Начало читать здесь

Долгое время считалось, что массивные детали со значительным запасом прочности — залог долговечности автомобиля в целом. Но добиться равнопрочности всех подверженных износу или поломке деталей почти не удавалось и «вечного автомобиля» создано не было. Возимый на машине запас прочности почти неощутим на практике для ее владельца, но заметно сказывается на общем топливном балансе.

По данным экономистов ФРГ, облегчение, например, автомобиля «Ауди» с 1000 до 824 кг (на 17,6%) снижает расход топлива в среднем на 1,2 л/100 км. Если принять ресурс такой модели равным 100 тысячам километров и сопоставить существующие в ФРГ цены на разные виды энергии, то за весь срок службы машины благодаря сниженной массе будет сэкономлено 11160 кВт-ч энергозатрат. Много это или мало?

В данном примере фигурирует одна и та же модель легкового автомобиля, изготовленная по неизменной технологии с использованием черных металлов, а в облегченном — алюминия, магния и других легких материалов, в том числе пластмасс. Масса облегченного варианта получается на 17,6% меньше, а расходы на изготовление возрастают на 57%. Но в целом затраты на производство такого более дорогого «алюминиепластикового» автомобиля с избытком окупаются экономией общих энергозатрат. Добавим еще более высокую коррозионную стойкость кузова из алюминиевого листа по сравнению со стальным и меньшие расходы на переплавку пришедших в негодность деталей из алюминия и магния; пластмассовые регенерации не подлежат.

Существенного снижения массы можно достичь выбором рациональных компоновки автомобиля и конструкции его элементов. Так, поперечное расположение двигателя и привод на передние колеса, двухобъемный кузов, новые варианты размещения пассажиров, при прочих равных условиях, позволяют сделать машину на 8—12% легче. Неудивительно, что в последние годы подобные технические решения получили широкое распространение. В частности, они присущи перспективным моделям «Жигулей» и «Запорожца».

УЛУЧШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ АВТОМОБИЛЯ

Как мы видели, одно из средств здесь — снижение массы: чем легче машина, тем меньше сопротивление качению. Но эту разновидность сопротивления движению, а следовательно, и энергетические затраты на его преодоление можно снизить также использованием шин специальной конструкции. Автомобилистам хорошо знакомы преимущества покрышек радиального типа перед диагональными. Так, созданные специалистами нашего НИИ шинной промышленности опытные радиальные шины нового поколения оказывают на 20% меньшее сопротивление качению и могут на 3—5% сократить расход горючего.

Немаловажную роль играет и снижение аэродинамических потерь («За рулем», 1983, № 4). Опыт показывает, что улучшение коэффициента лобового сопротивления на 10% позволяет снизить примерно на 2,5% расход топлива. И сегодня уже у некоторых экспериментальных образцов перспективных моделей этот коэффициент равен 0,22, а у серийных — 0,28—0,30.

Большие резервы экономии — в совершенствовании двигателей. Не будем сейчас рассматривать нетрадиционные их схемы или новые виды топлив. Займем более реалистическую позицию и обратимся к поршневым двигателям внутреннего сгорания с воспламенением топлива от искры. В этой области уже сделаны глубокие научные и конструкторские разработки, направленные на повышение КПД и, следовательно, экономичности силовых установок.

Неуклонно увеличивается степень сжатия, благодаря чему поднимается эффективность работы двигателя и снижается расход топлива. Сравним три двигателя примерно одинакового (1,2 л) рабочего объема: КИМ—10 (1940 год), «Москвич—402» (1956 год) и ВАЗ—2101 (1970 год). Степень сжатия у них выросла соответственно с 5,8 до 7,0 и далее до 8,5, а мощность — соответственно с 26 до 35 и до 64 л. с, В то же время удельный расход топлива у них постоянно снижался: 295, 245, 210 г/л. с. в час.

Исследования последних лет, разработка систем послойного сгорания и вихреобразования в камере сгорания, высокоэффективных процессов горения («Файрболл», «Порше», «Проко») дают основания считать, что в будущем станет возможным пойти (без ухудшения показателей по содержанию токсичных веществ) на повышение степени сжатия до 11 — 12 единиц, что может на 20% улучшить экономичность двигателей. И серийные образцы, появившиеся за последние два года, подтверждают правильность этого пути.

Новые возможности обещает серьезная работа по рациональному подбору передаточных чисел в трансмиссии, созданию полностью автоматических коробок передач с достаточно высоким КПД. Здесь скрыты резервы экономии еще 4—5% топлива. Кроме того, снижение числа оборотов, при котором достигается максимальный крутящий момент, создает очень выгодные условия для режимов движения в городе и на горных дорогах. Как следствие, в главной передаче можно обойтись меньшим передаточным числом. А это, в свою очередь, помогает использовать экономичный режим двигателя в диапазоне наиболее часто применяемых скоростей движения.

Наконец, нельзя обходить вниманием специальные приборы и оборудование, помогающие водителю управлять рабочими процессами двигателя. Уже сейчас существуют и внедрены в серийное производство на ряде легковых моделей устройства, работающие от бортовой ЭВМ и служащие для автоматической корректировки угла опережения зажигания. Нашли применение бортовые компьютеры, ежемоментно информирующие водителя о среднем расходе топлива, а также более простые приборы — вакуумметры («За рулем», 1982, №№ 1, 4, 8, 9), помогающие ему выбрать наивыгоднейший режим движения. К этим устройствам относится и электронный прибор, показывающий водителю, на какой передаче экономичнее всего двигаться в данный момент. Прибор «Стоп-старт» автоматически выключает двигатель, когда скорость вращения вала падает ниже 500— 300 об/мин, и вновь пускает его при одновременном нажатии педалей сцепления и акселератора.

Сфера применения подобных приборов и устройств, в том числе и управляемых микроЭВМ, с каждым годом будет расширяться.

Окончание читать здесь

Журнал «За рулем» № 5 • Май • 1984

Оптимизация статьи — промышленный портал Мурманской области