8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое удельный расход топлива бензинового двигателя

Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ

К.т.н. А.М. Кузнецов, Московский энергетический институт (ТУ)

Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии от ТЭЦ для теплоснабжения потребителей является важным показателем работы ТЭЦ.

В известных всем энергетикам учебниках [1, 2] ранее предлагался физический метод разделения расхода топлива на выработку тепла и электроэнергии на ТЭЦ. Так, например, в учебнике Е.Я. Соколова «Теплофикация и тепловые сети» приведена формула расчета удельного расхода топлива на выработку теплоты на ТЭЦ:

bт=143/ηк.с.=143/0,9=159 кг/Гкал, где 143 — количество условного топлива, кг при сжигании которого выделяется 1 Гкал тепловой энергии; ηк.с — КПД котельной электростанции с учетом потерь тепла в паропроводах между котельной и машинным залом (принято значение 0,9). А в учебнике В.Я. Рыжкина «Тепловые электрические станции» в примере расчета тепловой схемы турбоустановки Т-250-240 определено, что удельный расход топлива на выработку тепловой энергии составляет 162,5 кг у.т./Гкал.

За рубежом этот метод не применяется, а в нашей стране начиная с 1996 г в РАО «ЕЭС России» стал применяться другой, более совершенный — пропорциональный метод ОРГРЭС. Но и этот метод также дает значительное завышение расхода топлива на выработку тепла на ТЭЦ [3].

Наиболее правильный расчет затрат топлива на выработку тепла на ТЭЦ дает метод КПД отборов, более подробно представленный в статье [4]. Расчеты, проведенные на основе этого метода, показывают, что расход топлива на выработку тепловой энергии на ТЭЦ с турбинами Т-250-240 составляет 60 кг/Гкал [5], а на ТЭЦ с турбинами Т-110/120-12,8-5М — 40,7 кг/Гкал [6].

Рассмотрим метод КПД отборов на примере ПГУ ТЭЦ с паровой турбиной Т-58/77-6,7 [7]. Основные показатели работы такой турбины представлены в таблице, из которой видно, что ее среднезимний режим работы — теплофикационный, а летний — конденсационный. В верхней части таблицы в обоих режимах все параметры одинаковые. Отличие проявляется только в отборах. Это позволяет с уверенностью выполнить расчет расхода топлива в теплофикационном режиме.

Паровая турбина Т-58/77-6,7 предназначена для работы в составе двухконтурной ПГУ-230 на ТЭЦ в районе Молжаниново г. Москвы. Тепловая нагрузка — Qr=586 ГДж/ч (162,8 МВт или 140 Гкал/ч). Изменение электрической мощности турбоустановки при переходе от теплофикационного режима к конденсационному составляет:

КПД отбора рассчитывается по следующей формуле:

При той же тепловой нагрузке (586 ГДж/ч), но при раздельной выработке тепловой энергии в районной отопительной котельной расход топлива составит:

BK=34,1 .Q/ηр к =34,1.586/0,9= =22203 кг/ч (158,6 кг/Гкал), где 34,1 — количество условного топлива, кг, при сжигании которого выделяется 1 ГДж тепловой энергии; ηрк. — КПД районной котельной при раздельной выработке энергии (принято значение 0,9).

Расход топлива в энергосистеме на выработку тепла на ТЭЦ с учетом КПД отбора:

где ηкс. — КПД котельной замещающей КЭС; ηо — КПД турбоустановки замещающей КЭС; ηэ с. — КПД электрических сетей при передаче электроэнергии от замещающей КЭС.

Экономия топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии по сравнению с районной отопительной котельной: В=Вкт=22203-7053=15150 кг/ч.

Удельный расход условного топлива на выработку тепловой энергии по методу КПД отборов: bтт/Qг=7053/140=50,4 кг/Гкал.

В заключение следует отметить, что метод КПД отборов научно обоснован, правильно учитывает происходящие в энергосистеме процессы в условиях теплофикации, прост в использовании и может найти самое широкое применение.

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.-Л.: Энергия, 1967. 400 с.

2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982. 360 с.

3. Кузнецов А.М. Сравнение результатов разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло различными методами // Энергетик. 2006. № 7. С. 21.

4. Кузнецов А.М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим// Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.

5. Кузнецов А.М. Экономия топлива на блоке с турбиной Т-250-240 и показатели ее работы // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 1. С. 64-65.

6. Кузнецов А.М. Расчет экономии топлива и показатели работы турбины Т-110/120-12,8-5М // Энергосбережение и водо подготовка. 2009. № 3. С. 42-43.

7. Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Култышев А.Ю. Паровые турбины ЗАО УТЗ для перспективных проектов ПГУ// Теплоэнергетика. 2009. № 9. С. 6-11.

Что такое расход топлива автомобиля и как он рассчитывается

  1. Что такое расход топлива
  2. Как рассчитывается
  3. Что влияет на расход топлива

Расход топлива автомобиля – понятие с которым сталкиваются не только автолюбители. Это считается одно из самых важных характеристик авто. Ведь чем больше это значение, тем чаще вам придется заправляться, а следовательно потратить больше денег.

Читать еще:  Что делать когда вскипел двигатель

Несмотря простоту понятия, далеко не все понимают, что это такое и как рассчитывается расход топлива. Разберемся с этими вопросами более детально.

Что такое расход топлива

На территории стран СНГ расход топлива является наиболее весомой характеристикой. Учитывая цены на бензин, перед покупкой, автолюбители обращаются на это большое внимание. Ведь чем больше этот показатель, тем дороже будет выходить дорога.

Производители автомобилей бросают большие ресурсы на снижение этого показателя. Однако, иногда это может влиять на общую мощность автомобиля. Так как в постсоветских странах, электрокары используются редко, вопрос экономии на бензине остается актуальным.

Как рассчитывается

И так, удельный расход автомобиля – это объем топлива, который затрачивается при прохождении определенной дистанции. Зачастую показатель измеряется в соотношении затраченного горючего элемента в литрах, на 100 пройденных км.

При этом важно понимать, что затраты зависят от различных факторов: езда в городе или за ним, работа дополнительного оборудования и прочее. В условиях городской езды, когда происходят частые остановки на светофорах, да и скорость не превышает 80 км/ч, тратится достаточно большое количество горючего вещества. За пределами населенных пунктов, движение более равномерное, а следовательно не такое затратное.

Поэтому зачастую, при покупке автомобиля можно услышать сразу две цифры расхода топлива – в населенном пункте и за его пределами. В противном случае показатель городского и загородного цикла складывается и делится на 2. Это позволяет получить средний показатель транспортного средства.

Что влияет на расход топлива

Стоит понимать, что эта характеристика зависит не только от машины. У двух разных водителей, на одинаковых автомобилях может быть разный показатель расхода топлива. Это связано с манерой и стилем вождения. Зачастую, чем агрессивнее дорожное поведение, тем больше тратится бензина, так как резкое ускорение и движение на пониженных передачах требует дополнительных затрат.

Неисправности в двигатели могут нарушить сбалансированную дозировку горючего элемента. Это приведет к его неполному сгоранию и снизит КПД. У большинства современных машин установлены датчики отслеживающие правильность дозировки. Как только этот индикатор загорится, лучше сразу обратиться в сервисный центр.

Прочие неисправности с трансмиссией, тормозной системой также приведут к увеличению расхода топлива. Также не стоит забывать про аэродинамику, загруженность транспортного средства и дополнительные аксессуары, увеличивающие общий вес.

Расход топлива на погрузчиках

Расход топлива на дизельных, бензиновых и газовых погрузчиках

Стоимость эксплуатации вилочного погрузчика во многом зависит от его конструкции и типа двигателя. При расчете суммы, которую вы будете тратить на электропогрузчик, необходимо уточнить расход электроэнергии, который требуется на зарядку АКБ. С газовыми, бензиновыми и дизельными погрузчиками все чуть проще: с ДВС и понятием «расход топлива» знакомы все. Однако расчет расхода топлива автопогрузчиков и факторы, влияющие на объем потребления, требуют отдельного изучения.

Дизельные погрузчики: расход топлива, способ расчета

Удельный расход топлива часто указывают в технической документации к вилочному погрузчику. Это условная цифра: реальный объем зависит от температуры окружающей среды, среднего веса груза, количества и типа операций, качества топлива, а также от самого состояния двигателя и других узлов. Главный фактор, влияющий на расход топлива – это среднее время работы погрузчика в обычном режиме и при максимальных нагрузках.

Существует формула, по которой можно рассчитать более точный расход топлива:

Q = N * q / (1000 * R * k1)

Под Q понимают нормативный расход, л/ч.

N – мощность ДВС, кВт.

q – удельный расход, г/кВт*ч.

R – плотность дизельного топлива (как правило, это 0,85 кг/дм3).

k1 – отношение между временем работы двигателя в обычном режиме и на повышенных оборотах. Это важный коэффициент, который показывает, как долго мотор работает под нагрузкой. Рассчитать его просто. Так, если дизельный погрузчик 80% времени работает в обычном режиме, а 20% – при максимальной нагрузке, k1 будет равен 4.

Пример расчета

Рассмотрим расчет на примере. В нашем распоряжении вилочный погрузчик GOODSENSE G-SERIES FD30 грузоподъемностью 3 тонны, оснащенный двигателем ISUZU C240PKJ30. Мощность мотора составляет 35.4 кВт (47.6 л.с.), удельный расход топлива – 292 г/кВт*ч. 80% времени погрузчик работает в обычном режиме, 20% — в максимальном.

Q = 35,4 * 292 / (1000 * 0.85 * 4) = 3,04 литра в час.

Это средний показатель расхода топлива. Дизельный погрузчик будет потреблять больше топлива при максимальной нагрузке и меньше — в обычном режиме.

Бензиновые погрузчики: расход топлива, способ расчета

Чтобы рассчитать реальный расход топлива на газовых и бензиновых погрузчиках применяется формула:

Q = N • q • M • E / (1000 • G)

Q – нормативный расход, л/ч

N – нормативная мощность бензинового двигателя, л.с. (кВт).

q – удельный расход топлива, г/л. с. • ч;

M – коэффициент, учитывающий массу груза (составляет 0,3 — для легкого груза; 0,4 — для грузов средней массы; 0,5 — для тяжелых);

Читать еще:  Датчик температуры двигателя цифровой с выносным датчиком

E – коэффициент, зависящий от характера эксплуатации бензинового погрузчика (0,6 — при лёгких работах; 0,75 — при средних нагрузках; 0,9 — в тяжелом режиме эксплуатации);

G – средняя плотность бензина при 20°C (для АИ-92 — 0,76 кг/дм 3 , для АИ-93 — 0,745 кг/дм 3 ; для АИ-95 — 0,75 кг/дм 3 ).

Пример расчета

В качестве примера возьмем погрузчик CHL CPQD15 грузоподъемностью 1,5 тонны с двигателем NISSAN K15 с мощностью 23,6 кВт или 32 л.с. Удельный расход топлива (q) данного мотора составляет 226 г/л.с*ч.

Допустим, мы выбрали средний режим эксплуатации и поднимаем с помощью этого погрузчика грузы средней массы. Бензин, который обычно используют для этой техники – АИ-92. Теперь нам известны все данные. Остается подставить их в формулу:

Q = 32 * 226 * 0.4 * 0.75 / (1000 * 0.76) = 2,85

Расход топлива – 2,85 литра в час.

Погрузчики с газовым оборудованием: расход топлива, способ расчета, виды топлива

Бензиновые вилочные погрузчики часто оборудуют газобаллонным оборудованием для снижения токсичности, что дает возможность работать на закрытом складе, а также для экономии на топливе. Работа на газе выгоднее в среднем на 10-15%, чем на бензине.

Как рассчитать расход топлива

Расчет расхода топлива для газовых погрузчиков проводят по той же формуле, что и для бензиновых:

Q = N * q * M * E / (1000 * G)

Отличается только показатель G – плотность газа при +20 °C (составляет около 0.56 кг/дм3).

Рассчитав по формуле Q, вы получите среднюю цифру.

Пример расчета

Для расчета опять возьмем погрузчик CHL CPQD15 с установленным на нем газовым оборудованием, при тех же условиях эксплуатации:

Q = 32 * 226 * 0.4 * 0.75 / (1000 * 0.56) = 3.87

Таким образом, расход газа составляет 3.87 литра в час.

Расход зависит от мощности и состояния двигателя, интенсивности работы погрузчика, температуры окружающей среды и вида топлива. На данный момент существует два типа топлива:

  • Основной тип топлива — LPG (сжиженный углеводородный газ) . Это смесь бутана и пропана с октановым числом 90-110. LPG хранится в баллонах, а при использовании в погрузчиках принимает жидкое состояние.
  • Крайне редко используется CNG (компримированный природный газ). Состоит из метана с небольшим добавлением других газов. Менее опасен, так как легче воздуха и не скапливается внизу. Двигатели, работающие на CNG, расходуют меньше топлива, но и встречаются реже. Кроме того, для заправки используется специальная насосная станция, использовать которую целесообразно только на крупных складах, где работают от десяти погрузчиков.

Информацию о расходе топлива можно найти в таблице технических характеристик погрузчика, но часто эта цифра далека от действительной. С помощью приведенных расчетов можно узнать реальный расход топлива, что поможет более корректно рассчитать затраты на эксплуатацию техники, экономическую выгоду при использовании того или иного погрузчика, ввести нормы расхода топлива на предприятии.

Что такое удельный расход топлива бензинового двигателя

Определение норм расхода топлива автомобилем при движении в различных дорожных условиях является важным фактором, в значительной степени влияющим на экономические показатели автотранспортного предприятия (АТП) [2, 4, 6]. Существующие нормы нельзя отнести к достаточно обоснованным, поскольку они не зависят от скорости движения автомобиля, в то время, как затраты мощности двигателя в значительной степени зависят от этого показателя [1, 7].

Одним из возможных способов обоснования норм расхода топлива может служить расчетная методика. Используемая при построении топливно-экономических характеристик и в исследованиях топливной экономичности автотранспортных средств расчетная методика основана на хорошо апробированных математических зависимостях, главной из которых является формула для вычислений путевого расхода топлива Qs [5, 8]

Qs = ge (Pψ + Pw) / 36 kп ρт ηтрVа, (1)

где ge – удельный расход топлива, г/кВт.ч; Рψ – затраты мощности на преодоление сопротивления дороги, кВт; Рw – затраты мощности на преодоление сопротивления воздуха, кВт; kп – коэффициент подкапотных потерь двигателя; ρт – плотность используемого жидкого топлива, кг/м3; ηтр – к.п.д. трансмиссии автомобиля на данном режиме движения; Vа – скорость движения автомобиля, м/c.

С использованием соотношения (1) возможно проведение расчетов для различных режимов движения автомобиля с постоянной скоростью, но часто серьезной проблемой является отсутствие нагрузочных характеристик двигателей, содержащих достаточно подробные данные о зависимости удельного расхода топлива ge от степени использования мощности двигателя и = (Рψ +Рw) / Pевсх ηтр при разных угловых скоростях вращения его коленчатого вала. Поэтому в учебниках по теории автомобиля предлагается расчетное определение величины ge для каждого режима работы двигателя по формуле [3, 5, 8]

ge = (1,05÷1,15) gemin КИ .КЕ , (2)

где gemin – величина минимального удельного расхода топлива, обычно имеющаяся в паспортной характеристике двигателя, г/кВт.ч; КИ – коэффициент, учитывающий степень использования мощности двигателя на данном расчетном режиме; КЕ – коэффициент, учитывающий степень приближения угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя на расчетном режиме ωe к его угловой скорости ωp при максимальной мощности, Е = ωе /ωp.

Читать еще:  Характеристики дизельного двигателя форд куга

Величины коэффициентов КИ и КЕ предлагается для каждого расчетного режима определять с помощью ряда аналитических выражений. Наиболее распространено для этих целей использование специально выведенных еще в 70-х годах прошлого столетия полиномов третьей степени. В частности, для коэффициента КЕ этот полином имеет вид [3, 5, 8]

КЕ = 1,25 – 0,99 Е + 0,98 Е2 – 0,24 Е3. (3)

для вычисления коэффициентов KИ предлагаются [3,5] такие выражения: для карбюраторных двигателей

КИ = 3,27 – 8,22 и + 9,13И2 – 3,18 И3, (4)

для дизельных двигателей

КИ = 1,2 + 0,14 и – 1,8 И2 + 1,46 И3. (5)

Однако практика расчетов показала, что при построении топливно-экономических характеристик современных автомобилей с бензиновыми впрысковыми двигателями и особенно автомобилей с дизельными двигателями с использованием для определения КИ предложенных полиномов третьей степени получаются результаты, заметно отличающиеся от реальных. у автомобилей с дизельными двигателями обычно получается принципиально неверный результат, приводящий к ошибочному выводу о высокой экономичности движения на низших передачах (рис. 1).

Рис. 1. Расчетные кривые расхода топлива автомобилем КАМАЗ-5320 полной массой 15,3 т на разных передачах в случае использования полинома КИ = 1,2 + 0,14 и – 1,8 И2 + 1,46 И3

Авторами данной работы проведены экспериментальные и теоретические исследования [9], результаты которых позволяют рекомендовать для расчетного определения величин КИ полиномы пятой степени, полученные на базе усреднения результатов замеров удельных расходов топлива различными типами двигателей при разных значениях степени используемой мощности И. Использование новых полиномов существенно повышает точность расчетов и приближает их результаты к результатам натурных испытаний. для автомобилей с дизельными двигателями это полином

КИ = 3,52 – 17,24 и + 44,85 И2 – –55,28 И3 + 31,23 И4 – 6,08 И5, (6)

для автомобилей с бензиновыми двигателями с распределенным впрыском

КИ = 4,32 – 24,21 и + 71,87 И2 – –107,21 И3 + 78,73 И4 – 22,5 И5, (7)

для автомобилей с карбюраторными двигателями

КИ = 4,68 – 22,41 и + 56,97 И2 – –74,96 И3 + 49,75 И4 – 13,03 И5. (8)

Большее соответствие новых выведенных зависимостей для КИ реальным ситуациям хорошо иллюстрируется графиками рис.2. Общий вывод из анализа рис. 2 – коэффициент КИ существенно возрастает при малых нагрузках двигателя. Соответственно, на этих режимах растет и показатель удельного расхода топлива ge . Видно, что старая формула для дизельного двигателя в виде полинома третьей степени дает существенное отклонение кривой в зоне малых нагрузок от новой зависимости в виде полинома пятой степени, что и является главной причиной ошибочности результатов расчетного определения расхода топлива (рис. 1).

Рис. 2. Номограммы полиномов различных типов для определения параметра КИ в зависимости от степени и использования мощности двигателя

На рис. 3 приведены полученные теоретическим путем уточненные кривые расхода дизельного топлива полностью груженым автомобилем КамАЗ-5320 при движении с различными скоростями на разных передачах в коробке передач. Эти кривые могут быть взяты за основу при определении норм расхода топлива автомобилями этой модели в реальных дорожных условиях в зависимости от скоростей движения и используемых передач. Кривые построены с использованием графика (рис.2) зависимости КИ от степени использования мощности дизельного двигателя, в свою очередь построенного с использованием полинома (6). О достоверности расчетных результатов свидетельствует тот факт, что теоретически полученное значение расхода топлива при движении автомобиля на пятой передаче по горизонтальной дороге со скоростью 35–40 км/ч достаточно точно соответствует паспортной характеристике контрольного расхода топлива этим автомобилем на подобном режиме (24 л/100 км) [10]. Точно также, это соответствие соблюдается с ошибкой не более 6 % и в случае расчетного значения расхода топлива для автопоезда полной массой 26,8 т с автомобилем КАМАЗ-5320 в качестве тягача прицепа, контрольный расход для которого на скорости 30–40 км/ч установлен в 35 л/100 км.

Рис. 3. Расчетные кривые расхода топлива автомобилем КАМАЗ-5320 полной массой 15,3 т на разных передачах в случае использования для определения КИ полинома КИ = 3,52 – 17,24 и + 44,85 И2 – 55,28 И3 + 31,23 И4 – 6,08 И5 (для сравнения пунктиром показаны соответствующие кривые, полученные при использовании полинома КИ = 1,2 + 0,14 и – 1,8 И2 + 1,46 И3)

Таким образом, можно заключить, что проблема расчетного определения обоснованных норм расхода топлива автомобилями различных типов, оснащенных современными бензиновыми и дизельными двигателями, имеет в настоящее время вполне адекватное решение.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector