Перейти к основному содержанию

Как измеряют расход топлива производители?

пятница, 14 Августа, 2015 - 18:24

Вы когда-нибудь задавали себе этот вопрос? Откуда берутся эти красивые цифры в рекламе и почему в реальной жизни все не так?

Может, тестирование проводят в суперсекретной лаборатории, где башковитые профессора с толстенными очками знают все тонкости машины и поэтому получают такие цифры? Или же это делает обыкновенный комбайнер Вася, который измеряет расход по дороге в сельский клуб, но цифры сообщает на утро, поэтому они немного расходятся с реальностью? Давайте разбираться.

Расход топлива – это святой Грааль современных автопроизводителей. Во имя этой цели проводятся здоровенные экомарафоны, в котором журналистов изнуряют многодневным пробегом. Но на самом деле всем абсолютно одинаково, какой расход, ведь главное – это заветные циферки в графе.

КТО ИЗМЕРЯЕТ РАСХОД?

Естественно, сами автопроизводители. Есть несколько организаций, способных делать подобные эксперименты (например, американская EPA (Environmental Protection Agency) – агентство по защите окружающей среды). Но если они полностью загрузят себя только исследованиями реального расхода в машинах, то смогут охватить не больше 20% всех машин. Реально же они исследуют 10-15% авто.

Но будучи не в силах протестировать все автомобили, подобные организации в силе выработать методику тестирования, которую они продают производителям, которые, в свою очередь, тестируют свои машины по этой программе. А если они отходят от нее, то получают солидный штраф от государства. Поэтому подобная система выгодна всем участникам рынка. С одной стороны, все выглядит так, что у нас есть три противостоящие друг другу организации (государство, производители, природоохранные организации), а с другой стороны – им очень несложно договорится с друг другом.

КАК МЕРЯЮТ РАСХОД?

И тут мы ответим на один из глобальных вопросов – гоняют ли производители свои машины по треку, чтобы узнать расход? Нет, к сожалению, нет. И причина тому – трек является не контролируемой средой, поэтому невозможно повторить опыты в одинаковых условиях. Поэтому машину ставят на динамометрический стенд, где ведущие колеса машина вращают специальные ролики, которые могут вращаться с различным усилием, что, в свою очередь, создает разную нагрузку на машину и симулирует различные условия эксплуатации. Расход топлива измеряют надев на выхлопную трубу газовый анализатор. Именно по составу выхлопных газов определяют, сколько именно сжег топлива ваш будущий автомобиль.

ТИП РАСХОДА

Или другими словами – что значит расход на трассе, в городе и смешанный цикл? Определяется тип расхода специальными графиками, которые показывают траекторию скорости. Эта траектория – зависимость скорости машины от времени. Вот, например, график, который используют для моделирования ситуации в городе. Хоть подписан он по-английски, но понять его довольно просто, вертикальная шкала – скорость, горизонтальная – время тестирования.

Примечательно, что это график неизменен с 1970-х годов. А вот график нагрузки машины для получения расхода на трассе (средняя скорость на нем – 76,3 км/ч):

Кто-то может возразить: “Неужели все так просто?”. Нет, все действительно намного сложнее. Но просмотрев всю методику тестирования, легко понять, что вся соль кроется в подобных графиках, все остальное – детали. Как, например, условие, что во время испытаний машина должна сделать 23 остановки. Или что температура в лаборатории должна быть от 20 до 30 градусов. Точно она устанавливается только для измерений расхода при включенном кондиционере (к слову, тогда она должна составлять 35 градусов). Поэтому не буду нагружать вас лишним и перейдем дальше.

Ах да, любопытные умы интересуются, что это за такой комбинированный расход. Прошу: комбинированный расход равен: 1/(0,55/город + 0,45/трасса).

Любые автотранспортные средства работают на том или ином виде топливе, которое необходимо, чтобы автомобиль двигался. Самое распространённое топливо в мире, это бензин и дизельное топливо. Каждое транспортное средство потребляет определенное количество топлива, и имеет разный запас хода из-за различного расхода бензина или дизельного топлива. Каждый из вас знает, что все автопроизводители, которые выпускают автомобили, в спецификациях и различных руководствах на них обязаны указывать заявленный расход топлива. Вы когда-нибудь задумывались, откуда берутся эти цифры? 

Наверняка не все автолюбители знают, как автомобильные компании определяют эти цифры экономичности. Особенно это интересно с учетом того, что большинство заявленных данных о расходе топлива не соответствует действительности при эксплуатации машины в реальных условиях. Предлагаем вам узнать более подробно, откуда берутся заводские цифры о расходе топлива, а также узнать, есть ли нормы потребления топлива в России.

Вы думаете, что заводские замеры топлива проводятся в секретных лабораториях автопроизводителей? Или вы полагаете, что автомобильные компании проводят длительные тесты своей продукции, для того чтобы сделать замеры потребления топлива в реальных условиях? Нет, все гораздо проще и быстрее. 

В современном мире все автопроизводители в настоящий момент озабочены проблемой экономичности новых автомобилей. Ведь каждая новая модель любой марки автомобиля по традиции должна быть экономичней предыдущего поколения автомобилей.

Долгое время у автопроизводителей довольно таки легко это получалось осуществлять, благо помогали современные технологии в автопромышленности. Но сегодня автопроизводители столкнулись с тем, что нынешнее развитие автотехнологий не позволяет больше существенно снижать потребление топлива автомобилями оснащенные двигателями внутреннего сгорания. Ведь рано или поздно каждой технологии есть предел.

Именно поэтому каждый производитель при контрольном измерении потребления топлива уделяет этому процессу пристальное внимание. Ведь от результатов замеров расхода топлива могут зависеть будущие продажи автомобиля.

Кто измеряет расход топлива новой моделью перед началом продаж?

Конечно, в первую очередь все автопроизводители проводят собственные испытаний и замеры расхода.  

Но этим все не заканчивается. В каждой стране существуют нормы расхода топлива, которые утверждаются руководящими органами государства, для того чтобы любое транспортное средство было сертифицировано в соответствии с законодательством той или иной страны. 

На основании этих норм, производитель автомобилей обязан соблюдать установленные значения расхода топлива для каждого класса автомобилей.

Наиболее важные измерения и более жестокие требования к экономичности автомобилей предъявляются в Евросоюзе и США. В этих государствах есть независимые лаборатории, которые помимо автопроизводителей проводят свои собственные замеры потребления топлива испытуемых машин.

В нашей стране, к сожалению, не существует обязательных требований к экономичности транспортных средств, которые автопроизводители должны соблюдать при производстве автомашин. Но, тем не менее, нормы расхода топлива все-таки существуют. Для чего об этом вы узнаете чуть позже. 

В США измерения экономичности автомобилей проводится государственной лабораторией EPA. Правда, через испытания проходят не все новые модели которые выходят на автомобильный рынок. Лаборатория не может проверить все автомобили, так как это физически не возможно. Проверку на экономичность проходят только 10-15 процентов автомобилей. 

Благодаря независимым замерам в лаборатории EPA, удается установить более точные данные о расходе топлива той или иной модели автомобиля.

В отличие от США в Евросоюзе нормы расхода топлива регулируются директивой ЕЭС 715/2007 692/2008A. Эта директива регулирует порядок проводимых замеров автопроизводителями экономичности выпускаемой продукции.  

Несмотря на разные нормы потребления в США и в Европе процесс испытаний для определения потребления топлива автотранспортными средствами примерно одинаков. 

Как измеряется расход топлива? 

Вы думаете, что автомобильные компании и лаборатории измеряют расход топлива в реальных условиях эксплуатации автомобиля? Нет, это не так. Специалисты не тестируют автомобиль в городе, на трассе и на бездорожье, чтобы узнать действительный расход топлива.

Все намного сложнее. Все дело в том, что реальные условия, в которых мы водим автомобиль это не контролируемая среда, которая в реальной жизни постоянно изменяется (погода, давление, ветер, температура дорожного покрытия и т.п.). Для более точных замеров всех транспортных средств необходимы одинаковые условия испытаний, что можно сделать только на специальных стендах в лаборатории.

Как правило, для того чтобы измерить истинный расход топлива любого автомобиля необходимо поместить его на специальный автомобильный стенд, подключить различные датчики и специальную аппаратуру, и провести ряд тестов во время которых проводится замеры выбросов загрязняющих веществ (НС/СО/СО2). На основании этих данных и вычисляется предварительная экономичность машины. То есть по химическому составу выхлопных газов специалисты определяют, сколько именно топлива сгорело в двигателе.

Итак, теперь мы знаем, что все автопроизводители и независимые лаборатории определяют экономичность автомобилей на специальных стендах. Но как они придумали вычислять правильное потребление топлива? 

Имитация на стенде городской эксплуатации автомобиля 

Например, Американская лаборатория измерений экономичности автомобилей (EPA) проводит замеры на стенде с помощью различных циклов, которые имитируют эксплуатацию автомобиля в городе (разгон, торможение на светофоре, снижение скорости в плотном потоке и т.п.). Для этого в специальную компьютерную программу заложены различные режимы работы стенда. Эта процедура замера экономичности применяется с 70-х годов прошлого века.

Аналогичным образом проводится замеры потребления топлива на шоссе. Для этого специалисты используют другой цикл работы автомобильного стенда.

Именно в настройках работы автомобильных стендов и отличается подход Американских лабораторий от Европейских. Поэтому мы часто видим различные данные об экономичности одних и тех же автомобилей, которые продаются в США и в Европе. 

Начиная с 2008 года, ЕРА включила в работу стенда три новых цикла, которые призваны улучшить точность измерений потребления топлива, чтобы уменьшить несоответствие заявленной заводской экономичности от реального потребления топлива. Новые испытаний теперь более приближены к реальной эксплуатации машины. Так теперь проводятся замеры при включённом кондиционере, которым пользуется 97 процентов автовладельцев.

Также с 2008 года проводятся замеры, которые учитывают холодное время года. Именно в это время, как правило, расход топлива может вырастать до 35 процентов. Кроме того, новые циклы испытаний теперь проводятся при более больших скоростях движения автомобиля на стенде. Ранее замеры проводились на скорости до 80 км/час. Теперь во время тестирования включается программа, которая имитирует движение по шоссе на скорости до 135 км/час. 

Вот пример результатов нового тестирования экономичности: 

Испытательные 

циклы Атрибуты

Цикл испытаний
Город Шоссе

Высокоскоростной

режим

A / C - кондиционер Холодная погода
Тип поездки

Низкая скорость, разгон, торможение,

имитация городского движения

Имитация свободного потока транспорта, движение на высокой скорости

Более высокая скорость движения; Максимальное

ускорение и торможение

Имитация жарких климатических

условий. Включение кондиционера

Имитация холодного время года
Максимальная Скорость 56 миль / ч 60 миль / ч 80 миль / ч 54,8 миль / ч 56 миль /ч

Средняя

Скорость

21.2 миль / ч 48,3 миль / ч 48,4 миль / ч 21.2 миль / ч 21.2 миль / ч
Максимальное Ускорение 3.3 миль / ч / сек 3.2 миль / ч / сек 8.46 миль / ч / сек 5.1 миль / ч / сек 3.3 миль / ч / сек
Имитация Расстояния 11 миль. 10.3 миль. 8 миль. 3.6 миль. 11 миль.
Длительность испытания 31,2 мин. 12.75 мин. 9.9 мин. 9.9 мин. 31,2 мин.
Остановки 23 нет 4 5 23
Холостой ход времени 18% времени нет 7% времени 19% времени 18% времени

Двигатель

Запуск

Холодный Теплый Теплый Теплый Холодный
Лаборатория температура 68ºF-86ºF 95 ° F 20ºF
Кондиционер автомобиля Выкл Выкл Выкл Вкл Выкл

Полученные данные измерений в последующим интерпретируются специалистами с помощью специальных формул, которые помогают вычислить среднее значение потребления топлива тем или иным автомобилем.

Вычисление расхода топлива 

Теперь мы знаем, как автопроизводители и независимые эксперты определяют, сколько потребляет топлива транспортное средство. Но как они смогли внутри лаборатории сделать имитацию реальных дорожных условий, которые помогают проводить замеры расхода топлива? 

В этом им помогает специальный стенд, который представляет собой группу специальных роликов, на которые и заезжает испытываемый автомобиль ведущими колесами. Задача стенда изменять нагрузку на вращение роликов. Это точно также как велотренажер, который имеет разные настройки вращения педалей. Чем больше необходимо силы, для того чтобы провернуть педали тренажера, тем больше необходимо энергии для этого (при поддержании нужной скорости). 

Именно таким образом и проводятся замеры потребления топлива. То есть специалисты добавляют нагрузку на ролики и смотрят, насколько выросло потребление топлива автомобиля.

Правда, несмотря на технологичность автомобильного стенда приблизиться к расходу в реальных условиях у специалистов не получилось. Все дело в том, что на конечный расход топлива влияет очень много факторов, начиная от аэродинамического сопротивления воздуха (которое отсутствует в лаборатории) и, заканчивая климатическими внешними условиями, которые могут существенно изменять экономичность любого транспортного средства.

Для того чтобы увеличить точность замеров потребления топлива автопроизводители и независимые лаборатории после тестирования автомобилей на стенде проводят специальные замеры на обычной дороге. Специалисты проверяют накат автомобиля.

На любое транспортное средство, которое движется по дороге, играет огромное количество факторов, которые препятствуют движению машины. Так автомобиль во время движения постоянно сталкивается с различными сопротивлениями (аэродинамическое, сопротивление качению, сопротивление от покрышек, сопротивление от тормозных систем, сопротивление механизма в коробке передач и т.п.).

Кроме того, на накат автомобиля влияет и его снаряженная масса. В отличие от стенда, где автомобиль проходит тест без водителя и пассажира, в реальной жизни автомобиль, более тяжелый из-за багажа, пассажиров и водителя. А при такой нагрузки замеры экономичности на стенде будут не правдивы. Для того чтобы улучшить точность замеров специалисты придумали использовать тест, во время которого автомобиль движется по дороге накатом.

Этот тест накатом применяется всеми автопроизводителями в мире, который признан единым мировым стандартом. Во время теста автомобиль разгоняется до 130 км/час, далее коробка передач включается на нейтральное положение и специалисты замеряют динамику падения скорости и время до полной остановки.

Потребление топлива: Как измеряется расход 

В итоге по специальной формуле специалисты определяют итоговую силу сопротивления (F), которую имеет автомобиль во время движения по дороге. Далее коэффициент итоговой силы сопротивления применяется к полученным результатам экономичности во время замеров на стенде, что позволяет во время лабораторных исследований учитывать внешние факторы, которые влияют на потребление топлива при эксплуатации машины в реальных условиях.

Но, несмотря на научный подход подсчета итоговых значений экономичности автомобилей в лабораторных условиях, до правдивых значений потребления топлива этим результатам, очень далеко. Ведь, к сожалению, идя научным путем, специалисты не учитывают множество факторов, которые влияют на конечное потребление топлива. Именно поэтому, очень часто, приобретая новый автомобиль, мы недовольны расходом топлива, который значительно отличается в реальных условиях от заявленного автопроизводителем.

Американская ЕРА, автопроизводители и другие лаборатории в Европе знают, что их замеры экономичности не совершенны. Но, тем не менее, расход топлива в спецификациях на новые автомобили больше всего приближен к реальным условиям эксплуатации машины. 

К сожалению, более точно объявлять расход топлива новой модели перед началом серийного производства у производителей не получится. Ведь не возможно в лаборатории предусмотреть все факторы, которые влияют на экономичность автомобиля. Например, любой автомобиль на холодный двигатель будет расходовать гораздо больше топлива, чем при прогретом моторе. Но расход будет не постоянный, и зависеть от внешних погодных условий и многого другого. 

Или, например, при выходе из строя подшипника в колесе машина также может начать потреблять больше топлива, чем всегда. Так что вычислить точное потребление топлива перед началом производства транспортного средства не представляется возможным. Поэтому нужно привыкнуть к тому, что заявленный производителем расход топлива всегда не соответствует реальному расходу, с которым мы будем сталкиваться в процессе владения машиной.

Нормы расхода топлива в автомобилях 

В США и в Европе применяются жесткие требования к нормам расхода топлива выпускаемых и эксплуатируемых автомобилей на дорогах общего пользования. Если автопроизводитель выпустит автомобиль, экономичность которого будет выше чем установленные на законодательном уровне той или иной страны, то автомобильная компания может лишиться права продавать такой автомобиль, а также будет оштрафована на крупную денежную сумму.

В нашей стране как мы уже писали выше, строгих нормативов потребления топлива, которые применяются к автопроизводителем нет. То есть те компании которые занимаются производством транспортных средств на территории Российской Федерации более вольно себя чувствуют в отличие от развитых стран. Тем не менее несмотря на отсутствие обязательных норм экономичности автомобилей, продаваемых в России, все таки существует список, утвержденный Министерством транспорта РФ. Это список называется "Методические рекомендации нормы расхода топлива и смазочных материалов". 

Для чего в нашей стране приняты методические рекомендации нормы расхода топлива транспортными средствами? 

Нормы расхода топлива и смазочных материалов на автомобильном транспорте предназначены для расчетов нормативного значения расхода топлива по месту потребления, для ведения статистической и оперативной отчетности, определения себестоимости перевозок и других видов транспортных работ, планирования потребности предприятий в обеспечении нефтепродуктами, для расчетов по налогообложению предприятий, осуществления режима экономии и энергосбережения потребляемых нефтепродуктов, проведения расчетов с пользователями транспортными средствами, водителями и т.д.

В первую очередь нормы полезны предприятиям для отнесения расходов на топливо и для уменьшения налогооблагаемой базы. Также с помощью этого справочника вы можете узнать, есть ли в вашей машине перерасход топлива. Для этого проведите замеры потребления топлива вашим автомобилем, и найдите в справочнике такую же, как у вас модификацию автомобиля, чтобы узнать, какая норма расхода топлива рекомендована Минтрансом РФ, для вашего транспортного средства.

В случае если выясниться, что ваша машина потребляет значительно больше, чем указано в справочнике, у вас есть повод задуматься о стиле вашего вождения, а также об исправности автомобиля. В том числе стоит учесть о качестве заправляемого топлива, от которого напрямую зависит экономичность любого транспортного средства.

Источник: Агентство «1ГАИ»

Раздел: 
Страны: 
Россия
О группе товаров: 

Последние новости