Формула для расчета расхода топлива автомобиля и способы его оптимизации

Расход топлива является одной из основных технических характеристик автомобиля, определяющих исправность двигателя и агрегатов трансмиссии. Экономичность зависит от стиля управления, климатической зоны эксплуатации и ряда других факторов. Владелец может частично устранить негативные причины и приблизить затраты горючего к заводским нормативам.

Реальные нормы расхода ГСМ в зависимости от марки машины: таблица

Для списания израсходованной солярки или бензина используют таблицы Минтранса РФ, учитывающие тип автомобиля, особенности трансмиссии и условия работы. По мере появления новых моделей информация актуализируется.

Читайте больше наших статей на 

В таблице приведены значения расхода для некоторых типов транспорта.

Способы расчета средних показателей расхода топлива автомобиля на 100 км

Для определения расхода горючего используют методики:

1. По объему заправленного горючего, который делится на пройденное расстояние в км (километраж берут по показаниям одометра или счетчика суточного пробега). Способ пригоден для машин, позволяющих залить топливо до кромки горловины. В противном случае водитель не сможет увидеть уровень горючего и не поймет, сколько литров уже израсходовано. Для повышения точности замеров необходимо заправляться на одной колонке и рассчитывать средние данные за больший пробег.
2. При помощи компьютера, считывающего данные из блока управления двигателя. Контроллер учитывает пробег автомобиля и объем поданного через форсунки топлива. На основе полученной информации блок автоматически рассчитывает расход.

Формула расхода ГСМ

Для определения расхода жидкого топлива используется формула X=(S/V)*100, где:

• X — определяемое значение в л/100 км;
• S — объем топлива в л, затраченный во время поездки;
• V — протяженность контрольного маршрута в км.

Например, владелец машины заправил полный бак топлива, а затем проехал 550 км до повторного визита на колонку. При дозаправке в резервуар вошло 43 л горючего, в этом случае фактический расход составит (43/550)*100=7,82 л на 100 км.

Полученное значение позволяет оценить как техническое состояние машины, так и корректность работы оборудования на заправочной станции.

Важность расчета потребления горючего после большого пробега

Владелец автомобиля может определить расход бензина или солярки только после пробега большой дистанции, поскольку увеличенное расстояние позволяет нивелировать воздействие случайных факторов (например, единичного случая недолива горючего или длительный простой машины с мотором, работающим на холостых оборотах). На протяжении теста рекомендуется пользоваться проверенным оборудованием на АЗС и поддерживать равномерный стиль управления.

Причины повышенного расхода бензина или дизельного топлива

Факторы, оказывающие влияние на экономичность автомобильного двигателя (независимо от способа воспламенения смеси):

• стиль управления и режим работы силовой установки;
• техническое состояние машины;
• качество используемых горюче-смазочных материалов;
• состояние и типоразмер покрышек.

Манера вождения автовладельца

Первичным фактором, определяющим экономичность двигателя, является стиль управления. Водители, предпочитающие динамичную езду, сталкиваются с проблемой увеличенного расхода горючего и ускоренного износа покрышек и деталей тормозной системы (например, колодок, дисков или барабанов). Плавные ускорения и торможение с помощью двигателя позволяют снизить затраты топлива до нормативных значений.

Резкие разгоны

При резком разгоне водитель полностью открывает дроссельную заслонку, подавая дополнительный воздух и топливо. Резкий рывок перегружает детали трансмиссии и может сорвать колеса в пробуксовку, что ускорит процесс износа протектора.

Спокойный стиль управления позволяет экономить до 20% горючего с одновременным увеличением ресурса деталей трансмиссии и шин.

Движение с непрогретым двигателем

Холодный двигатель расходует больше топлива из-за подачи обогащенной смеси и расходования части выделяемой энергии на прогрев блока и головки цилиндров. Но длительная работа в режиме холостого хода негативно влияет на экономичность, поэтому рекомендуется дать мотору поработать 1-2 минуты, а затем начать плавное движение. На ходу двигатель быстрее набирает температуру и выбрасывает меньше вредных веществ в атмосферу.

Возраст автомобиля

Развитие технологий приводит к разработке двигателей с улучшенными характеристиками и сниженным расходом горючего. Если сравнить мотор образца 2020 г. с аналогичным по объему агрегатом выпуска 2000 г., то новые силовые установки требуют на 20-25% меньше топлива при одновременном росте мощности. Следует учитывать, что в процессе эксплуатации узлы машин изнашиваются и постепенно увеличивают расход горючего.

Перегруз машины

Согласно статистическим исследованиям, увеличение полезной нагрузки легкового автомобиля на 100 кг приводит к повышению расхода топлива на 10%. Установка дополнительных кофров для багажа на крышу кузова приводит к росту аэродинамического сопротивления и падению экономичности на 5-10%, а расположенный открыто груз добавляет до 40% к нормативному расходу. При движении с прицепом машина сжигает на 40-60% больше топлива.

Работа двигателя на высоких оборотах

Вывод мотора на повышенные обороты позволяет провести быстрый обгон, но одновременно способствует росту расхода как солярки и бензина, так и моторного масла, которое попадает в камеру сгорания. Для повышения экономичности необходимо своевременно переходить на повышенные передачи, руководствуясь подсказками на дисплее в комбинации приборов.

Некачественное топливо

Применение низкооктанового бензина вызывает детонацию при сгорании смеси, приводящую к падению мощности. Мотор расходует дополнительное топливо, а ударные детонационные нагрузки разрушают детали поршневой группы и газораспределительного механизма. Солярка низкого качества застывает в магистралях при температуре от 0°С, затрудняя или перекрывая подачу горючего.

Вязкость смазочных масел

Применение моторного или трансмиссионного масла, не соответствующего рекомендациям изготовителя, приводит к повышению силы трения или к дополнительным нагрузкам при вращении валов в густой смазке. Некоторые производители (например, Toyota) предписывают использовать специальные масла с повышенной текучестью, позволяющие снизить расход бензина или дизельного топлива до нормативных значений.

Износ шин

Изношенный протектор ухудшает сцепление шины с дорогой и одновременно негативно сказывается на управляемости и тормозных характеристиках машины. Дополнительной проблемой становится неравномерное давление в покрышках, увеличивающее сопротивление качению. Износ шин и неправильное давление приводят к увеличению затрат горючего на 5-7%.

Неправильный выбор размера колес

Трансмиссия и ходовая часть автомобиля рассчитаны на использование нескольких типов шин (информация указывается в заводской инструкции и на наклейке в проеме двери водителя или на лючке топливного бака). Установка дисков или шин нестандартного размера повышает нагрузки на трансмиссию и негативно воздействует на расход топлива.

В некоторых автомобилях предусмотрена процедура автоматической или ручной адаптации коробки передач к измененному размеру покрышек, что позволяет избежать перерасхода горючего.

Неисправности легкового авто, которые влияют на потребление горючего

Поломки компонентов и узлов, влияющие на экономичность двигателей:

• выход из строя датчиков и блоков управления, поддерживающих работу силовой установки;
• износ дисков муфты сцепления;
• постоянное включение муфты компрессора кондиционера;
• поломка насоса или регулятора давления топлива;
• естественный износ сопрягаемых деталей поршневой группы;
• нарушение температурного режима;
• сбои в работе гидравлического блока АКПП;
• неисправности систем подачи и воспламенения топливной смеси;
• засорение фильтрующего элемента или подсасывание воздуха через трещины в патрубках.

Неисправность в электронике

При обрыве жгутов электропроводки, плавающих или постоянных дефектах датчиков и блока управления нарушается нормальная работоспособность двигателя, часть топлива тратится впустую (например, выбрасывается в атмосферу). Обрывы цепей или короткие замыкания фиксируются в памяти блока управления в виде кодов ошибок. Одновременно в щитке приборов срабатывают лампы предупреждения (например, Check Engine).

Износ сцепления

Износ рабочих дисков сцепления приводит к необходимости повышения оборотов двигателя в момент старта, а при движении поверхности проскальзывают, ухудшая динамику разгона. Проблема наблюдается при поломке вилки или неправильной регулировке привода муфты. В результате мотор расходует дополнительное топливо, и при критическом износе автомобиль не сможет начать движение.

Сбои в работе кондиционера или системы климат-контроля

Автомобильный кондиционер оборудован компрессором с электромагнитной муфтой, которая периодически срабатывает по сигналам от температурного датчика. При поломке сенсора или замыканиях в цепи муфта находится в замкнутом состоянии, увеличивая расход топлива на 5-10% (зависит от объема и мощности двигателя).

Одновременно через дефлекторы в салон подается переохлажденный воздух (только в случае использования кондиционера с ручным управлением).

Поломка лямбда-зонда или ДМРВ

Датчики концентрации кислорода, расположенные перед каталитическим нейтрализатором и после него, определяют состав выхлопных газов и поддерживают стехиометрический состав смеси. При поломке сенсоров смесь обогащается или чрезмерно обедняется, негативно влияя на экономичность и работу двигателя. Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) подсчитывает объем воздуха, подаваемого в цилиндры. Поломка сенсора приводит к нарушению состава смеси, проблемам при запуске и увеличению расхода горючего.

Ненормированное давление в топливной системе двигателя

Топливо подается из бака при помощи насоса с механическим или электрическим приводом. Повышение давления в теории приводит к нарушению стехиометрического соотношения и увеличенным затратам горючего, но блок управления и ограничитель напора устраняют негативные последствия. При падении давления уменьшается мощность и снижается динамика разгона, блок управления увеличивает время распыления топлива.

При использовании АКПП двигатель дольше работает на повышенных оборотах, сжигая лишнее горючее.

Износ двигателя

При износе зеркал цилиндров и поршневых колец часть рабочей смеси и горячих газов прорывается в картер. Мощность мотора падает, вынуждая водителя компенсировать снижение динамики открытием дросселя на увеличенный угол. Неправильно работающий газораспределительный механизм оказывает дополнительное негативное влияние на экономичность. Изношенный бензиновый двигатель расходует на 30-50% больше топлива и требует постоянной доливки моторного масла, которое выгорает из-за нарушенных зазоров между кольцами и зеркалом цилиндра.

Влияние на расход топлива рабочей температуры двигателя

В момент пуска мотора состав смеси определяется блоком управления или регулируется вручную воздушной заслонкой карбюратора. При длительном прогреве (например, из-за поломки термостата) двигатель работает на обогащенной смеси и расходует дополнительное топливо. Кроме того, ухудшаются условия смазки и снижается динамика разгона. Перегрев рубашки охлаждения приводит к уменьшению тепловых зазоров и быстрому испарению топлива.

Из-за обеднения смеси происходит резкое снижение мощности, сопровождаемое детонационным сгоранием в цилиндрах.

Проблемы в работе отопительной системы

Жидкостная система отопления, подключенная к рубашке блока цилиндров, никак не влияет на расход топлива. По мере прогрева мотора происходит повышение температуры теплообменника в салоне машины. Если автомобиль оборудован дополнительными системами отопления (например, ветровым стеклом со спиралями или электрическим нагревательным элементом в отопителе салона), то при включении потребителей возрастает нагрузка на генератор, что приводит к росту затрат горючего на 1-2%. По мере прогрева салона системы отключают, расход снижается до нормативного значения.

Неисправности автоматической трансмиссии

В АКПП гидравлического типа используется муфта блокировки трансформатора крутящего момента, при отказе узла увеличиваются затраты горючего. Электронный контроллер фиксирует поломку и не допускает переключения передач вверх. Коробка переводится в режим аварийной работы (используется для самостоятельного перемещения в ремонтную зону). При появлении неисправностей в АКПП в комбинации приборов включаются предупредительные значки или выводится информационное сообщение.

Неправильно настроено зажигание

Проблема встречается на карбюраторных автомобилях с распределителем зажигания, имеющим механический привод от коленчатого вала двигателя. Неправильный момент подачи искры приводит к снижению мощности и детонации при сгорании смеси с одновременным падением экономичности силовой установки.

Забитые форсунки или карбюратор

Загрязнение прецизионных распылителей топливных форсунок нарушает нормальный процесс образования топливо-воздушной смеси, что приводит к провалам в работе двигателя. Водитель вынужден выводить мотор на высокие обороты, пытаясь компенсировать падение мощности. Песчинки и смолистые отложения в жиклерах карбюратора не обеспечивают нормативного распыления бензина в камере.

Неравномерный поток приводит к перебоям в работе двигателя и падению экономичности.

Неисправности тормозной системы

Тормозные колодки перемещаются по направляющим, при снятии ноги с педали газа пружины отводят накладки от поверхности диска или барабана. Загрязнение пазов продуктами износа и ржавчиной или заклинивание поршней гидравлического привода приводит к постоянному прижатию колодки к металлической поверхности тормозного механизма. Возникающая сила трения изнашивает детали, вызывает перегрев колесных ступиц и способствует увеличению затрат горючего на 5-10% (при полностью заклинившем механизме автомобиль теряет способность к передвижению).

Поломки инжекторов

Система распределенного впрыска бензина оборудована рампой и топливными форсунками с электромагнитами, определяющими интенсивность подачи топлива. Обрыв или замыкание обмоток приводит к неправильной работе распылителя, который не подает горючее или впрыскивает излишнюю порцию. В первом случае мотор теряет мощность и водитель вынужден поднимать обороты для продолжения движения.

Во втором избыточное горючее попадает в выхлопной коллектор, разрушает нейтрализатор, а датчик кислорода начинает дополнительно обогащать смесь.

Выход из строя катализатора

Каталитический нейтрализатор обеспечивает дожигание вредных примесей, эффективность работы узла оценивается датчиками кислорода. При выгорании или разрушении наполнителя сенсоры передают ошибочный сигнал, управляющий составом смеси. Через топливные форсунки впрыскивается излишнее топливо, степень обогащения смеси зависит от состояния нейтрализатора. Горючее догорает в корпусе катализатора. Дальнейшее разрушение сотового наполнителя приводит к подаче дополнительного топлива (процесс продолжается до момента разрушения датчиков и нейтрализатора).

Засоренный воздушный фильтр

При загрязнении бумажного наполнителя воздушного фильтра ухудшаются условия заполнения цилиндров. Периодичность замены картриджей указывается производителем автомобиля в инструкции. Блок управления пытается подавать топливо в соответствии с положением дроссельной заслонки и сигналами от датчика расхода воздуха.

Нарушенная синхронизация работы приводит к падению мощности с одновременным снижением экономичности.

Вышедшие из строя свечи зажигания

Неправильный зазор между электродами свечей зажигания нарушает процесс формирования искры, топливная смесь выбрасывается в выхлопной коллектор. Если машина оснащена каталитическим нейтрализатором, то пары горючего начинают разрушать сотовый наполнитель и вызывают некорректную работу датчиков концентрации кислорода. Сенсоры обогащают смесь, что приводит к ускоренному разрушению нейтрализатора.

Причины большого потребления топлива на дизеле

Если владелец машины с дизельным двигателем сталкивается с проблемой повышенного расхода топлива, то причинами дефекта являются:

• использование моторного масла с неправильно подобранной вязкостью;
• износ или разрушение фильтров, отделяющих посторонние примеси от горючего и атмосферного воздуха;
• некорректная работа контроллера двигателя и датчиков, отвечающих за поддержание состава смеси.

Несоответствие моторного масла

При обслуживании мотора необходимо заливать масло с температурной вязкостью, соответствующей региону эксплуатации автомобиля. Повышенная вязкость приводит к чрезмерной нагрузке на стартер в момент пуска и увеличивает расход солярки. Нестабильная масляная пленка приводит к увеличению силы трения и падению экономичности мотора.

Засорение топливного и/или воздушного фильтров

Попадание грязи в топливный фильтр и магистрали подачи солярки приводит к отключению части цилиндров или повреждению топливных форсунок. Мотор теряет мощность, одновременно увеличиваются затраты горючего. Аналогичная ситуация наблюдается и при засорении воздушного фильтра, который препятствует подаче свежего воздуха в цилиндры в нужном объеме (в соответствии с углом открытия дросселя).

Проблемы с ЭБУ

Электронный контроллер оснащен металлическим корпусом, защищающим печатные платы от воздействия влаги и паров топлива. При нарушении герметичности, заводских дефектах или в результате скачка напряжения блок выходит из строя. Неисправный контроллер неправильно определяет фазы впрыска и объем подаваемого в цилиндры топлива, увеличивая затраты солярки.

Выход из строя датчиков

Установленные на дизеле датчики определяют момент начала впрыска топлива и продолжительность подачи горючего в цилиндр. Обрыв или короткое замыкание сенсоров или соединительных жгутов приводит к работе мотора в аварийном режиме с повышенным уровнем потребления топлива. При выходе из строя сенсоров в комбинации приборов включаются предупредительная лампа Check Engine или другие сигнализаторы (зависит от конструкции и года выпуска автомобиля).

Основные методы снизить расход

Для уменьшения расхода дизельного топлива или бензина необходимо:

• проводить регулярное техническое обслуживание с заменой изношенных или поврежденных деталей;
• использовать горючее, соответствующее сезону (для дизелей) и имеющее требуемое изготовителем машины октановое число (для бензиновых моторов);
• переводить двигатель на газообразное топливо (с учетом рентабельности и требований законодательства).

Регулярные ТО

Проведение технического обслуживания с заменой технологических жидкостей и фильтров позволяет поддерживать двигатель в рабочем состоянии. Например, при загрязнении воздушного фильтра ухудшаются условия заполнения цилиндров, что приводит к падению экономичности. Деградирующее моторное масло не обеспечивает смазки и охлаждения трущихся поверхностей, увеличивая затраты горючего.

https://youtube.com/watch?v=be1vKBOa2FM

Читайте больше наших статей на 

Правильный выбор марки ГСМ

Информация об октановом числе бензина указана в документации на машину и на крышке заливной горловины. Бюджетные двигатели способны работать на топливе сорта А-92, моторы со средней степенью форсирования или наддувом используют бензин А-95. Высокооктановый А-98 используется в моторах с двойным наддувом и повышенной степенью сжатия. При подборе дизельного топлива учитывают температуру окружающей среды: зимний сорт солярки используют при -1°С и ниже, арктическое топливо применяется при падении температуры ниже -30°С.

Установка ГБО

Для снижения затрат устанавливают газобаллонное оборудование. Резервуар для горючего монтируют в нишу для запасного колеса, на грузовиках баллон располагают на лонжеронах рамы. Метод экономически целесообразен для машин, проезжающих за год не менее 40 тыс. км. Установка осуществляется в специализированном сервисе с последующим внесением изменений в документы на автомобиль. При обнаружении незарегистрированного оборудования эксплуатация машины запрещается. При повторной регистрации нарушения на водителя может налагаться арест на 15 суток.