного момента скорость, с которой ваш автомобиль может разгоняться, будет снижаться, пока вы не сможете двигаться быстрее.

Извините за мое дрянное объяснение, это лучший способ, которым я могу это описать.

Двигатель начинает потреблять больше энергии, чтобы поддерживать высокую скорость вращения поршня и коленчатого вала из-за более высокого трения, связанного с более высокими оборотами.

Опережение зажигания

Изменение угла опережения зажигания

Опереже́ние зажига́ния — воспламенение горючей смеси в цилиндре двигателя до достижения поршнем верхней мёртвой точки.

Момент зажигания оказывает большое влияние на работу двигателя. При работе четырёхтактного ДВС во время такта сжатия перед достижением поршнем ВМТ происходит воспламенение рабочей смеси в камере сгорания с помощью свечи зажигания. Происходит возгорание горючей смеси, расширение рабочих газов и выполняется следующий такт — рабочий ход. В действительности сгорание горючей смеси происходит не мгновенно. От момента появления искры до момента, когда вся смесь загорится, и давление газов достигнет максимальной величины, проходит несколько миллисекунд времени. Этот отрезок времени очень мал, но так как скорость вращения коленчатого вала весьма велика, то даже за это время поршень успевает пройти некоторый путь от того положения, при котором началось воспламенение смеси. Поэтому, если воспламенить смесь в ВМТ, то горение будет происходить при увеличивающемся объёме, (начало рабочего хода) и закончится, когда поршень уже пройдёт некоторый путь. Максимальная величина давления газов при этом будет меньше, чем в том случае, если бы сгорание всей смеси произошло до достижения ВМТ. Если воспламенение смеси происходит слишком рано, то давление газов достигает значительной величины до того, как поршень подойдёт к ВМТ, и начинает противодействовать движению поршня. Всё это приводит к уменьшению мощности двигателя, его перегреву. Поэтому, при правильном выборе момента зажигания, давление газов достигает максимальной величины примерно через 10-12 градусов поворота коленчатого вала после прохода поршнем верхней мертвой точки. Опережение зажигания характеризуется углом опережения зажигания.
Угол опережения зажигания — угол поворота кривошипа от момента, при котором на свечу зажигания начинает подаваться напряжение для пробоя искрового промежутка до занятия поршнем верхней мёртвой точки.

Наивыгоднейшее опережение зажигания в основном зависит от соотношения между скоростью горения смеси и числом оборотов двигателя. Чем больше число оборотов двигателя, тем больше должно быть опережение зажигания, а чем больше скорость горения смеси, тем меньше. Скорость горения зависит от конструкции двигателя, от состава рабочей смеси и некоторых других факторов. Наибольшее влияние на скорость сгорания оказывает содержание остаточных газов в горючей смеси. При малом открытии дроссельной заслонки процентное содержание остаточных отработавших газов велико, смесь горит медленно, поэтому опережение зажигания должно быть большим. По мере открытия дроссельной заслонки в цилиндр поступает всё больше свежей горючей смеси, а количество отработавших газов остаётся примерно неизменным, в результате процентное содержание их уменьшается и смесь горит быстрее — опережение зажигания должно уменьшаться. При одновременном изменении положения дросселя (изменение нагрузки) и числа оборотов наивыгоднейшее опережение зажигания зависит от обоих факторов одновременно и в зависимости от условий работы двигателя оба фактора могут влиять на наивыгоднейшее опережение в одном или в разных направлениях.

Для изменения опережения зажигания в зависимости от оборотов коленчатого вала используют центробежные регуляторы, расположенные обычно в прерывателях. При изменении нагрузки двигателя и сохранении его оборотов постоянными центробежный регулятор не меняет опережения зажигания, в то время как в этих условиях (постоянные обороты и переменная нагрузка) угол опережения зажигания должен изменяться. Для этого центробежный регулятор дополняют вакуумным регулятором.

Всё это справедливо при условии, что топливо допускает бездетонационную работу двигателя. Однако в действительности предельная величина опережения зажигания ограничивается явлением детонации в двигателе. Поэтому при переходе с топлива одного качества на другое, отличающееся от первого антидетонационными свойствами, установка зажигания должна быть изменена. Это осуществляется при помощи специального устройства — октан-корректора, позволяющего корректировать установку зажигания в зависимости от качества применяемого топлива.

В современных инжекторных системах установкой УОЗ занимается бортовая ЭВМ (ECM) на основании программы и показания датчиков, в том числе и датчика детонации, поэтому установка центробежных регуляторов, октан-корректоров и прочих элементов карбюраторных систем не требуется. Поскольку, зачастую, каждая свеча имеет собственную катушку зажигания, ECM может управлять УОЗ каждого цилиндра в отдельности. Это же может достигаться и на т.н. трамблёрных системах поджига, поскольку моментом подачи искры управляет также ECM.