В данной теме хочется разобрать различные моменты в работе ДВС вообще и нашего двигателя в частности, которые могут тем или иным образом сказаться на экономичности движения автомобиля. Сюда же также можно отнести работу связанных систем (таких как КПП, генератор и потребители электрической, механической, тепловой энергии) и приемы экономного управления автомобилем.

Здесь не место сообщениям о том, какой большой или маленький расход у вашего авто (за исключением осознанных действий по его изменению), а также флуду. В этой теме вообще первое место будет уделено не абсолютному расходу, а его относительному изменению при каких-то условиях. Сообщения, не соответствующие теме, будут удаляться.

Для начала рассмотрим очевидные причины, по которым расходуется энергия.

1. Агрессивная езда. Частые разгоны "тапка в пол" с последующим торможением. Даже если не рассматривать эффективность самого разгона, очевидно, что израсходованное топливо очень скоро преобразуется в нагрев тормозных колодок.
Расчет показывает, что торможение автомобиля весом 1100 кг со скорости 60 км/ч эквивалентно энергии примерно 11 мл бензина. А сколько таких разгонов и торможений происходит в час, в день?
(Для расчета использовал следующие цифры: удельная теплота сгорания бензина: 42 МДж/кг, кпд двигателя: 40% (при интенсивном разгоне, как правило, еще меньше), плотность бензина: 760 кг/м³)

2. Слишком долгое стояние с работающим на холостую двигателем. Это часто случается у приверженцев бережного отношения к ДВС, считающих, что пока двигатель не прогрелся до рабочей температуры, ехать нельзя. К этой же категории можно отнести любителей теплого салона, а также вынужденно стоящих в пробках.
Наш двигатель на холостую потребляет 0,7 л/час при рабочей температуре и 1,4 л/час при температуре охлаждающей жидкости ниже 0^оC.

3. Повышенная нагрузка на генератор. Система стабилизации напряжения генератора поддерживает напряжение бортовой сети около 14,5 В. Если включается дополнительная нагрузка (фары, обогрев заднего стекла, ...), то генератор начинает отбирать дополнительную энергию у двигателя. Если двигатель работает на холостых, то за счет открытия электроклапана ХХ увеличивается количество всасываемого воздуха в двигатель, что, соответственно, приводит к большему количеству впрыскиваемого бензина.
Расчет показывает, что 100 Вт нагрузки, включенной в течение часа, заставляют сжечь дополнительно около 30 мл топлива.

Сообщение отредактировал Alexepus - 15.1.2011, 10:59

Уменьшает расход:
* Исправный автомобиль (когда не используются аварийные программы движения и датчики не вызывают увеличенного расхода, исправный термостат, ЦПГ, ГРМ, катализатор и пр.)
* Хорошие! расходники (воздушные фильтры, свечи, масло и т.д)
* Отсутствие дополнительных обвесов на автомобиле, увеличивающих сопротивление воздуху, а также закрытые окна и т.д.
* Масса автомобиля (загрузка)
* Накачанные до максимума колеса с максимальной топливной экономичностью
* Подходящий бензин (чтобы не вступала в действие коррекция УОЗ)
* Движение преимущественно на высшей передаче
* Использование торможения двигателем
* Поддержание максимальной температуры двигателя для оптимального сгорания топливно-воздушной смеси
* Минимальный скоростной режим для высшей передачи
* Максимально отключенные потребители, электрические, механические (кондиционер, ГУР, ...)

"* Движение преимущественно на высшей передаче"
Ну это смотря какие обороты двига. Экономичным вроде как считается 2000-2500об.
Так что 3передача на 60км\ч 2000-2500об должна быть экономичней чем 4-я на 1500об(АКПП)
Хотя это теория.У кого мультитроникс стоит посмотрите момент расход в обоих вариантах.

Потери энергии при движении автомобиля

Потери энергии автомобиля можно грубо разделить на 3 составляющих:
1. Внутренние потери энергии в различных системах автомобиля
2. Потери энергии на качение
3. Аэродинамические потери

Эти три вида потерь ведут себя по разному в зависимости от скорости движения.
1. Внутренние потери не зависят от скорости движения (но могут зависеть от скорости вращения двигателя). К этим потерям можно отнести потери на трение в самом ДВС, в навесных агрегатах, АКПП.
2. Сила сопротивления качению, возникающая в шинах, ступицах и части трансмиссии, остается в первом приближении постоянной и не зависит от скорости движения. По некоторым сведениям, эта сила составляет примерно 0,013–0,015 полного веса машины. Соответственно, потери на качение пропорциональны скорости движения.
3. Аэродинамические потери связаны с силой аэродинамического сопротивления:
F_X=C_X*P*V²*F_MID/2,

где: Р - плотность воздуха;
V - скорость относительного движения воздуха и машины;
F_MID - площадь наибольшего поперечного сечения автомобиля (лобовая площадь);
C_X - коэффициент лобового сопротивления воздуха (для нашего авто - примерно 0,3...0,35).

Обратите внимание на то, что скорость в формуле стоит в квадрате, а это значит: при увеличении скорости движения транспортного средства в 2 раза, сила сопротивления воздуха увеличивается в 4 раза, а затраты мощности вырастают в 8 раз!!!
Среди всех сил, составляющих сопротивление движению автомобиля, эта представляет наибольший интерес в плане достижения максимальной топливной экономичности. Дело все в том, что уже при скорости движения 50-60 км/час она превышает любую другую силу сопротивления движению автомобиля, а в районе 100-120 км/час превосходит всех их вместе взятых.

На величину лобового сопротивления влияют самые, казалось бы, безобидные конструктивные элементы автомобиля, как-то дверные ручки, рычаги стеклоочистителей, колесные колпаки и прочие детали. Так открытые окна увеличивают силу сопротивления воздуха на 5%, брызговики на колесах - на 3%, багажник на крыше - на 10-12%, мухобойка - 3-5%, широкопрофильные шины - на 2-4%, антенна - на 2%, открытый люк в крыше - на 2-5%.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что существует три зоны скоростей с различной топливной эффективностью:
1. Остановка и малые скорости (меньше ~ 20...30 км/ч). В этом диапазоне преобладают постоянные во времени и независящие от скорости потери, а скорость перемещения малая. Расход топлива в расчете на километр большой.
2. Средние скорости (30...80 км/ч). В этом диапазоне скоростей три выше перечисленных типа потерь примерно равны, однако скорость уже значительная. Расход топлива в расчете на километр минимальный.
3. Высокие скорости (более 90 км/ч). Здесь преобладают аэродинамические потери, причем скорость их роста с ростом скорости - огромна. Чем выше скорость, тем ниже топливная эффективность.

На основе указанных выше данных выполнил в MathCad численный расчет потерь и расхода для равномерного движения нашего автомобиля без разгонов и торможений. Для расчета трудно было найти данные для коэффициента лобового сопротивления C_x и площади лобового сечения для нашего авто. Поэтому воспользовался таковыми параметрами для Mazda2 2007-го модельного года и слегка увеличил оба параметра (если быть точным, то C_x взял от Ford Fusion 2002-го года).
ссылка
Получившийся расход нельзя считать точным и абсолютным, но характер зависимости для равномерного движения, надо полагать, верный. Кроме того, в показанном графике считается, что двигатель работает в оптимальном режиме: полностью прогрет, работает на оптимальном составе смеси с оптимальными фазами газораспределения. Однако, в большинстве случаев это не так - в частности, при высоких нагрузках. О том, что же такое оптимальный режим работы для двигателя, я надеюсь, что мы поговорим в дальнейшем.

Сообщение отредактировал Alexepus - 17.1.2011, 19:46

Странный график. получается что расход топлива при 20км\ч 4.5 литра\100км и равен 90км\ч? помоему это полная ерунда. Готов поставить ящик коньяка тому кто проедит со скоростью 20км\ч и расход оказался хотябы 10литров\100км.Кстати, демоводы, с мультитрониксами сколько показывает расход при скорости 20км\ч?

Сообщение отредактировал ---13--- - 17.1.2011, 20:24

"При одних и тех же конструктивных параметрах у разных двигателей такие показатели, как мощность, крутящий момент и удельный расход топлива, могут отличаться. Это связано с такими особенностями, как количество клапанов на цилиндр, фазы газораспределения и т. п.

Поэтому для оценки работы двигателя на разных оборотах используют характеристики — зависимость его показателей от режимов работы. Характеристики определяются опытным путем на специальных стендах, так как теоретически они рассчитываются лишь приблизительно.

Как правило, в технической документации к автомобилю приводятся внешние скоростные характеристики двигателя (рис. 4), определяющие зависимость мощности, крутящего момента и удельного расхода топлива от числа оборотов коленвала при полной подаче топлива. Они дают представление о максимальных показателях двигателя.

Показатели двигателя (упрощенно) изменяются по следующим причинам. С увеличением числа оборотов коленвала растет крутящий момент благодаря тому, что в цилиндры поступает больше топлива. Примерно на средних оборотах он достигает своего максимума, а затем начинает снижаться. Это происходит из-за того, что с увеличением скорости вращения коленвала начинают играть существенную роль инерционные силы, силы трения, аэродинамическое сопротивление впускных трубопроводов, ухудшающее наполнение цилиндров свежим зарядом топливо-воздушной смеси, и т. п.

Быстрый рост крутящего момента двигателя указывает на хорошую динамику разгона автомобиля благодаря интенсивному увеличению силы тяги на колесах. Чем дольше величина момента находится в районе своего максимума и не снижается, тем лучше. Такой двигатель более приспособлен к изменению дорожных условий и реже придется переключать передачи.

Мощность растет вместе с крутящим моментом и даже, когда он начинает снижаться, продолжает увеличиваться благодаря повышению оборотов. После достижения максимума мощность начинает снижаться по той же причине, по которой уменьшается крутящий момент. Обороты несколько выше максимальной мощности ограничивают регулирующими устройствами, так как в этом режиме значительная часть топлива расходуется не на совершение полезной работы, а на преодоление сил инерции и трения в двигателе.

Максимальная мощность определяет максимальную скорость автомобиля. В этом режиме автомобиль не разгоняется и двигатель работает только на преодоление сил сопротивления движению — сопротивления воздуха, сопротивления качению и т. п.

Величина удельного расхода топлива также меняется в зависимости от оборотов коленвала, что видно на характеристике (см. рис. 4). Удельный расход топлива должен находиться как можно дольше вблизи минимума; это указывает на хорошую экономичность двигателя. Минимальный удельный расход, как правило, достигается чуть ниже средних оборотов, на которых в основном и эксплуатируется автомобиль при движении в городе.

Пунктирной линией на графике показаны более оптимальные характеристики двигателя. "

 004.jpg ( 25,71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 60

Давайте на реальном примере рассмотрим влияние приведенных в самом верху факторов, влияющих на расход:

Цитата: (Alexepus @ 15.1.2011, 10:40) 1. Агрессивная езда. <...> 2. <...>стояние с работающим на холостую двигателем.<...> 3. Повышенная нагрузка на генератор.

Рассмотрим типичный сценарий использования автомобиля в городе. Допустим, автомобиль используется для перемещения на работу и с работы, находящейся на расстоянии 10 км. Каждый раз перед поездкой мы прогреваем автомобиль в течении 10 минут. Примем среднее расстояние между светофорами 300 м, причем останавливаемся мы на каждом втором на 30 секунд. Время каждого разгона до 60 км/час, а также время торможения - 20 секунд. Во время всей поездки у нас включен ближний свет с габаритами, подогрев заднего стекла и магнитола.

Произведем расчет на 100 км пробега. За это время мы будем 10 раз прогревать автомобиль, 167 раз разгоняться до 60 км/ч, 1 час 23 минуты стоять на светофорах, а общее время в пути составит 3 часа 59 минут.

Не считая расхода бензина собственно на передвижение, мы потратим:
* 1,57 л на прогревы
* 0,97 л на стояние на светофорах
* 1,83 л на разгоны
* 0,3 л на дополнительное электропотребление
Итого получаем дополнительно 4,67 л/100 км в городских условиях.

Не верьте тому, кто говорит, что его (негибридная) машина по городу с подобным режимом эксплуатации ест меньше 8...10 литров!

Сообщение отредактировал Alexepus - 24.1.2011, 22:20

Состав смеси в ДВС
Работа двигателя на разных составах смеси и алгоритмы их регулирования
(материал взят с сайта ссылка)

Для того, чтобы двигатель работал правильно, топливо в камеру сгорания должно поступать в определенном соотношении "бензин-воздух". Идеальным соотношением считается, когда на одну часть паров бензина приходится 14.7 частей воздуха. Такое соотношение называется стехиометрическим.

Степень отклонения реального состава топливовоздушной смеси от стехиометрического определяется коэффициентом избытка воздуxa a:

— если a=1, то реальный расход воздуха соответствует теоретической потребности;
— если a<1, то воздуха недостаточно для стехиометрического сгорания, топливовоздушная смесь обогащенная. В диапазоне a=0,95—0,8 двигатель развивает свою максимальную мощность;
— при a>1 топливовоздушная смесь обедненная. В диапазоне a=1,05—1,2 достигается максимальная топливная экономичность работы двигателя;
— при a>1,3 топливовоздушная смесь становится трудновоспламеняемой, двигатель начинает троить, работать неправильно, с перебоями.


Влияние коэффициента воздуха a на мощность Р и удельный расход топлива b_е: а) богатая смесь (недостаток воздуха), б) бедная смесь (избыток воздуха)



Влияние коэффициента воздуха на токсичность отработавших газов: а) богатая смесь (недостаток воздуха); б) бедная смесь (избыток воздуха)

На рисунках показаны зависимость мощности и удельного расхода топлива, а также зависимость содержания углеводородов СН, оксида углерода СО и окислов азота NO_x в отработавших газах от коэффициента избытка воздуха. Здесь видно, что идеального состава смеси, при котором все факторы имели бы оптимальные значения, не существует. Так, например, для обеспечения эффективной работы каталитического нейтрализатора (то есть для максимального снижения токсичности отработавших газов) необходимо точно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси, но при этом двигатель будет работать неоптимально с точки зрения топливной экономичности.

С другой стороны, для сокращения времени прогрева нейтрализатора до рабочих температур двигатель должен поработать на обедненных смесях. Чтобы разобраться, какая же топливовоздушная смесь и при каких условиях является оптимальной для двигателя, рассмотрим его основные рабочие режимы:

— холодный пуск. При холодном пуске всасываемая топливовоздушная смесь обедняется. Это происходит в результате недостаточного перемешивания воздуха с топливом, недостаточного испарения топлива и усиленного оседания топлива на стенках впускных труб. Для компенсации этого явления и облегчения пуска холодного двигателя требуется подача дополнительного количества топлива в момент пуска (a<1);

— послепусковая фаза. После пуска при низких температурах на короткое время требуется обогащение смеси (a<1) путем подачи дополнительного количества топлива до тех пор, пока не повысится температура в камере сгорания и не улучшится смесеобразование в цилиндре. Дополнительно за счет богатой смеси достигается больший крутящий момент, что способствует переходу к нужным оборотам холостого хода;

— прогрев двигателя. За пуском и послепусковой фазой следует прогрев двигателя. В связи с тем что при пониженных температурах смесеобразование ухудшено (например, из-за слабого перемешивания воздуха с топливом, а также образования капель топлива), во впускной трубе образуется пленка топлива, которая испаряется только при достижении высоких температур. Поэтому при пониженных температурах топливовоздушную смесь необходимо обогащать (a<1). У двигателей, оснащенных каталитическим нейтрализатором, в диапазоне температур от + 15 до +40оС топливовоздушная смесь обедняется (a>1). Это делается специально для быстрого прогрева нейтрализатора до рабочих температур;

— частичные нагрузки. Для двигателей, оснащенных каталитическим нейтрализатором, при частичных нагрузках необходимо точно поддерживать стехиометрический состав топливовоздушной смеси (a=1). Для двигателей без нейтрализатора главным критерием оптимальности топливовоздушной смеси является минимальный расход топлива (a=1,05—1,2);

— полная нагрузка. При полностью открытой дроссельной заслонке двигатель должен достигать своего наибольшего крутящего момента или максимальной мощности. Для этого топливовоздушная смесь должна быть обогащенной до a=0,8—0,9;

— ускорение. При быстром открытии дроссельной заслонки состав топливовоздушной смеси кратковременно обедняется вследствие ограниченной способности топлива к испарению при повышении давления во впускной трубе. Поэтому для предотвращения этого явления и достижения хороших разгонных характеристик автомобиля топливовоздушную смесь необходимо обогащать (a<1);

— принудительный холостой ход. В этом режиме автомобиль замедляется, двигаясь по инерции. С целью экономии топлива в определенном диапазоне оборотов двигателя топливоподача может полностью прекращаться;

Ну вот. Теперь, зная эти показатели и принципы, Вы можете сами понимать как и чего добиться от автомобиля - или сделать его мощнее, или экономичнее. При этом на карбюраторных машинах это делается регулировкой карбюратора, а на инжекторных - чип-тюнингом, или, иначе говоря, прошивкой ЭБУ (Блока управления двигателем).

Сообщение отредактировал Alexepus - 1.2.2011, 19:54

Давайте делать выводы на основании вышеприведенного материала.

1. Требования экологии (а именно - наличие каталитического нейтрализатора) действительно снижают КПД двигателя. Причем не только из-за необходимости поддержания стехиометрического состава смеси, но и из-за сопротивления истечению выхлопных газов.

2. Режимы, близкие к максимальной мощности, соответствуют обогащенной смеси и низкой топливной эффективности. Причем, под режимом максимальной мощности надо понимать не только границу красной зоны, но и максимальное открытие дроссельной заслонки при любых оборотах. ECU в таком режиме тоже будет выдавать богатую смесь. Разумеется, на больших нагрузках есть и другие факторы, снижающие КПД (трение в узлах, неэффективное заполнение и опустошение цилиндров и т.д.).

3. В режиме холодного запуска и прогрева двигателя ECU выдает обогащенную смесь, что соответствует низкому КПД. Более того, в этих режимах также возникают дополнительные потери, которые во многом связаны с сопротивлением сдвига густого моторного масла (вязкость масла уже при +40^oC выше значения при +100^oC в 6 - 8 раз, а при отрицательных температурах может быть выше на несколько порядков)

Что предлагается сделать:

* Выкинуть каталитический нейтрализатор. Скорее всего он уже плохо выполняет свои функции (учитывая качество отечественного топлива) и основательно забит;

* Не нажимать педаль газа более 1/2 или 2/3 рабочего хода без серьезной необходимости;

* Сократить длительность режима прогрева в холодное время года. В лучшем случае - подогревом картера или антифриза автономным подогревателем или электроподогревом. Если это невозможно, то по крайней мере выключить печку до тех пор, пока двигатель не прогреется (до какой температуры - тема отдельного исследования, но точно выше +15^oC)

А защита двигателя снижает сопротивление встречных потоков воздуха, и как влияет на расход?

Цитата: (Alexepus @ 1.2.2011, 20:40) Что предлагается сделать: * Выкинуть каталитический нейтрализатор. Скорее всего он уже плохо выполняет свои функции (учитывая качество отечественного топлива) и основательно забит;

самый вредный и бесполезный во всех отношениях совет, полностью перечеркивающий все вышеизложенные благие намерения

Цитата: (zoomserg @ 14.2.2011, 0:33) А защита двигателя снижает сопротивление встречных потоков воздуха, и как влияет на расход?

любой внешний элемент влияет на аэродинамику, другой вопрос - нсколько, вот например на немецких машинах даже делают специальную форму днища, чтобы уменьшить сопротивление воздуху, но ведь у них есть дороги без ограничения скорости, вот там это и помогает ... а на наших скоростях обтекаемость 40-летнего ВАЗа вполне достаточна, чтобы об этом не задумываться вообще.

Сообщение отредактировал Birdie - 14.2.2011, 4:16

Цитата: (Alexepus @ 1.2.2011, 23:40) 1. Требования экологии (а именно - наличие каталитического нейтрализатора) действительно снижают КПД двигателя. Причем не только из-за необходимости поддержания стехиометрического состава смеси, но и из-за сопротивления истечению выхлопных газов.

Сопротивление истечению выхлопных газов является обязательным условием эффективной работы двигателя. Поэтому выбивание катализатора нарушает подобранное из этого условия сопротивление выпускной системы в целом, которое создается даже для прямоточной выхлопной системой, путем подбора ее конфигурации и создания резонанса. Без особой необходимости, в виде оплавления или разрушения, выбрасывать катализатор не стОит.
Поддержание стехиометрического состава смеси также является требованием не экологии, а максимальной эффективности двигателя. Для снижения выброса вредных веществ отходят от номинального стехиометрического состава, обедняя смесь и, как следствие, снижая мощность двигателя. Так в установившемся режиме работают все современные двигатели.

Сообщение отредактировал Magyar (и.о. Тру-ля-ля) - 14.2.2011, 18:23

Цитата: (Magyar (и.о. Тру-ля-ля) @ 14.2.2011, 19:21) Поддержание стехиометрического состава смеси также является требованием не экологии, а максимальной эффективности двигателя. Для снижения выброса вредных веществ отходят от номинального стехиометрического состава, обедняя смесь и, как следствие, снижая мощность двигателя. Так в установившемся режиме работают все современные двигатели.

Если под максимальной эффективностью двигателя понимать минимальный расход топлива, то это достигается при обедненной смеси (см. графики выше)

Цитата: (Birdie @ 14.2.2011, 4:15) самый вредный и бесполезный во всех отношениях совет, полностью перечеркивающий все вышеизложенные благие намерения

Наибольшее возмущение публики вызвал совет удалить старый нейтрализатор. Ну что ж, значит пришло время подробно поговорить о нейтрализаторе. Но прежде, чем начать, сразу скажу, что исправный катализатор, разумеется, трогать не стоит.

Катализатор
(ссылка)
Каталитический нейтрализатор - это расположенное в выхлопной системе устройство для очистки выхлопных газов. Внутри корпуса катализатора находится керамическая сотовая конструкция. Соты нужны для увеличения площади контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен тонкий слой платиноиридиевого сплава.

Недогоревшие остатки (CO, CH, NO) касаясь поверхности каталитического слоя, вступают в химическую реакцию и окисляются кислородом, присутствующим в выхлопных газах. В результате реакции выделяется разогревающее катализатор тепло, и, тем самым, активизируется реакция окисления. В конечном итоге на выходе из исправного катализатора выхлопные газы содержат в основном N₂ и СО₂.

Нейтрализатор начинает работать только после нагревания - при пуске холодного двигателя (и некоторое время до его прогрева) нейтрализатор бездействует.

Даже при правильной эксплуатации автомобильный катализатор со временем забивается нагаром и превращается в своеобразный «кирпич» в выхлопной системе, который необходимо удалить. Понятие ремонт катализатора просто не имеет смысла - можно лишь поменять его начинку (непосредственно сам катализатор), либо заменить целиком.

Во-первых, катализаторы различаются по типу носителя, на который непосредственно наноситься каталитический слой. Это может быть керамическая вставка в виде сот или вставка выполненная в виде металлической ленты керамические катализаторы более распространены чем металлические они более дешевые недостаток керамического катализатора - его хрупкость. Достаточно удара камня на дороге, чтобы расколоть катализатор или проехать по луже с раскаленным катализатором в обоих слачаях керамические соты раскалываються и катализатор выходит из строя. Так-же причиной разрушения катализатора может послужить неправильно отрегулированная система впрыска если двигатель не заводиться сразу то несгоревшая топливная смесь скапливается перед катализатором и после ее взрыва также возможно разрушение сот катализатора то несгоревший бензин скапливается в ближайшей ёмкости выпускного тракта, а это почти всегда и есть катализатор, и когда, наконец, мотор заводится, то этот скопившийся бензин взрывается, а соты, естественно, рассыпаются.


Металлический блок более надёжен и может длительное время выдерживать различные механические нагрузки. Но и керамический и металлический каталитические нейтрализаторы одинаково боятся следующих вещей:
* некачественный или этилированый бензин,
* попадающие в камеру сгорания масло или антифриз,
* "левые" технические жидкости, используемые в целях промывки топливной системы,
* переобогащённая топливная смесь,
*долгая работа двигателя на холостом ходу.

В результате воздействия вышеназваных факторов, помимо потери способности катализатора дожигать вредные примеси, происходит засорение каналов, что приводит к уменьшению их общего проходного сечения, потере мощности и к перегреву самого нейтрализатора, корпус которого может раскаляться даже до красного цвета. Известны случаи, когда от раскалённого катализатора расплавлялась аллюминевая теплозащита и загоралось антикоррозийное покрытие днища. Внутреняя температура неисправного каталитического конвертора настолько велика, что керамика может сплавляться и полностью забивать собой проход для выхлопных газов. Ремонт двигателя после этого почти неизбежен. Ещё один неприятный момент - это керамическая пыль. Керамический блок стареющего катализатора, невзирая на его внешнюю целостность и сохранность своих основных свойств, понемногу разрушается, и появляющаяся при этом керамическая пыль попадает в камеру сгорания, а иногда, при разборе двигателя для ремонта, в цилиндрах находят и небольшие кусочки керамики. Нахождение в камере сгорания керамической пыли приводит к преждевременному износу стенок цилиндров и, соответственно, к более раннему ремонту двигателя. Такие вот неприятности могут быть от детали, которая на первый взгляд вроде бы отрицательно себя никак не проявляет. Не зря в Европе катализаторы меняют через 100000 км. пробега, невзирая на то, рабочий он или нет.

Цитата: (Alexepus @ 15.2.2011, 0:18) Если под максимальной эффективностью двигателя понимать минимальный расход топлива, то это достигается при обедненной смеси (см. графики выше) Наибольшее возмущение публики вызвал совет удалить старый нейтрализатор. Ну что ж, значит пришло время подробно поговорить о нейтрализаторе. Но прежде, чем начать, сразу скажу, что исправный катализатор, разумеется, трогать не стоит. Катализатор (ссылка) Каталитический нейтрализатор - это расположенное в выхлопной системе устройство для очистки выхлопных газов. Внутри корпуса катализатора находится керамическая сотовая конструкция. Соты нужны для увеличения площади контакта выхлопных газов с поверхностью, на которую нанесен тонкий слой платиноиридиевого сплава.

С понятиями эффективности все просто. Под максимальной эффективностью двигателя общепринято понимать то, ради чего двигатели и существуют - мощностные характеристики, т.е. мощность, крутящий момент. Минимальный расход именуют экономической эффективностью. Находится в некотором противоречии с максимальной эффективностью. Еще есть экологическая эффективность - эта вообще всем противоречит и требует не заводить двигатель вообще и накрыть его чем-то вроде чернобыльского "саркофага", а лучше отправить к Солнцу.
Обычная статья для первого ознакомления с катализатором, и не больше, таких полно в инете. Можно дополнить. Катализатор в рабочем состоянии не снижает кпд двигателя, более того, он и особого сопротивления не дает, на чем основан основной способ его проверки - замер давления в выпускной системе перед ним. Рабочая температура катализатора 400-800 градусов, больше к верхнему пределу, что делает сложным образование в нем сажи, если двигатель более-менее исправен. Обычно катализатор имеет белый или чуть кремоватый цвет, как прокаленная в огне свеча. В случае попадания в катализатор избыточного количества углеводородов (пары бензина, масло) каталическая реакция еще более разогревает его, оплавляя керамику и иной раз поджаривая пятки водителя. Во избежание последнего катализаторы иной раз выносят из-под днища в начало выпускной трубы, а то бывает очень неприятно наблюдать дым из-под сиденья.
Есть еще одно неприятное свойство катализатора в наших зимних условиях - при остывании двигателя в катализатор затягивает влагу из глушителя (а она там от образования водяных паров в процессе сгорания бензина в цилиндрах), затем эта влага превращается в куржак, забивающий каналы и действительно повышающий сопротивление при запуске двигателя и делающий невозможным набор оборотов. Если же двигатель начинает работать, то куржак быстро растапливается и выталкивается из катализатора. Я как-то из выпускной системы БМВ слил около ведра воды, затем после заводки из катализатора вытеснило еще около литра. Если такая беда имеет место часто, я не выбиваю катализатор, поскольку есть желание сохранить его свойства, а сверлю отверстие 4-5 мм, но так, чтобы не поколоть хрупкую керамику (есть еще один способ, но я его лучше сначала запатентую. ). Этого достаточно, чтобы дать двигателю завестись и начать прогревать катализатор.
Ну и, коли зацепили вопрос сопротивления выпускной системы. Необходимость подбора ее сопротивления в каждой модели автомобиля приводит к тому, что для каждой модели автомобиля разрабатывается свой глушитель, хотя, казалось бы, можно было бы выпускать универсальный.
В наших условиях замена катализатора - явление редкое, в основном или выбивают, или стали вырезать и устанавливать взамен пламегаситель. Первое приводит к бубнящему выхлопу. Второе более верно со всех точек зрения, кроме одной - по действующему законодательству (КоАП п.8.23) такое изменение конструкции автомобиля при выявлении (например при прохождении тех.осмотра ) наказывается запрещением эксплуатации ТС со снятием госномеров. Пока не трогают, но кто знает, когда раздастся свисток...

Сообщение отредактировал Magyar (и.о. Тру-ля-ля) - 15.2.2011, 13:09

Чтобы не было иллюзий по поводу потерь в системе выпуска, проведем грубый расчет. Считаем, что для исправного катализатора давление перед ним при скорости вращения 2000 об/мин не должно превышать 0,2 атм (ссылка). Посчитаем потери мощности при этой скорости вращения двигателя объемом 1,5 л.
Будем считать, что процесс у нас адиабатный, поэтому для трехатомного газа (вода, углекислый газ) P*V^4/3 = const. Работа, совершаемая газом для малых изменений давления и объема, будет выражаться формулой:
A = 1/2*(p₂ + p₁)*(V₂ - V₁)

Грубые прикидки дают значение 2 кВт (3 л.с.).
Для скорости вращения 6000 об/мин получаем порядка 6-7 кВт (9 л.с.). Много это или мало - решать вам. Ну а если ваш катализатор порядком забит - можно умножить это значение еще в несколько раз.
В принципе, цифры того же порядка приводятся и ссылка.

Сообщение отредактировал Alexepus - 15.2.2011, 17:38

Цитата: (zoomserg @ 14.2.2011, 7:33) А защита двигателя снижает сопротивление встречных потоков воздуха, и как влияет на расход?

Прямо невыразимо влияет! Весьма и очень!
Особенно это проявляется при движении с релятивистской скоростью)))

Нет, конечно. Хотя можно поэкспериментировать - поездить с защитой, сложенными ушами, антенну открутить.. но я что-то не готов к таким экспериментам... морально)

Цитата: (Alexepus @ 15.2.2011, 17:27) Грубые прикидки дают значение 2 кВт (3 л.с.). Для скорости вращения 6000 об/мин получаем порядка 6-7 кВт (9 л.с.). Много это или мало - решать вам. Ну а если ваш катализатор порядком забит - можно умножить это значение еще в несколько раз.

заранее откидываем забитый катализатор, это - неисправность, неисправности - устраняют, а не обходят.

немного усомнюсь в цифрах ... самое главное, что я не нашел в интернете, что у кого-то повысились качественные характеристики от выбивания катализатора, ведь если, например, катализатор отнимает 9 л.с., то это означает увеличение мощности на реальные, заметные, 10% прироста к мощности двигателя, а значит что такой важный параметр, как разгон до 100 км/ч, не может не изменится, зависимость, конечно, не линейная, но при таком увеличении мощности на 0,5-1,0 секунды должен быть выигрыш (по сравнению с исправным катализатором).

сколько я не читал отзывов про выбитый катализатор (кроме, повторюсь, забитого), че-т я такого нигде не встретил.

а значит приведенные цифры вполне могут быть завышены на порядок-два.

ИМХО вот, что вполне может привести к увеличению мощности двигателя, однако это уже деструктивные методы, то есть ведущие к неизбежному, может быть даже лавинообразному износу двигателя:
- установка интеркулера, турбины, нулевика
- прошивка компьютера на мощность
- использование всяких смесей типа нитро-чето-там
- полное избавление от выхлопной системы

ну и опять же, кроме того, что это будет вмешательством в конструкцию ТС ... ну разве не приятно сейчас ездить за нормальными авто, которые не источают страшную вонь? сейчас все меньше на дорогах автохлама, который по всем международным стандартам запрещено эксплуатировать ... ведь надо думать и о детях, в ЗР писали, что 90-95% детей к третьему классу (в Москве) страдают аллергиями из-за ежедневных поездок по улице ... не надо придумывать способ, как навредить себе самому, не говоря уж об окружающих.

вот например, в последнем ЗР был тест, как влияет износ свечи на расход, он достигает 9% ! Иридиевые рулят
ссылка

также на расход влияют покрышки и все то, что я указал в своем первом посте ...

убить экономичность/экологичность/мощность - нефиг делать, но выше паспортно-заданной и в рамках закона и "понятий" - почти невозможно.

Сообщение отредактировал Birdie - 15.2.2011, 20:45

Цитата: (Alexepus @ 15.2.2011, 20:27) Чтобы не было иллюзий по поводу потерь в системе выпуска, проведем грубый расчет. Считаем, что для исправного катализатора давление перед ним при скорости вращения 2000 об/мин не должно превышать 0,2 атм (ссылка). Посчитаем потери мощности при этой скорости вращения двигателя объемом 1,5 л. Будем считать, что процесс у нас адиабатный, поэтому для трехатомного газа (вода, углекислый газ) P*V4/3 = const. Работа, совершаемая газом для малых изменений давления и объема, будет выражаться формулой: A = 1/2*(p2 + p1)*(V2 - V1) Грубые прикидки дают значение 2 кВт (3 л.с.). Для скорости вращения 6000 об/мин получаем порядка 6-7 кВт (9 л.с.). Много это или мало - решать вам. Ну а если ваш катализатор порядком забит - можно умножить это значение еще в несколько раз. В принципе, цифры того же порядка приводятся и ссылка.

Если бы выпускная система выполняла бы только функцию отводной трубы (например, от чего-нибудь компрессорного), то, возможно, и можно было бы согласиться. Однако, в двигателе за ней еще создание подпора, который играет существенную роль в максимальном заполнении цилиндров свежей смесью и, как следствие , получения максимальной эффективности (я уже писал). Во всяком случае, двигатель, у которого отсутствует выпускная система и выпуск производится в короткий и широкий отводной канал, выходящий непосредственно в атмосферу, имеет меньшую мощность, чем двигатель с правильно выполненной выпускной системой. Даже при прямоточных глушителях правильно выполненные выпускные трубы имеют сложную форму.
Так что здесь одновременно два эффекта - один снижающий мощность, другой повышающий, как обычно, производят балансирование в пользу эффективности. Это же обычное дело в конструкторской практике - узкие и широкие вкладыши, высота поршня, количество колец, диаметр и количество клапанов, соотношение хода и диаметра поршней - везде приходится искать компромисный вариант.

ЗЫ. Не знал, что Лещенко наконец расшифровал свою книгу.

Сообщение отредактировал Magyar (и.о. Тру-ля-ля) - 15.2.2011, 23:54