Удельный расход топлива

Удельный расход топлива — отношение расхода топлива (на единицу расстояния или времени) к мощности, к тяге, к массе груза для грузовых перевозок или на одного человека при пассажирских перевозках. Используется как характеристика топливной эффективности двигателей, а также транспортных средств в грузопассажирских перевозках. Единица измерения удельного расхода топлива зависит от выбора единиц для параметров, входящих в определение (объём или масса топлива, расстояние или время, мощность или тяга, масса груза или количество пассажиров). Например: удельный расход топлива — 166 г/(л.с.·ч), удельный расход топлива на крейсерском режиме — 0,649 кг/(кгс·ч), удельный расход авиатоплива - грамм/(пассажир·км).

Удельный расход топлива ДВСПравить

Удельный расход топлива двигателя внутреннего сгорания, выдающего мощность через вращение, обычно выражается в граммах на 1 кВт·ч. Цифра показывает, сколько граммов топлива будет израсходовано двигателем за 1 час для выполнения работы, на которую нужно потратить 1 кВт мощности. Эта цифра не имеет единого значения для всего рабочего диапазона работы конкретного двигателя, но она неизменна для своего значения оборотов в минуту. Точнее, цифра удельного расхода неизменна для своей частоты вращения в случае работы на стехиометрической горючей смеси, а в случае работы на обогащённой рабочей смеси эта цифра несколько больше, хотя это не декларируется, так как такие переходные режимы работы мотора не считаются. В информационных материалах по двигателю производителем обычно декларируется значение минимального удельного расхода. В случае, если имеется достоверная диаграмма мощностной характеристики конкретного ДВС, то на ней кривая удельного расхода топлива по своей кривизне обычно зеркально обратна к кривой крутящего момента, а минимальное значение удельного расхода топлива находится примерно в том же диапазоне оборотов, что и максимальное значение крутящего момента. Объяснение этому в том, режим максимального крутящего момента это есть режим наивысшего КПД конкретного двигателя.

Независимо от того, какое значение удельного расхода топлива показано на диаграмме или опубликовано в информационных материалах, всегда следует понимать, что фактический расход топлива на интересующем режиме оборотов двигателя будет зависеть от фактической нагрузки на него — то есть, не от той мощности, которая теоретически доступна двигателю при данных оборотах, а от той, которая при данных оборотах фактически потрачена (а таковая всегда меньше или равна теоретически доступной). Для примера: заявленный расход в 150 грамм на 1 кВт·ч при 4000 оборотах минуту и мощности данного режима в 80 кВт не означает, что на 4000 оборотах расход двигателя всегда будет 12 килограмм топлива в час, так как этот расход будет определяться только фактически потраченной мощностью в текущих условиях движения, а таковая может быть и весьма незначительна.

Величина удельного расхода топлива не имеет прямой связи с конструкцией двигателя: с его числом цилиндров, рабочим объёмом, типом системы питания, наличием наддува, конструкцией выпуска. При этом есть общие тренды, такие как: дизельные двигатели экономичнее бензиновых; поршневые экономичнее роторно-поршневых и газотурбинных; двухтактные поршневые экономичнее четырёхтактных. Также величина удельного расхода топлива двигателя не имеет никакой связи со стилем езды конкретного водителя, и она всегда едина для всех эксплуатантов этой модели двигателя. При одинаковом составе топлива и условиях сгорания удельный расход пропорционален выработке CO2.

В России распространена аббревиатура УДР (удельно-допустимый расход топлива), в странах Таможенного Союза и странах СНГ чаще всего используют аббревиатуру УР.

Бензиновые двигатели Править

Бензиновый двигатель способен преобразовывать лишь около 20—35 % энергии топлива в полезную работу (КПД = 20—35 %) и, соответственно, имеет высокий удельный расход топлива^[1].

Дизельные двигателиПравить

Дизельный двигатель обычно имеет КПД 30—40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением — свыше 50 %. Например, дизель MAN B&W S80ME-C7 при КПД 54,4 % тратит всего 155 г топлива на полезную работу в 1 кВт·ч (114 г/(л.с.·ч))^[2].

Беларус-1221 — на тракторе установлен шестицилиндровый рядный дизельный двигатель с турбонаддувом. Удельный расход топлива при номинальной мощности — 166 г/(л.с.·ч);
К-744 (трактор) — удельный расход топлива при номинальной мощности — 174 г/(л.с.·ч);
Wärtsilä-Sulzer RTA96-C (Вяртсиля-Зульцер Серия двухтактных турбокомпрессорных дизельных двигателей) — 171 г/(кВт·ч) (126 г/(л.с.·ч) (3,80 л/с))

Газотурбинные двигатели Править

газотурбинный агрегат МЗ с реверсивным редуктором (36 000 л.с., 0,260 кг/(л.с.·ч), ресурс 5000 ч) для больших противолодочных кораблей;
двигатели второго поколения М60, М62, М8К, М8Е с повышенной экономичностью (0,200—0,240 кг/(л.с.·ч)) ^[3].

Поршневые авиационные двигатели Править

АШ-82 — удельный расход топлива 0,381 кг/(л.с.·ч) в крейсерском режиме;
АМ-35А — удельный расход топлива 0,285—0,315 кг/(л.с.·ч);
М-105 — удельный расход топлива 0,270—0,288 кг/(л.с.·ч);
АЧ-30 — дизельный авиационный двигатель, удельный расход топлива составляет 0,150—0,170 кг/(л.с.·ч).

Удельный расход топлива в реактивной авиацииПравить

Для авиационных двигателей в качестве показателя топливной эффективности используется килограмм топлива на килограмм-силу в час. Для форсированных двигателей это приблизительно соответствует: 0,77 кг/(кгс·ч) (двигатель РД-33 самолёта МиГ-29), 1,95 кг/(кгс·ч) для двигателя НК-22 самолёта Ту-22М2, 2,08 кг/(кгс·ч) для двигателя НК-25 самолёта Ту-22М3 (для последнего — около тонны керосина в минуту на каждый двигатель на форсаже).^{[источник не указан 2154 дня]}

Прочие методики измерения расхода топливаПравить

Для характеристики топливной эффективности самолётов гражданской авиации используется и другое выражение — отношение расхода топлива на 1 км расстояния к количеству пассажиров, которое часто также называется удельным расходом топлива. Единица измерения — грамм на пассажиро-километр.

Сравнение аналогов среднемагистральных пассажирских самолётов^[4]:

	Ту-204	Аэробус A321	Боинг 757-200	Ту-154М
Пассажировместимость, чел.	212	220	235	180
Максимальная взлётная масса, т	107,5	89	108,8	102
Максимальная коммерческая нагрузка, т	21	21,3	22,6	18
Крейсерская скорость, км/ч	850	900	850	950
Требуемая длина ВПП, м	2500	2500	2500	2300
Топливная эффективность, г/(пасс.·км)	19,3	18,5	23,4	27,5
Стоимость, млн. долл. США	35 (2007 год)	87-92 (2008 год)	80 (2002 год)	15 (1997 год)

У сверхзвукового Ту-144 этот показатель составлял примерно 100 г/(пасс.·км).

Удельный расход топлива автомобилей Править

Наиболее низким удельным расходом топлива обладают грузовики среднего и крупного тоннажа. При весе порой более 50 тонн их расход может составлять менее 40 л/100 км. В то же время, легковые машины, обладая куда меньшим весом, могут потреблять горючего немногим меньше.^{[источник не указан 2154 дня]} Ниже в таблице даны примеры удельного расхода.

Марка машины	Расход	Снаряжённый/полный вес (кг)	удельный расход на 100 км относительно веса в литрах на тонну	Удельный расход на мощность	Мощность в ЛС
Mercedes Actros 2553	30-50 л/100 км	16000/56000	0,55-0,89	0,16	530
Peugeot Boxer	8,4 - 10,8	2000/4005	2,1 - 2,7	0,09	120
BMW 528I	8-10	1795/2330	4,7 - 3,43	0,024	240
ВАЗ 2131 Нива	9-12	1350/2000	6(средний)	0,069 (макс.)	83

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ Плановое хозяйство. — Изд. Госплана СССР, 1984. — 820 с. Архивная копия от 26 июля 2020 на Wayback Machine
↑ Низкоскоростной дизель MAN B&W S80ME-C7 (неопр.). Дата обращения: 12 октября 2013. Архивировано 14 октября 2013 года.
↑ Зоря — Машпроект
↑ Ту-204 на сайте «Ильюшин Финанс Ко.» Архивировано 20 мая 2009 года.

[1] Плановое хозяйство. — Изд. Госплана СССР, 1984. — 820 с. Архивная копия от 26 июля 2020 на Wayback Machine

[2] Низкоскоростной дизель MAN B&W S80ME-C7 (неопр.). Дата обращения: 12 октября 2013. Архивировано 14 октября 2013 года.

[3] Зоря — Машпроект

[4] Ту-204 на сайте «Ильюшин Финанс Ко.» Архивировано 20 мая 2009 года.

[1]

[2]

[3]

[4]