З моменту появи кондиціонера водії міркують про його шкоду. З одного боку, він збільшує споживання палива і відбирає потужність у двигуна, а з іншого, неймовірно зручний в експлуатації. Чи потрібно чимось жертвувати?
Кондиціонер в автомобілі має складну систему стиснення і охолодження робочого газу, яка вимагає великих енерговитрат. Тому його компресор підключається до вихідного валу двигуна за допомогою пасової передачі. При запуску двигуна активується і кондиціонер, електронна система управління якого за допомогою муфти приводить в дію компресор. Зусилля потрібно чимале, тому момент запуску компресора завжди відчувається в автомобілі. На холостих обертах видно, як стрілка тахометра трохи падає і машина ледве заетно здригається. Потім електроніка змінює настройки і мотор додає газу, щоб компенсувати втрати енергії на кліматичну установку.
Коли літнє сонце розігріло салон, як сауну, без кондиціонера не обійтися. Кращого способу довести температуру до комфортного рівня не придумано. Але ось далі цінителі драйву будуть шукати відповіді на запитання: а що робити з цим агрегатом, якщо салон охолоджується через опущені вікна?
Скільки палива з'їдає кондиціонер?
Виміри показують, що кондиціонер спалює приблизно 0,5 літра на годину. А це майже 10% від споживання 1,6-літрового атмосферного двигуна на трасі при швидкості в 90 км / ч.
На тлі загальної витрати цифри на кшталт невеликі, але багато хто забуває, що при роботі компресор кондиціонера з'їдає не тільки бензин, а й прийомистість. Згідно вимірам журналу «За кермом», втрати в потужності мотора складають приблизно 10%. І для динаміки це дуже навіть істотно.
Справа в тому, що кондиціонер відбирає момент у двигуна при найкритичніших режимах його роботи. Пік моменту припадає на 3800 об., А компресор кондиціонера включається вже при 800 об. Тобто максимальне енергоспоживання кліматичної установки доводиться на режим мінімальної віддачі мотора, де є лише 50-60% моменту. Часом здається, що мотор працює на межі і готовий в будь-яку секунду стихнути.
Крім того, при русі на вищій передачі зі швидкостями 70-90 км / ч мотор також працює в економному режимі і при цьому змушений витрачати енергію на розкручування тугого компресора, витрачаючи на нього до 10% свого потенціалу.
Особливо це помітно на атмосферних моторах, у яких на 1000-1500 об. доступно лише 65-75% моменту, а його пік відсунутий на зону 3800-4000 об. Крім того, в спеку їм ще не вистачає і повітря.
У турбованих 4-циліндрових агрегатів пік моменту доступний вже на 1500 об., Тому справлятися з кондиціонером їм простіше. Однак і такі мотори помітно в'януть при повному навантаженні компресора в спеку.
На яких швидкостях прийомистість машини падає?
Втрата 10% потужності помітна на швидкостях понад 50 км / год, коли водій переходить на вищі щаблі механічної коробки. Наприклад, автомобіль на п'ятому ступені здатний впевнено їхати і на 60 км / ч. З включеним кондиціонером він гірше реагує на плавні розгони. Іншими словами, мотор сильно втрачає в еластичності і не справляється з плавним прискоренням при заявленому виробниками споживанні палива.
Доводиться передавлює педаль акселератора і пришпорювати машину, через що мотор спалює більше бензину. Причому під час таких пришпоривания водії часом переходять на третю сходинку коробки, розкручують мотор до 3-4 тисяч оборотів і спалюють зайве паливо. І тут мова йде вже не про десятивідсотковим зростанні споживання. У такі моменти легко спалити бензину на 50% і навіть на 100% більше.
Загалом, на швидкостях 60-70 км / год відбір потужності двигуна кондиціонером відчувається найсильніше на автомобілях з механічними 5-ступінчастими коробками.
Тому сертифікаційні тести на економічність і еластичність проводяться з виключеною кліматичною системою.
Включати чи не включати кондиціонер?
Тим часом на автомобілях з автоматичною коробкою передач і з більш просунутими кліматичними установками ефект помітний слабкіше. Там є режим «ЕКО», при якому кондиціонер вимикається під час розгонів. Крім того, 6-ступінчасті і 7-ступінчасті автоматичні коробки і роботи «нарізані» частіше, і їх передавальні відносини на низах дозволяють компенсувати втрати потужності в названому діапазоні швидкостей.
Незважаючи на зростання споживання палива, їзда з кондиціонером дуже зручна. Прохолодне повітря допомагає розслабитися і сконцентруватися на дорозі. І втрата 10% потужності - цілком допустима жертва в ім'я комфорту.
Якщо ж цінителям максимальної економії, люблячим кататися зі швидкостями 70-90 км / ч, кондиціонер докучає своєю роботою, то його можна і відключити. При цьому важливо не відкривати вікна, так як виникли турбулентності збільшать аеродинамічний опір кузова і машина почне сповільнюватися. Тоді доведеться тиснути на педаль газу навіть сильніше, ніж при включеному кондиціонері.
Питання від читача:
Що ж, відповідь як завжди на поверхні, читайте нижче ...
НА потужність двигуна впливають дуже багато факторів. Будь включений електричний прилад, так чи інакше «віджирали» частинку потужності, навіть найменша лампочка і то відбирає нехай трохи, але відбирає! Тим більше такий потужний прилад як кондиціонер! За запевненням багатьох виробників кондиціонер у машини забирає потужності приблизно на 5 л.с., звичайно зараз з'являються досконалі типи кондиціонерів, проте споживання все ж є.
Принцип відбору потужності
Отже, тепер саме питання - так як же відбувається цей відбір? І чому поки кондиціонер не включений, падіння потужності не відбувається?
Все просто! Будь-кондиціонер має дуже важливу частину - це компресор (не вдаватимемося в глибокі технічні подробиці, але завдяки компресора кондиціонер працює). Компресор з'єднаний з двигуном жорсткої пасової зв'язком (на зразок генератора), в холостому режимі компресор не працює (не ганяє фреон по системі кондиціонера), а тому не створює абсолютно ніякого навантаження на двигун. Але після того як ви включаєте кондиціонер, компресор починає створювати тиск в системі, що створює навантаження на двигун (посредствам пасової передачі) і через це двигун втрачає потужність. Потрібно відзначити що компресор вимагає багато енергії щоб прокачати свою систему, а тому це сильно позначається на потужності двигуна.
Звичайно зараз стали з'являтися більш досконалі типи автомобільних кондиціонерів. Так наприклад ремінну зв'язок (механічний компресор) замінили на електричний, тобто він живиться від генератора і працює від енергії. Такі типи компресорів трохи економічніше своїх механічних побратимів, проте зросла навантаження на генератор все одно сприяє відбору потужності двигуна, хоча і не такий великий як у механічного.
Думаю принцип зрозумілий Євген?
НА цьому все, читайте наш автоблог
Також за допомогою приводного ременя працює система рульового управління оснащеного гідропідсилювачем. Справа в тому, що гідропідсилювач рульового управління, як правило, оснащений насосом, що приводить в рух гідравлічну рідину в системі, яка полегшує обертання рульового колеса.
По суті, рідина гідропідсилювача і насос допомагають нам обертати рульове колесо за допомогою гідравлічної системи. Але для роботи насоса гідропідсилювача необхідне джерело живлення. Як і водяна помпа, генератор і компресор кондиціонера, насос гідропідсилювача працює за рахунок обертання шківа ремінним приводом. В результаті гідравлічний насос, отримуючи крутний момент, створює в рульовому управлінні певний тиск, полегшує процес обертання рульового колеса.
Так скільки ж енергії втрачається двигуном, який передає частину своєї потужності на різне допоміжне обладнання?
Як правило, в автомобілях використовуються різні системи конструкції двигунів і навісного обладнання. У підсумку різні моделі автомобілів втрачають різний рівень потужності двигуна. На щастя завдяки різним дослідженням автомобільних організацій і інженерним компаніям є більш точна інформація про те, скільки ж насправді втрачають потужності автомобілі через роботу різного навісного устаткування.
Згідно з дослідженнями в середньому автомобільний кондиціонер забирає у двигуна приблизно 4 к.с. (Дослідження Британської лабораторією поновлюваних джерел енергії).
Генератор змінного струму в автомобілі в середньому забирає близько 10 к.с., коли двигун знаходиться під повним навантаженням (дослідження компанії ZENA, DC).
Підсилювач рульового управління в середньому забирає у двигуна 2-4 к.с. в залежності від швидкості і амплітуди обертання рульового колеса.
Але автомобільному експерту Девісу Крейгу, все-таки вдалося розрахувати втрати двигуна від роботи водяної помпи.
Так згідно з його розрахунками при 1000 об / хвилину двигуна водяний насос забирає всього 0,13 к.с. або 0,1 кВт. При обертанні двигуна в 2000 об / хвилину водяний насос забирає приблизно 1,1 к.с. або 0,8 кВт. При обертанні мотора в 4000 об / хвилину втрати двигуна складають приблизно 8,6 к.с. або 6,4 кВт.
У підсумку, склавши всі втрати через навісного допоміжного обладнання двигуна, можна обчислити, що в середньому кожен автомобіль оснащений двигуном внутрішнього згоряння втрачає приблизно 16-27 к.с.
Природно втрата потужності також залежить від величини навантаження, що надається на той чи інший компонент.
Але це знову ж приблизне значення, оскільки все це вираховується окремо для кожного компонента, в разі якби кожен компонент харчувався окремим ремінним приводом. Але у всіх автомобілях, як правило, використовується один або два ремінних приводу, які живлять все навісне обладнання. В результаті природно втрати потужності двигуна, швидше за все трохи нижче, ніж зазначено вище.
Також давайте не забувати, що крім ремінного приводу і допоміжного обладнання втрата потужності, що виробляється двигуном, відбувається і в інших компонентах автомобіля, таких як коробка передач, приводу, мости і т.п. Це відбувається через тертя обертових компонентів автомобіля, а також за рахунок їх нагрівання.
Так що, як правило, до коліс доходить зовсім не та потужність, яка насправді виробляється двигуном.
Так що, як бачите, допоміжне обладнання, розташоване в підкапотному просторі, забирає чимало енергії у двигуна. Але, тим не менше, навісне обладнання відіграє дуже важливе значення для будь-якого автомобіля. Так, звичайно, багатьом може не сподобатися, що спочатку виробляється двигуном потужність в результаті не доходить до коліс машини, але відмовитися від навісного додаткового оснащення силового агрегату неможливо.
Не так давно мене запитали - «Сергій, а скільки приблизно потужності забирає кондиціонер або той же клімат-контроль у двигуна автомобіля?» Забирає він однозначно, ось тільки - скільки, питання невирішене. І знаєте, адже навісного обладнання в машині дуже багато і всі вони через ремінні (або іншим способом) зв'язуються з силовим агрегатом (є і такі які просто заважають йому дихати - наприклад, каталізатор). І всі вони його навантажують! Тому сьогодні я вирішив говорити не тільки про кліматичній системі, а й про генератор, каталітичному нейтралізаторі, підсилювачі керма і навіть про помпі. Як завжди буде стаття + відео версія ...
Якщо говорити про двигун внутрішнього згоряння, то його (в найефективніших системах близько 25%, у дизеля близько 40-50%). ТО є з 10 літрів, 2,5 йдуть реально на роботу, а решта на втрати (теплові, механічні і т.д.). Сьогоднішня стаття буде зачіпати частину механічних втрат, адже все що я перерахував зверху потрібно крутити, гази (відпрацювання) проштовхувати і т.д. І ось цікаво, скільки ж реально на це йде кінських сил або кіловат? Давайте розбиратися
Ремені та електрику
На самому початку (для тих, хто фізику в школі не вчив), хочу сказати пару слів - звідки беруться ці втрати потужності?
ТАК все просто - ось висить у вас компресор кондиціонера збоку від мотора, і щоб він виробляв «холод» (точніше качав фреон по системі), його потрібно «крутити», тобто прикладати до нього механічну енергію, а вона як раз і береться через ремінну передачу (з одного боку вал кондиціонера, з іншого вал двигуна, зазвичай вішають всяке на «колінвал»).
Така ж ситуація з генератором (по суті це спеціалізована «динамо-машина»), щоб він виробляв електрику треба крутити його вал. Знову ж прив'язуємося до коленвалу
Гідравлічний підсилювач керма, працює за таким же принципом. Ремінь - насос ГУРА - колінвал. Хоча зараз з'являються ГУРИ з електричним насосом
НУ і з помпою така ж ситуація. Якщо хто не в курсі, то помпа качає по системі охолодження.
Справедливості заради, зараз багато виробників починають переходити на електричні помпи і компресори кондиціонерів, електричні підсилювачі керма. Тобто - вже немає ременів, а все «харчується» від бортової мережі, але як показує практика, навантаження на генератор зростає прямо пропорційно, якби вони були. Закон збереження енергії, чудес не буває
НУ і пару слів, про каталізатор, він також забирає частину потужності. Відбувається це таким чином, гази які виходять з двигуна зустрічаються з «перешкодою» яку повинні пройти, як ви розумієте це наш нейтралізатор. Тобто двигуну потрібно виштовхувати відпрацьовані гази не тільки з циліндрів, а й проштовхувати (якщо грубо висловитися) далі. НА це також йде частина енергії.
Скільки забирає кондиціонер?
Точних даних може і не бути! Не всі виробники вказують потужність своїх компресорів. ТАК і від класу і потужності автомобіля, багато що залежить.
Якщо брати середньостатистичну іномарку (клас B - С), є дані що потужність близько 2,9 кВт, переводимо на кінські сили і отримуємо 4л.с.
НА автомобілях класу D - E, великих позашляховиках потужність становить 4,413 кВт (близько 6 к.с.)
Варто також враховувати приблизно 5% на втрати пасової передачі, таким чином, отримуємо майже рівні 3 і 4,5 кВт, тобто в перекладі - 4 і 6 к.с.
Багато це чи мало? Мені здається пристойно - наприклад, у вас машина з тором в 100 к.с., і 4 з них забирає тільки кліматична система.
Скільки беруть підсилювачі керма (ГУР або ЕУР)
У мене, до речі, є докладна стаття -, хто не читав, раджу. АЛЕ зараз не про це, тут нас цікавить, що більше забирає від мотора?
ГУР - це гідравлічна система , У неї є насос, який нагнітає спеціальну робочу рідину в рейку, при повороті керма вона накачує або одну, або іншу сторону. Через це вам легше крутити кермом. Знову ж точних даних то його потужності немає (точніше не завжди їх можна знайти), і тут знову ж дані можуть різнитися від класу і потужності і авто.
Однак середні дані такі. Малий клас - 2-3 к.с., великі авто - близько 4 к.с.
Варто відзначити, що ГУР практично завжди забирає потужність від силового агрегату, тому що він пов'язаний ремінною передачею. Але в «вільному положенні» (коли машина стоїть, скажімо на холостому ходу і ви не крутите кермом) від'їдається невелика кількість потужності (близько 0,25 - 0,5 к.с.)
ЕУР - електропідсилювач керма , Як стає зрозуміло електрична система. Вона не використовує силовий агрегат безпосередньо, а живиться енергією від генератора (стоять електромотори і спеціальні датчики). ТАК і підключається вона саме тоді, коли ви повертаєте кермо. Тому коли машина стоїть і не рухається (кермом ви не граєте), тоді і витрати енергії немає. Це дозволяє економити трохи енергії, відповідно і палива. ТАК і останні тенденції показують, що скоро ГУРОВ може взагалі не залишитися.
Якщо приблизно перекинути навантаження на генератор, то виходять ці ж 2 - 4 к.с.
Зараз є кілька (на валу на рейці), через це потужність може варіюватися.
Скільки забирає генератор?
Тут все набагато простіше, саме генератори розрізняються по потужності. Одні з найбільш масових є пристрої в 120А (не буду брати старі моделі в 80-90А)
Коли машина працює, то виробляється їм напруга дорівнює приблизно 13,8 - 14,0В. Давайте візьмемо для прикладу 14. Тоді 14 Х 120А = 1680Ватт або 1,68 кВт. І це при максимальному навантаженні. Знову ж таки є більш продуктивні пристрої в 140 А, тобто 2,0 кВт
Якщо перевести це на «к.с.» то виходить близько 2 - 3 к.с. Саме стільки забирає генератор при максимальному навантаженні
Багато це чи мало вирішувати вам, особисто мені здається - чим більше електронікою напхана машина, тим більше він краде потужності від мотора.
споживання ПОМПИ
Вони як і підсилювачі керма можуть бути електричної або механічної (привід через ремінь). Проте багато виробників переходять саме на електричні варіанти, вони більш компактні і продуктивні (немає втрат на ремінну передачу).
Обчислити її споживання складно, тому я скористаюся даними автомобільного експерта Девіса Крейга. Він вирішив підрахувати, споживання механічного варіанти:
При оборотах в 1000 в хвилину - забирається близько 0,1 кВт або 0,13 к.с.
При оборотах у 2000 в хвилину - забирає потужності в 1,1 к.с. або 0,8 кВт
При оборотах понад 4000 в хвилину - 8,6 к.с або 6,4 кВт
Варто відзначити, що електричний варіант бере трохи менше, особливо різниця видна на високих оборотах.
Скільки потужності забирає каталізатор?
НУ і останнім про каталітичний нейтралізатор відпрацьованих газів. Скажу так, зараз ця данина екології встановлюється на всіх автомобілях (особисто я вважаю, що це правильно).
Як я вже писав зверху, двигуну складніше проштовхувати відпрацьовані гази через цей фільтр, тому його потужність трохи витрачається.
В інтернеті ходять різні версії, скільки він краде, іноді пишуть що АЖ 5% від потужності. Але найчастіше це робить на рівні похибки - приблизно близько 2 - 3 к.с.
Як пишуть на багатьох сервісах (де прошивають на Євро2), якщо приберете ваш мотор задихає на повні груди.
ПІДБИВАЄМО ПІДСУМОК
Звичайно дані приблизні (я візьму максимальні показники), але вони відображають всю суть втрат силового агрегату.
