О практических аспектах нормы расхода топлива
Разумеется, между теоретическими выкладками и практикой существуют определенные отличия. На расход топлива влияют не только продолжительность времени работы на максимуме оборотов, но также мощность силового агрегата и удельный расход горючего.
Непрошедшая обкатку техника и погрузчики с внушительным пробегом демонстрируют более высокий расход топлива, чем те, движок которых был отрегулирован. Завышенный расход может быть выявлен и в ходе специального тестирования в случае работы с предельной нагрузкой. Например, полуторатонная машина может показать расход от 5-ти до 6-ти литров в час, хотя средняя величина этого показателя — 3 литра в час.
Также нужно отметить, что в реальных условиях на силовой агрегат действует меньшая нагрузка, чем в ходе тестовых испытаний. Чтобы определить расход топлива для списания нужно провести ряд контрольных замеров.
В качестве примера приведем хронометраж вилочного погрузчика ВХ50 от Komatsu (силовой агрегат — FD30T-16, грузоподъемность — 3 000 килограммов). Тип рабочих операций — разгрузка фур, а также размещение грузов в вагонах. Работа выполняется в течение 9-ти часов каждый день. Расход горючего — 2,5 литра за час работы.
С силовым агрегатом 4D92E при продолжительности смены 24-ре часа расход горючего техникой составляет:
- для погрузчиков грузоподъемностью от 1 500 до 1 800 килограммов — 1,7 литра в час;
- для погрузчиков грузоподъемностью от 2 000 до 2 500 килограммов — 2,5 литра в час.
При восьмичасовой смене расход погрузчика грузоподъемностью 1 500 килограммов составляет 2,2 литра
, а грузоподъемностью 1 800 килограммов — до 2,95 литров в час
.
Среди всех видов складского транспорта наибольшим спросом у российских компаний пользуются дизельные . Такая тенденция неслучайна — дизельный двигатель имеет высокую мощность, подходит для тяжелых машин с грузоподъемностью более 40 тонн, сохраняет работоспособность в морозы. Кроме того, моторы от ведущих производителей эффективно очищают выхлопные газы, поэтому технику можно эксплуатировать внутри складских терминалов.
Часто выбор в пользу погрузчиков, работающих на солярке, объясняется экономическими выгодами — дизельная техника стоит дешевле бензиновых и электрических аналогов, имеет относительно низкую стоимость владения. Важнейшей характеристикой «цены владения» является расход топлива — малое потребление солярки существенно снижает общие затраты производственного процесса. Этот показатель рассчитывается производителем и указывается в таблице технических характеристик как удельный расход топлива. Правда, расчетные данные, полученные в ходе испытаний, могут разниться с практическими показателями, ведь погрузчики эксплуатируются в разных условиях. Чтобы получить реальные цифры расхода топлива за любой расчетный период (смену, месяц, квартал, год), необходимо использовать специальную методику.
Практические нюансы
Из вышеуказанной информации мы видим, что практически все параметры при определении расхода топлива погрузчика являются заранее известными, чего нельзя сказать о последнем коэффициенте (k).
Для понимания ситуации рассмотрим два примера:
- Техника работает на железнодорожной станции, выполняя погрузку и разгрузку ж/д вагонов. Смена составляет порядка 8 часов без перерыва. Рабочие располагаются на площадке, которая расположена выше, чем уровень нахождения спецтехники, поэтому вилы фронтального погрузчика не поднимаются на высоту максимального вылета стрелы. Предельное вращение коленчатого вала двигателя происходит только тогда, когда оператор выжимает педаль до упора, преодолевая расстояние между двумя определенными точками.
- Склад работает 24 часа в сутки. За весь рабочий день происходит два прибытия фур, которые за несколько часов разгружаются с помощью имеющейся техники. Именно в эти моменты происходят пиковые нагрузки двигателя, но в остальное время частота вращения коленвала снижается, ведь агрегаты выполняют складские работы внутри склада без излишней интенсивности.
Если сравнивать две этих ситуации, то в первом случае, коэффициент будет выше. В этом параметре учитываются пиковые нагрузки — это разгон, движение под уклон и поднятие груза, во время которого происходит наибольшее задействование ресурсов техники. Расчет расхода топлива на фронтальный погрузчик определяется на основании продолжительности его эксплуатации при пиковых оборотах коленвала от общего времени работы (смены).
Дизельные погрузчики с оптимизированным расходом топлива: решения производителей
Основные параметры, влияющие на потребление топлива вилочного погрузчика, — это мощность мотора, удельный расход топлива и фактические нагрузки в течение смены. То есть определить примерные затраты можно еще на этапе выбора техники.
К слову, при покупке погрузчика важно учитывать не только его экономичность, но и производительность. Задачей покупателя является выбор техники, которая быстро и точно оперирует грузами без лишних топливных затрат
Таким требованиям отвечают погрузчики с усовершенствованной гидравликой. Например, при наличии гидравлической системы высокого давления техника имеет увеличенную скорость подъема/спуска груженых вил. Если гидравлика оснащена сдвоенными насосами, подъемное оборудование и рулевое управление машины работают независимо друг от друга. Также эффективным инженерным решением является гидравлический насос с периодической подачей масла в гидросистему.
Ведущие производители вилочных погрузчиков внедряют инновации в каждое поколение техники, улучшая эксплуатационные характеристики своей продукции. В последнее время с признанными мировыми лидерами успешно конкурирует Китай. К примеру, по расходу топлива и производительности китайские вилочные погрузчики Bull, изготовленные на заводах авторитетного концерна Heli, сопоставимы с европейскими, американскими и японскими одноклассниками. При этом машины стоят гораздо дешевле, что привлекает российских потребителей.
Как показывает статистика, на российском рынке погрузчиков преобладают модели с ДВС , которые в значительной степени превышают аналоги, работающие на электричестве. Эта техника эксплуатируется в суровых условиях, требующих больших ресурсов
Именно поэтому одним из наиболее важных параметров, на который нужно обращать внимание, является расход топлива погрузчика
Непосредственно сама себестоимость товаров и проведенных работ рассчитывается на основании использованного ГСМ. Проблема заключается в том, что расход топлива у фронтальных погрузчиков намного более тяжело определить, чем для обычного транспортного средства, ведь для этой техники не определена норма при пробеге в 100 км.
Конкретные примеры
Для того чтобы иметь примерное представление обо всех нюансах расчета, определим расход топлива для китайских погрузчиков. Вся информация взята из представленных производителем данных и технических параметров, поэтому не доверять ей нет никаких оснований. Что касается коэффициента (k), то по умолчанию возьмем показатель 2,3, исходя из того, что техника работает на максимальных оборотах порядка 30% всего времени эксплуатации.
Для начала определим расход топлива для китайского погрузчика SDLG LG936, мощностью двигателя 125 л. с. Параметр, указанный производителем — 220 г/кВт*ч. Согласно формуле, норма будет следующей:
(125 * 220)/(1000 * 0,85 * 2,3) = 14 литров.
Теперь определим расход топлива для погрузчика XCMG ZL50G. Мощность его двигателя составляет 215 л. с. Потребление горючего — 240 г/кВт*ч. Считаем:
(215 * 240)/(1000 * 0,85 * 2,3) = 26 литров.
Из этих данных становится очевидно, что чем мощнее двигатель, тем норма расхода топлива на погрузчик выше. Безусловно, реальная практика может существенно отличаться от вышеуказанных теоретических выкладок, ведь специфика работы китайских погрузчиков и другой техники могут быть иными. Смена может длиться дольше, платформа располагаться выше или ниже и т. д.
Другим важным нюансом является тот факт, что недавно купленный агрегат, не прошедший еще должной обкатки, как и тот, который обладает приличным километражем — все они характеризуются повышенным расходом топлива. В этом случае, необходимо осуществление вычислительных мероприятий на протяжении нескольких дней эксплуатации.
Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.
Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.
Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:
- N — это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
- t – время расхода топлива, то есть 1 час;
- G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
- % – процент загруженности машины во время работы;
- p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.
Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.
Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.
Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.
Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.
Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).
В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.
Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.
Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.
Что делают производители техники для снижения расхода топлива
К слову, низкий расход топлива дизельным погрузчиком – не самоцель, он важен в комплексе с высокой производительностью, динамикой машины, т. е. при оценке, насколько хорошо и быстро машина откликается при выполнении рабочих операций, насколько уверенно преодолевает подъем и проч. Что же делают производители, чтобы повысить скорость технологических операций, оставив на прежнем уровне расход топлива? Например, оборудуют машины гидравлической системой высокого давления, и это позволяет увеличить скорость подъема. Правда, увеличивая скорость передачи динамического воздействия, необходимо обеспечить герметичность контура (рукава высокого давления, шланги и др.) за счет применения качественных материалов. Для того чтобы вилочные погрузчики одной из марок эконом-класса по этому показателю могли конкурировать с более дорогими машинами, производителю придется применить более качественное передающее устройство. Соответственно это приведет к удорожанию машины, и та потеряет свое основное конкурентное преимущество – ценовую доступность.
Другой инженерный прием – разделение гидравлического потока на рулевое управление и на подъемное оборудование. В последней серии автопогрузчиков Komatsu ВХ50 (г/п 2…3 т) применена гидравлическая система суперподъема: сдвоенные насосы обеспечивают работу рулевого управления и подъемного механизма независимо друг от друга. В результате получается устойчивый подъем на холостом ходу при максимальной нагрузке, низкий расход топлива.
Новый дизельный погрузчик Still Gmbh RX70 оснащается гибридным приводом, расходует 2,5 л топлива в час (замеры проводились на базе модели г/п 2,5 т согласно новым критериям VDI 2198, т. е. после 60 рабочих циклов в час). Технология гибридного привода предполагает установку дизельного или газового двигателя и электродвигателя. В данной модели погрузчика применен гидравлический насос, который подает масло в гидросистему по мере необходимости, а не постоянно, что также способствует экономии топлива.
Создатели погрузчиков Jungheinrich серии DFG/TFG 316-320 г/п 1,6…2 т, говоря о преимуществах двигателя, подчеркивают, что используемый промышленный двигатель большого объема (2,5-литровый дизель мощностью 28 кВт) уже на низких оборотах развивает максимальный крутящий момент, что также позволяет обеспечить низкий расход топлива. Для двигателя Perkins 404C.22 модели DFG 16 As производитель указывает расход топлива 3,1 л/ч по циклу VDI.
За счет применения двигателя с высоким крутящим моментом и системы рулевого управления с гидростатической трансмиссией в дизельном погрузчике Linde H16D (двигатель VVV/ADG) обеспечен расход топлива 2,3 л/ч по циклу VDI.
В ряду конструкторских разработок практически всех ведущих производителей погрузчиков есть модели, предназначенные для работы на водородном топливе. Понятно, что высокотехнологичные модели стоят на 20…30% дороже базовых
И все же этому направлению уделяется серьезное внимание как своеобразному интеллектуальному вкладу в развитие марки
Что на практике по расходу топлива?
Понятным и наглядным является такой показатель, как количество топлива в литрах, расходуемого за час работы техники эксплуатирующими предприятиями и организациями. Здесь следует также отметить, что теоретические расчеты расхода топлива у погрузчика всегда будут несколько выше, чем на практике, поскольку в реальных условиях нагрузка на двигатель меньше, чем в тестовых условиях. Поэтому для определения расхода топлива на списание необходимо провести контрольные замеры.
Своего рода хронометраж был выполнен для дизельного 3-тонника Komatsu серии ВХ50 (FD30T-16), работающего с 12 до 21 ч, т. е. 9 ч ежедневно. Технологические операции: разгрузка фур, перемещение грузов в вагоны. Показания расхода топлива для двигателя на погрузчике FD30T-16 Komatsu 4D94LE составили 2,5 л/ч.
Таким образом, на показатели расхода топлива дизельным погрузчиком влияют такие параметры, как мощность и удельный расход топлива двигателя, продолжительность рабочего времени, когда он работает на максимальных оборотах. Машины с большим пробегом или, напротив, новые, но еще не прошедшие обкатку, показывают больший расход топлива, чем те, на которых двигатель отрегулирован. Расход топлива выше обычного показывают машины во время специального тестирования при работе с предельной нагрузкой (например, при заявленной производителем средней норме 3 л/ч во время теста 1,5-тонный погрузчик может показать расход до 5…6 л/ч).
Как определить норму расхода за 1 моточас?
Она рассчитывается следующим образом:
Мощность силового агрегата, а также удельный расход горючего можно узнать из инструкции по техническому обслуживанию. Данные в нее внесены в виде графика. Строится он специалистами завода-производителя. Основой при этом выступают результаты испытаний в разных режимах. На практике максимальной частоты вращения силового агрегата достичь очень просто — выжать педаль газа до упора. В результате погрузчик ускоряется, преодолевает подъем с грузом, поднимает его на предельно допустимую высоту и все это, заметьте, на максимальной скорости. Разумеется, в таком режиме погрузчик будет работать лишь часть смены. Поэтому необходимо применение коэффициента, обозначенного как k1: он характеризует работу на максимуме оборотов. Его вполне можно назвать индивидуальным показателем специфики работы погрузчика.
