Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Вопросам экономии топлива в условиях низких температур окружающего воздуха посвящено большое количество работ. Все авторы отмечают следующие направления снижения расхода топлива: уменьшение максимальной скорости движения на дорогах, улучшение организации движения, повышение мастерства вождения, улучшение технического обслуживания, улучшение или оптимизация конструкции и технологии изготовления автомобильной техники, упорядочение нормативных мер по экологии и разработка объективных норм удовлетворяющих нормам комитета по транспорту экономической комиссии ООН.

В Российской Федерации расчет расхода топлива организациями осуществляется на основании норм расхода топлива, утвержденных Распоряжением Министерства транспорта Российской Федерации от 14.03.2008 года №АМ-23-р. На основе норм расхода можно дифференцированно определять требуемое количество ГСМ для определенной марки и модели подвижного состава в зависимости от расстояния перевозок, числа ездок и массы перевозимого груза, а также дорожных и климатических условий[2].

Одним из основных требований, которому должны отвечать нормы, устанавливаемые на расход ГСМ, является их соответствие техническому процессу в автомобилестроении, а также более совершенным формам и методам организации транспортного процесса, внедряемым на автомобильным транспорте общего пользования. Поэтому действующие нормы на расход ГСМ для автомобилей периодически пересматриваются в соответствии как с изменившимися организационными формами работы автомобильного транспорта, так и с его постоянно совершенствующейся материальной частью[2].

Цель, задачи и метод исследования

Расход топлива в зимний период складывается из расхода на движение с прогретыми элементами, расхода на работу двигателя и расхода на прогрев охлажденныхво время стоянок элементов трансмиссии и шин.

Расхода топлива также можно определить по формуле, выведенной в Тюменском государственном нефтегазовом университете:

(1)

где Q – расход топлива, Q₀ – оптимальный расход топлива, S – параметр чувствительности расхода топлива к изменению температуры окружающего воздуха, t_в – температура окружающего воздуха, t₀ – оптимальная температура воздуха, при которой оптимален (минимален) расход топлива.

Коэффициент отклонения фактического расхода топлива от оптимальногоопределяется по формуле:

(2)

В данной формуле S параметр чувствительности коэффициента К к понижению температуры воздуха ˚С-2.

Преобразуем формулу (1) с учетом формулы (2):

(3)

В результате ранее проведенных исследований известно, что расход топлива Q адекватен нормативному расходу топлива за смену, который определяется по уравнению нормирования. Следовательно:

(4)

где L – пробег, км, W – транспортная работа, т×км, Z – число ездок с грузом, ω – коэффициент корректирования норм в зависимости от условий эксплуатации.

Коэффициенты К и ω применительно к зимней эксплуатации тождественны. Их отличие заключается в том, что первый является функцией температуры воздуха. Поэтому первая часть уравнения (4) имеет вид:

(5)

В результате исследований установлено, что коэффициентК, который теперьбудем называть коэффициентом корректирования норм расхода топлива зимой, является функцией не только температуры воздуха, но и нагрузки.

Таким образом, в формуле (2) показатель S и оптимальная температура t0 линейно зависят от нагрузки. Учитывая вышеизложенное, получаем:

(6)

где S_M – минимальное значение показателя S, S – положительная разность значений S для груженного и порожнего автомобиля, tб – большее значение оптимальной температуры, t0 – положительная разность значений оптимальных температур для груженного и порожнего автомобиля.

Заменив в формуле (4) К его значением из (6), получаем возможность рассчитывать нормативный расход топлива на пробег и транспортную работу с учетом совместного влияния низкой температуры воздуха и погрузки на коэффициент зимнего корректирования норм по формуле:

(7)

Однако формула (7) справедлива только для случая всего пробега автомобиля сгрузом, поэтому необходимо ввеститакжеи коэффициент использования пробега β. После ввода этого коэффициента формула (7) примет вид:

(8)

Теперь формула (8) может быть использована для расчета расхода топлива зимой по норме.

Результаты исследования и анализ

Использование формулы (8) в целях зимнего нормирования расхода топливапри современной системе компьютерной обработки путевой документации не вызывает затруднений, поскольку информация о температуре воздуха и скорости ветра регулярно сообщается СМИ, о пробеге за смену, количестве перевезенного груза и расстоянии его перевозки, времени в наряде фиксируется в путевом листе, а количество и длительность стоянок отражаются в паспорте маршрута, который наряду с заявкой служит основанием для заключения договора на перевозки. Остальные численныезначения параметров берутсяизсоответствующих таблиц.

Данная система предусматривает ежедневный учет температуры; окружающего воздуха при расчете нормы расхода топлива в зимний период эксплуатации. Учет осуществляется с помощью корректировочных коэффициентов (таблица 1), рассчитанных для определенных интерваловтемпературы окружающего воздуха. Для уменьшения погрешности расчетов при ограниченном количестве интервалов принимаем величину интервала в пять градусов.Использование такого интервала, кроме того, обусловлено наличиемстатистического материала [6], необходимого для расчетов коэффициентов корректирования.

Таблица 1

Коэффициент увеличения норм расхода топлива зимой

Расчет расходатоплива понорме производится при обработке путевых листов и ведется следующим образом.

Определяется нормативный расход топлива на пробег, транспортную работу и число ездок с грузом в соответствии с действующими нормами расхода жидкого топлива (без учета повышения норм на зимний период). Полученное значение умножается на коэффициент корректирования, соответствующий интервалу температуры воздуха, в который попадает среднее значение температуры воздуха за смену. Во время дальних рейсов величина надбавки устанавливается в соответствии с ранее действующей системой или дифференцированно с учетом фактической температуры на маршруте.

Расход топлива на работу двигателя на холостом ходу во время стоянок определяетсяпо таблице 2, данные которой рассчитаны для автомобилейКамАЗ и УРАЛ по усредненным значениям параметров разогрева и охлаждения.

Таблица 2

Нормативный дополнительный расход топлива для прогрева двигателя во время стоянок

Данные этой таблицы позволяют рассчитывать нормативный дополнительный расход топлива.

Система зимних температурных надбавок может быть использована для целей планирования потребности в топливе на зимний период эксплуатации.

Для этого необходимоопределить среднюю величину коэффициента увеличения норм расхода топлива на зиму раздельно для автомобилей каждой марки и модели по средней температуре зимнего периода места эксплуатации автомобилей. Величина средней температуры в зимний период может определяться по ГОСТ16350-80 или другим документам

Плановая потребность в топливена зимнийпериодQ3определяетcя по формуле:

(9)

где Q_i – расход топлива автомобилемi-той марки и модели за смену, л; Аi – количество автомобилейi-той марки и модели;n3 – количество зимних дней (определяется по ГОСТ 16350 - 80);αкоэффициент использования порка; Кi – коэффициент корректирования нормы для автомобилей i-той марки и модели.

Заключение

Внедрение дифференцированного корректирования норм расхода топлива зимой обеспечивает от 4 до 7% сбережения топлива на работу автомобилей зимой, соответственно в условиях умеренно холодного и очень холодного климатических районов России.

Рецензенты:

Резник Л.Г., д.т.н., профессор кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта» ФГБО УВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», г. Тюмень.

Мерданов Ш.М., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Транспортные и технологические системы» ФГБО УВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», г.Тюмень.

Карнаухов В.Н., д.т.н., профессор кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта» ФГБО УВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет», г. Тюмень.