Увеличивает ли расход газа во время движения на более низких скоростях расход топлива?

21

Я заметил, что в автомобиле с механической коробкой передач при движении в гору у меня есть два варианта:

  1. Понижение и нажатие на газ больше
  2. Оставайтесь на той же передаче и нажимайте газ еще

Я не измерял это, но обычно на более высоких передачах я заканчивал тем, что дросселировал пол, в то время как на более низкой передаче мне не нужно идти так далеко.

Я впустую трачу газ, если я остаюсь на более высокой передаче, или двигатель просто не в состоянии потреблять так много, поэтому я просто делаю кучу газа доступным, но двигатель просто не всасывает его?

Уэйн Вернер
источник
Сколько лет машине? Существует другой ответ для автомобиля с тросом дросселя, по сравнению с более современным дросселем по проводам. В последнем случае педаль газа больше похожа на запрос крутящего момента, и ЭБУ определит оптимальное открытие дросселя для удовлетворения этого запроса.
RemarkLima
В определенных пределах более низкие обороты = меньше потребления. «Пол» не может быть хорошей идеей для эффективности, но около 80% полного газа должно быть целью. В идеале вы всегда должны ездить с широко открытым дросселем (например, на 80% выше) и изменять скорость только с помощью передач. На самом деле это невозможно, но при той же скорости 80% газа на более высокой передаче более эффективны, чем, например, 30% на более низкой передаче большую часть времени.
JimmyB
Или, говоря иначе (упрощенно): каждый оборот двигателя тратит энергию. Более высокая передача = меньше оборотов на км = меньше энергии, потраченной впустую на км.
JimmyB
1
@JimmyB не совсем верно, при более высоких открытиях дроссельной заслонки вы теряете меньше насосных потерь, но такт сжатия будет потреблять больше энергии. А чтобы поддерживать стехиометрическое соотношение, вам нужно больше топлива, поэтому в реальном мире более низкие обороты при всех равных условиях имеют большую эффективность. Фактическая точка оптимальной эффективности - это максимальный крутящий момент двигателя, обычно около 50% красной линии.
RemarkLima
Вам необходимо знать, какова объемная эффективность (VE) на двух оборотах в минуту. Продукт VE и RPM является прокси для потребления. Как правило, VE увеличивается с RPM, поэтому нет единого ответа, однако для определенных режимов работы можно сделать обоснованное предположение. VE отражает, сколько смеси фактически попадает в цилиндр по сравнению с размером цилиндра.
медь. Что

Ответы:

27

Терпите меня, я собираюсь прояснить миф, а затем ответить на ваш вопрос. Вы увидите, что они связаны.

Более высокий газ не означает более высокие обороты. Более высокий дроссель просто означает, что больше топлива поступает в камеру сгорания. Это будет иметь тенденцию ускорять ваш двигатель, но если он находится под ускоряющей нагрузкой (увеличение наклона) на постоянной передаче, двигатель не обязательно будет ускоряться. Это будет, однако, сжигать больше топлива.

Тем не менее, когда вы понижаете скорость, ваш двигатель делает больше оборотов в минуту. Теперь он подает меньше топлива в камеру сгорания, но гораздо чаще.

Все это означает, что когда вы работаете под нагрузкой, вы, в основном, хотите, чтобы двигатель работал в точке равновесия между вводом тонн топлива в камеру сгорания при очень низких оборотах и ​​вводом тонн топлива в камеру сгорания при очень высоких оборотах. ,

Для большинства автомобилей эта точка составляет от 1500 до 3000 об / мин. Другими словами: ваша топливная эффективность не просто связана с более высокой или более низкой передачей: она больше связана с вашей близостью к оптимальным оборотам двигателя.

Исключение составляет случай, когда вы не бежите под нагрузкой (ускорение, подъем на гору). Когда вы находитесь на ровной поверхности или спускаетесь по склону, вам нужны самые низкие обороты.

anonymous2
источник
3
Основным исключением будет электрический двигатель - обороты практически не влияют на эффективность использования топлива или крутящий момент. И паровые двигатели, конечно же, тоже сильно отличаются, но в настоящее время они встречаются в автомобилях довольно редко: D
Luaan
Как насчет этого с точки зрения использования инжектора? Когда инжекторы будут распылять больше всего?
Дан З
14

Мой Volvo V70 (модельный год 2006) оснащен цифровым приборным щитком для измерения расхода топлива. По дороге на работу у меня также было довольно долгое восхождение в гору, поэтому у меня была возможность попробовать различные методы. Это автомобиль с механической коробкой передач.

В зависимости от автомобиля, расход топлива практически одинаков, независимо от того, переключаю ли я понижающую передачу с пятой на четвертую передачу и немного отпускаю педаль газа (разгон до 70-80 км / ч; ограничение скорости составляет 80 км / ч), или остаюсь на пятая передача и напольная педаль. Любой метод дает мне примерно одинаковую скорость на вершине набора высоты и сбивает топливо с расходом примерно 15-18 л / 100 км во время набора высоты (по сравнению с чем-то вроде 6-9 л / 100 км во время круиза на ровной высоте при мощности). в зависимости от специфики).

Большая разница в том, что если что-то случится, и я на четвертой передаче, у меня будет намного больше запаса для ускорения - я мог бы, вероятно, разогнать автомобиль по крайней мере до 100 км / ч, не потея при движении в гору, если бы мне пришлось , (Нет, я не собираюсь попробовать , если я абсолютно не нужен.) Если я на пятой передаче и быть_наст педаль сражена только для поддержания скорости, нет нет такого запаса, и я в конечном итоге, смещаться вниз в то время как идти в гору . Это теряет значительную часть скорости (около 10 км / ч) за короткое время, необходимое для переключения.

CVn
источник
2
в вашем последнем абзаце: доступная мощность, крутящий момент и эффективность использования топлива не одинаковы для всех режимов.
njzk2
Как газовый дроссель пропускает одинаковое количество топлива в двигатель с разными настройками?
Paŭlo Ebermann
2
+1 за эмпирические данные, но я согласен с njzk2, что последний абзац не очень актуален, потому что даже самые лучшие современные двигатели внутреннего сгорания далеки от совершенства, с точки зрения эффективности и особенно сильно различаются по эффективности, как крутящий момент и об / мин. параметры меняются.
оставил около
2
@ PaŭloEbermann: На 5-й передаче автомобиль будет втягивать меньше воздуха / топлива в двигатель, потому что цилиндры движутся медленнее.
Роберт Харви
@ PaŭloEbermann: «Как газовый дроссель пропускает одинаковое количество топлива в двигатель с разными настройками?» - Ну, с одной стороны, нет такой вещи, как газовый дроссель. Дроссель автомобиля не контролирует, сколько газа попадает в двигатель, он контролирует, сколько воздуха поступает в него, приводя в действие дроссельный клапан в карбюраторе. Это можно увидеть, сняв воздухоочиститель и вручную включив трос газа. Увеличенный поток воздуха приводит к тому, что в двигатель всасывается больше газа, но дроссель не контролирует поток газа напрямую.
Глен Йейтс
5

Переключая передачу, вы просто добавляете больше крутящего момента, чтобы иметь возможность ускоряться в гору. Если вы не хотите ускоряться в гору, вы можете уменьшить газ и продолжать подниматься. Это приводит вас в постоянную скорость в гору (постоянное сопротивление).

Обобщая эту ситуацию с глупым 70-летним мотором: чем больше у вас оборотов в минуту, тем больше у вас расхода топлива из-за внутреннего трения двигателя, повышающего активность масляного насоса, - только каждое устройство подключается к об / мин напрямую с помощью ремня.

Но если у вас слишком мало оборотов в минуту, ваш двигатель должен будет сжечь все топливо, которое вы даете ему через педаль. Это может быть слишком много за один раз. В некоторых точках трения давление на уплотнения возрастает, и масло нагревается более чем нормально. Не хорошо.

Кроме того, вы теряете мощность топлива из-за торможения ... так как детали двигателя быстро ускоряются при зажигании, но затем внезапно замедляются из-за выбранной вами высокой передачи и холма.

Общее руководство

Если ваш двигатель визжит, вы слышите трение двигателя и отработанное топливо. Если ваш маленький мотор объемом 1,3 л рычит и булькает, как огромный 3-литровый Ford Mustang, вы прямо сейчас сломаете уплотнения головки блока цилиндров.

Теперь о современных двигателях: в настоящее время большинство автомобилей оснащаются адаптивными двигателями со сжатым впрыском. Это не широко продается и не объясняется, так как большинство людей не заботятся о технологиях при покупке автомобилей. Большинство из этих технологий активно тестируются в автоспорте, например, в Формуле-1, но в основном на ралли, как в Париже-Дакаре.

Дело в том, что цилиндры современных моторов не просто плоские сверху. Они изогнуты под разными углами в разных местах. Есть несколько форсунок, которые нацелены на эти наклонные поверхности. Когда топливный пучок сталкивается с этими поверхностями, он распределяется по-разному и определяет, будет ли он плотным (и быстро сгорают) или рассеянным и сгорает медленно.

(Существуют даже области, где топливо будет гореть быстро в цикле или позже в сочетании с плотным или рассеянным. Современный автомобиль имеет более трех форсунок на цилиндр, которые можно комбинировать по производительности для достижения различных свойств «сгорания топлива» за цикл. Программное обеспечение выполняет вычисления несколько тысяч раз в секунду.)

Программное обеспечение двигателя решает, как сжигать топливо. В качестве входного сигнала программное обеспечение двигателя принимает движение педали топлива.

  • Как далеко вы продвинулись? (Хотите больше топлива?)
  • Как быстро ты толкнул? (Хотите ускорить быстро?)
  • У вашего автомобиля активирован «эко режим»?
  • Вы отпустили после быстрого толчка? (Ускорение не требуется.)

Современные двигатели (последние 5-10 лет) управляют входом педали в зависимости от их прошивки (да, двигатели тоже являются IT-устройствами).

Резюме

При слишком высоких оборотах двигателя встроенное программное обеспечение не может преодолеть внутреннее трение двигателя. Вы тратите впустую топливо, если программное обеспечение не управляет быстро.

При слишком низких оборотах ваши уплотнения двигателя испытывают все нагрузки. Но прошивка мотора пытается обеспечить обороты.

Если он не достаточно умен, чтобы отключить вас и уменьшить дроссель с помощью программного обеспечения, вы активно ломаете свой двигатель каждый раз, когда он булькает на низкой скорости. (Например, DodgeViper по-прежнему позволяет полностью сломать двигатель с помощью ручного ввода за 10 минут. В то время я видел людей, взрывающих уплотнения цилиндров гадюки.)

Двигатели не предназначены для работы на очень медленных оборотах (до 2000) в течение нескольких минут, когда вы поднимаетесь. Они рассчитаны на 2000-5000, так как обороты напрямую определяют сброс давления в минуту через клапаны.

Просто сохраняйте приятный звук (2.200-3600 об / мин) и двигайтесь вверх по этому холму без (!) Ускорения. Программное обеспечение, запрограммированное людьми, за которыми стоит целая армия инженеров, сделает все остальное, если у вас есть автомобиль 2007 года выпуска.

user31757
источник
1
«Да, двигатели уже являются ИТ-устройствами» . Современный автомобиль - это компьютерная сеть, оснащенная колесами и стеклоочистителями.
CVn
Кроме того, я бы рекомендовал не указывать конкретные диапазоны оборотов. Конкретные значения будут слишком сильно зависеть от двигателя. Мой собственный Renault vs Volvo сделал это до боли ясно; Renault бездействовал на значительно более высоких оборотах (правда, забыл точные цифры).
CVn
3

Это легче объяснить еще в день карбюратора. Когда газ засосал. Более высокие обороты создали бы больше всасывания. Более дроссельная заслонка на выходе газа будет открываться шире. Таким образом, даже при низких оборотах, когда вы наполняете его, тогда больше газа будет доставлено. При более высоких оборотах еще больше газа поставляется из-за большего всасывания. Впрыск топлива одинаков - число оборотов в минуту - это часть уравнения того, сколько газа на самом деле нужно доставить. Таким образом, на двух разных передачах фактический расход топлива будет примерно одинаковым.

папараццо
источник