Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

СИСТЕМА КОРРЕКТИРОВАНИЯ ЗИМНИХ НОРМ РАСХОДА ТОПЛИВА

Карнаухова И.В. 1
1 ФГБУ УВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет»
Управление эксплуатацией двигателей осуществляется через соответствующие нормы расхода горюче-смазочных материалов. Чем они объективнее, тем выше результативность работы двигателей внутреннего сгорания и ниже затраты трудовых, материальных и топливно-энергетических ресурсов. Анализ последних исследований и публикаций свидетельствует о том, что проблема рационального использования топливно-энергетических ресурсов в условиях низких температур актуальна. Действующая система зимних надбавок требует дальнейшего совершенствования. На основе результатов проведенного исследования и анализа недостатков действующей системы предлагается новая система зимнего корректирования линейных норм расхода топлива. Эта система базируется на концепции формирования расхода топлива автомобилями зимой с учетом их индивидуальной приспособленности к понижению температуры окружающего воздуха. Приведены результаты теоретического расчета норм расхода топлива и их экспериментального подтверждения.
зимний период
нормы расхода
экономия топлива
1. Автомобильные двигатели / В.М. Архангельский [и др.]; отв. ред. М.С. Ховах. – М.: Машиностроение, 1977. – 591 с.
2. Веревкин Н.И., Давыдов Н.А., Джерихов В.Б. Экономия топливно-энергетических ресурсов: учеб. пособие. – СПбГАСУ, СПб., 2011. – 38 с.
3. Научно-прикладной справочник «Климат России» URL:http://aisori.meteo.ru/ClspR
4. Распоряжение Министерства транспорта Российской Федерации от 14 марта 2008 г. №АМ-23-р О введении в действие методических рекомендаций «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте»
5. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 560 с.
6. Шейнин А.М. Эксплуатационная топливная экономичность. – М.: Автотрансиздат, 1963. – 168 с.

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, tв – 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 SM – 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

Температура воздуха, ˚С

УРАЛ-4420, 44202

Одиночный

Автопоезд

в городе

за городом

в городе

за городом

0 -5

1,03

1,03

1,03

1,03

-5 -10

1,05

1,05

1,05

1,04

-10 -15

1,08

1,07

1,07

1,06

-15 -20

1,11

1,10

1,10

1,09

-20 -25

1,14

1,13

1,13

1,12

-25 -30

1,18

1,16

1,16

1,15

-30 -35

1,22

1,20

1,20

1,19

-35 --10

1,27

1,25

1,24

1,23

-40 -45 и ниже

1,33

1,30

1,29

1,28

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

Температура воздуха, ˚С

Разогрев, мин

Охлаждение, мин

Цикл, мин

Расход топлива (л) пристоянке длительность, мин

0 -5

12

110

122

-

-

-

1,1

1,4

1,7

-5 -10

17

100

117

-

1,0

1,5

2,1

2,6

3,1

-10 -15

22

92

114

1,0

1,7

2,4

3,1

3,7

4,4

-15 -20

25

85

110

1,4

2,2

2,9

3,9

4,6

5,4

-20 -25

27

79

106

1,7

2,6

3,5

4,4

5,1

6,2

-25 -30

30

74

104

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

-30 -35

32

70

102

2,3

3,4

4,5

5,6

6,7

7,8

-35 --10

35

66

101

2,6

3,9

5,0

6,3

7,5

8,7

-40 -45 и ниже

37

62

99

2,9

4,2

5,5

6,9

8,2

9,5

40

57

97

3,3

4,8

6,2

7,7

9,11

10,5

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 Qi – 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.


Библиографическая ссылка

Карнаухова И.В. СИСТЕМА КОРРЕКТИРОВАНИЯ ЗИМНИХ НОРМ РАСХОДА ТОПЛИВА // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=14579 (дата обращения: 23.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252