Кпд автомобиля: Каков КПД автомобиля?. Удивительная механика

Каков КПД автомобиля?. Удивительная механика

Каков КПД автомобиля?

Да простит меня читатель, если я задам ему детский вопрос: каков КПД у автомобильного двигателя? «Совсем профессор от жизни отстал», – скорее всего подумает он и ответит, что из учебника физики следует: КПД бензинового двигателя достигает примерно 25 %, а дизельного – приближается к 40 %.

А может, не будем верить печатному слову, а лучше убедимся в этом сами. Заправим бак топливом «по горлышко» и проедем по городу, разумеется, без происшествий и «пробок», 100 км. А затем дольем бак из мерного сосуда снова до прежнего уровня. Если ваш автомобиль весит около тонны и работает на бензине, то долить придется в среднем около 10 л; для автомобиля той же массы с дизельным двигателем потребуется примерно 7 л солярки. Так как научные расчеты производятся не в литрах, даже не в поллитрах, а в килограммах, то для бензина, с учетом его плотности, это составит 7 кг, а для солярки – чуть больше 5 кг. При сжигании эти килограммы топлива выделят (можете проверить по справочнику!) 323 и 250 МДж энергии, соответственно. А затратит ваш автомобиль при движении со скоростью 50—60 км/ч (и это еще хорошо для города!) в среднем 25 МДж, о чем мы уже говорили выше. Поделим эту полезную работу на затраченную энергию и получим КПД для бензинового двигателя 7-8 %, а для дизеля – 10 %. Вот вам теория – 25 и 40 %, а вот суровая правда жизни – 7,5 и 10 %! Конечно, кое-что теряется и в трансмиссии, но это крохи по сравнению с потерями в двигателе.

Так что ж, врут авторы учебников? Нет, не врут, но лукавят. Тот КПД, что в них указан, относится к одному единственному режиму работы, называемому оптимальным.

Зависимость КПД двигателя внутреннего сгорания от мощности

А как, собственно, в научных институтах получают этот расход топлива? Испытуемый двигатель (не будем уточнять: оснащенный дополнительными системами – вентилятором, компрессором, генератором и т. д. или нет) устанавливают на специальный стенд, где его нагружают сопротивлениями, попросту – тормозят. Изменяют подачу топлива, момент сопротивления, частоту вращения, ведут строгий учет расхода топлива. Зная момент сопротивления и частоту вращения, можно определить мощность, а умножая эту мощность на время, получить работу в киловатт-часах. Правильнее, конечно, было бы выразить ее в джоулях. Так вот – 1 кВт·ч равен 3,6 МДж. Теперь, зная расход топлива в килограммах, можем отнести его к произведенной двигателем работе и получить так называемый удельный расход топлива. Чем современнее двигатель, тем меньше удельный расход топлива при наибольшей мощности и тем больше его КПД. Вот откуда эти 25 и 40 %!

А какова мощность, расходуемая двигателем при движении автомобиля со средней скоростью 50—60 км/ч? Оказывается, для оговоренной массы автомобиля она составляет около 4 кВт. Трудно в это поверить, но автомобиль с двигателем около 100 кВт тратит при этой скорости всего 4 % мощности. И какой КПД вы еще хотите получить при этом? Особенно с учетом привода от двигателя множества всяких дополнительных агрегатов.

Что же делать? Если попробовать ехать на нашем автомобиле при оптимальном режиме работы двигателя, то это составит около 180 км/ч, что не всегда нужно. Да и, честно говоря, при такой скорости почти все топливо уйдет на взбалтывание воздуха, или, по-научному, на аэродинамические потери.

Можно пойти по другому пути, поставив на наш автомобиль двигатель мощностью 5 кВт, то есть в 20 раз меньшей мощности. Тогда при скорости 60—70 км/ч наш автомобиль покажет рекордную экономичность, а двигатель – именно тот КПД, что указан в учебниках. Но, увы, такая скорость движения никого не устроит, не говоря уже о том, что разгоняться наш автомобиль будет медленнее товарного поезда.

Как же разрешить это противоречие, неужели никто об этом раньше не думал? Да нет же, думали. Уже чуть ли не полвека прошло с тех пор, как была предложена концепция так называемого «гибридного» силового агрегата. Предлагалось включать двигатель только при оптимальном режиме, чтобы запасать выработанную им «экономичную», а к тому же и «экологичную» энергию в накопителе, и выключать двигатель, когда он переполняется энергией (пусть отдохнет!), то есть использовать для движения автомобиля именно эту, самую дешевую и чистую энергию!

На заре автомобилизма и даже гораздо позже, в 50-е годы прошлого века, у нас в стране, когда дороги были не так загружены, эту энергию накапливали в самой массе автомобиля. Делалось это так: автомобиль разгоняли примерно до 80 км/ч почти на полной мощности двигателя, а следовательно, и при максимальном КПД. После этого двигатель выключали, а коробку передач ставили в нейтраль. На автомобилях тех лет делать это еще разрешалось. И автомобиль шел с неработающим двигателем и отключенной трансмиссией накатом чуть ли не целый километр, пока скорость не падала ниже 30 км/ч. Затем опять включалась трансмиссия, запускался двигатель и разгон повторялся. И так автомобиль ехал всю дорогу.

Такое движение по научному называется «регулярным импульсивным циклом». Благодаря этому циклу передовые водители-«стахановцы» тех лет экономили до 30 % топлива. При этом энергия двигателя, работающего почти в оптимальном режиме, накапливалась в массе самого автомобиля, как в аккумуляторе, и шла она на движение автомобиля накатом. Конечно же, никакой регулировки скорости движения такого автомобиля-накопителя произвести было невозможно. Его трансмиссия была отключена, разогнанный автомобиль был накопителем и потребителем собственной энергии. Как если бы поставить раскрученное колесо или маховик на ребро и дать ему возможность свободно катиться.

Конечно же, не это было моей целью. Автомобиль должен нести в себе накопленную кинетическую энергию, но при этом быть управляемым, причем лучше всего, чтобы скорость изменялась плавно и бесступенчато, а для этого нужен вариатор.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Что такое кпд двигателя автомобиля

Узнаем, что такое КПД двигателя автомобиля?

Эта общепризнанная аббревиатура расшифровывается просто – коэффициент полезного действия. Но что такое КПД двигателя легкового автомобиля знает не каждый водитель? Возможно ему это и ненужно, а знать нужно всё!

Что представляет собой КПД

Теперь немного о том, что же представляет собой КПД, и от чего зависит. По классическому определению это соотношение выполненной работы и затраченной для этого энергии. Определяется в процентном соотношении. Чем выше процент коэффициента полезных действий, тем эффективнее работает двигатель. Правда, даже современные автомобили не могут похвастаться достаточно высокими показателями КПД.

Сегодня считается нормальным, если уровень полезной работы ДВС машины находится в пределах 20 – 60%. Для сравнения – использование электрических двигателей дает возможность получать КПД на уровне 95%. Потеря эффективности возникает от различных внутренних и внешних факторов, воздействующих на двигатель,когда он эксплуатируется.

В частности к таким можно отнести потерю энергию через «вымывание» тепла, неэффективно подготовленная воздушная смесь, что в дальнейшем становится причиной ее неполного сгорания, затраты энергии на преодоление трения, потеря тепла в процессе отвода сгоревших газов. Суммарно такие потери могут достигать до 60 – 80% от изначально получаемой энергии.

Конечно, такой подход приводит к нецелевому использованию топлива, низкой мощности, быстрому изнашиванию деталей отдельного типа, необходимости выполнения более частых профилактических осмотров и ремонтов. Здесь важным моментом является необходимость использования качественных деталей. Ведь в процессе работы двигателя все его части постоянно находятся в повышенном напряжении. И малейший изъян одной из его частей может стать причиной выхода из строя всего агрегата.

Особенности КПД двигателя в автомобиле

Нужно также понимать, что КПД двигателей, работающих на бензине намного ниже таких же моторов, которые работают на дизтопливе. Отличительной особенностью этих видов топлива является использование дополнительных зажигательных элементов (в случае с бензином), либо же подача готовой топливной смеси в заранее подготовленную камеру со сжатым воздухом, где такое топливо самостоятельно воспламеняется.

Отдельно важно остановиться и на качестве самого топлива. Ведь неполное сгорание топлива может стать причиной потери до 25% выделяемой энергии. Поэтому многие компании тщательно подходят к выбору поставщиков топлива. Ведь четвертая часть потери это достаточно внушительный показатель. Более того, несгоревшее топливо имеет свойство не только попадать в атмосферу и загрязнять ее (а за это можно получить солидный штраф), но и оседает на внутренних стенках двигателя и его частей, тем самым приводя к засорению и преждевременному износу.

Используя качественное топливо, вы имеете возможность без проведения какой-либо внутренней модернизации машины, либо же замены отдельных его частей, фактически на ровном месте существенно повысит КПД мотора.

Усовершенствование КПД двигателя

Учитывая повышенный спрос общества на эффективные, экономные и комфортные автомобили, сегодня ученые и эксперты с разных стран участвуют в программах совершенствования автомобильных двигателей с тем, чтобы довести их КПД до уровня 80% и выше.

Для этого используются различные конструкционные доработки (например, турбо надув), заменяются металлические составляющие основы ДВС на более легкие сплавы, способные держать тепло и сводить уровень трения к минимуму при минимальных необходимых для этого затратах.

Все это становится основой для выпуска более компактных, облегченных двигателей, способных перерабатывать в полезную работу большую часть полученной изначально энергии. Тем самым все это позволяет реально экономить в процессе дальнейшей эксплуатации и обслуживании машины.

При этом уделяется большое внимание усовершенствованию и очистке уже имеющихся элементов (топливо, системы охлаждения, смазки, подачи горючего и отвода газов), ведь, как мы уже обратили внимание ранее, таким образом можно повысить КПД даже не меняя отдельных частей. Достаточно просто заливать правильное топливо, понизить уровень теплоотдачи в процессе работы ДВС, либо же отвода выхлопов.

Еще одним моментом эффективного использования транспортного средства, есть оптимальный уровень загрузки транспортного средства. Выдерживая среднюю скорость, правильные передачи, не пытаясь показывать свое излишнее мастерство, вы получите возможность существенно снизить потребление топлива. А также сможете достигнуть оптимальной мощности и скорости автокара в определенных условиях.

Рекомендуем Вам ознакомиться и узнать, что такое вискомуфта в автомобиле.

Источник

Какой КПД у двигателя автомобиля

Наверняка, многие автолюбители задавались вопросом о том, насколько мощность двигателя внутреннего сгорания соответствует полезности. Предполагается, что чем у силовой системы показатель КПД выше, тем она эффективнее. Если говорить абсолютными категориями, то на сегодняшний день самый высокий коэффициент у электрических двигателей, в некоторых моделях он достигает порядка 95 процентов. Что же до двигателей внутреннего сгорания, то у большинства из них, вне зависимости от типа топлива этот показатель весьма далёк от идеальных цифр.

КПД двигателя внутреннего сгорания

Конечно, современные двигатели гораздо эффективнее тех, что были разработаны и выпущены лет десять назад, обусловлено это объективными причинами развития технологий. В начале нулевых мотор объёмом в полтора литра выдавал в среднем около семидесяти лошадиных сил, и это было нормальным. Сегодня количество голов в табуне такого же объёма может достигать более 150. Каждый шажочек в плане увеличения КРД двигателя даётся производителям кропотливым трудом и перебором проб, ошибок и удач.

Где теряется эффективность

Забегая вперёд можно констатировать, что для бензиновых двигателей КПД равен примерно 25 процентам. Почему так мало, и чем обусловлены такие цифры? Причины здесь в потерях: если взять некое количество топлива, и обозначить его ста процентами чистой энергии, передающейся мотору, то можно проследить все потери.

• Для начала следует разобрать топливную эффективность. Все мы в курсе, что топливо сгорает не полностью, и некоторая его часть просто выходит в виде отработанных газов и вместе с ними. А это уже потеря примерно четверти эффективности, то есть – минус 25%. Даже инжектор и другие современные системы не решают этого вопроса, хоть и стали очень эффективными.
• Далее идут тепловые потери. Мотор греет себя, воздух, другие элементы и узлы, к примеру, радиатор, охлаждающую жидкость, свой корпус, а также выхлоп. В этом месте эффективность теряет ещё около 35%.
• Немало процентов забирают механические потери. Это поршни, шестерни, кольца, подшипники и прочие элементы и узлы, где присутствует трение. Сюда же относим и нагрузки генератора, который при выработке электроэнергии заметно тормозит коленвал. Несмотря на то, что смазочные материалы стали гораздо эффективнее, вынь да положь ещё двадцать процентов потерь.

И что у нас остаётся в остатке? А всего 20%! Понятно, что это средний показатель, и бензиновые двигатели бывают более эффективными, но насколько – может ещё пять-семь процентов, не больше. Да и двигателей таких совсем немного. Итого из залитых десяти литров топлива, что автомобиль съедает на сто километров пробега, на полезную работу уходить всего два с половиной литра, а остальные семь-восемь литров попросту уходят в потери.

Лучшие двигатели внутреннего сгорания эффективны на 25%

Дизель или бензин

А что в этом плане показывают дизельные агрегаты, и эффективнее ли они бензиновых собратьев? Если не лезть в самые гущи технических джунглей, то коротко можно констатировать, что в плане КПД дизельные двигатели будут эффективнее бензиновых. Если бензиновый агрегат преобразовывает всего 25 % топливной энергии в энергию механическую, то показатели дизельных моторов достигают 40%. А если дизель оснастить качественной турбиной, то КПД может достигать и пятидесяти процентов.

Подошла ли эволюция двигателей внутреннего сгорания к своему пику? Возможно. Поэтому сейчас всё больше автопроизводителей обращают внимание на электрическую тягу. Осталось лишь разработать эффективные батареи , не боящиеся мороза, и долго держащие заряд.

Источник

Что такое КПД двигателя? 3 фактора, влияющих на эффективность работы двигателя

Одним из наиболее значимых параметров, которые определяют эффективность различных механизмов машины, является КПД двигателя внутреннего сгорания. Что собой представляет данное понятие, от чего зависит коэффициент полезного действия в случае с автомобильным двигателем? Какой двигатель эффективнее: дизельный или бензиновый? Можно ли увеличить КПД двигателя?

Вопрос о том, насколько мощность соответствует КПД двигателя внутреннего сгорания, интересует практически каждого автолюбителя. В идеале чем выше КПД, тем эффективнее должна быть силовая система. Если же переходить от теории к практике, КПД в районе 95 % наблюдается только у электрических двигателей. Если рассматривать двигатели внутреннего сгорания вне зависимости от типа используемого топлива, то об идеальных цифрах можно только рассуждать.

Разумеется, эффективность современных двигателей существенно повысилась, если сравнивать с моделями, которые были выпущены всего 10 лет назад. Выпускаемые в начале 2000 годов 1,5-литровые моторы были рассчитаны на 70 лошадиных сил, к данному параметру претензий не было. Сегодня же при аналогичном объёме речь идет о 150 лошадиных силах и более.

Понятие «КПД двигателя»

Изначально рассмотрим, что такое КПД и как данное понятие рассматривать в аспекте автомобильного двигателя. Коэффициент полезного действия представлен показателем, с помощью которого отображается эффективность конкретного механизма относительно превращения полученной энергии в полезную работу. Показатель отображается в процентном соотношении.

В случае с двигателем внутреннего сгорания речь идет о преобразовании тепловой энергии, которая является продуктом сгорания топлива в цилиндрах мотора. КПД в данном случае отображает фактически реализуемую механическую работу, которая напрямую зависит от того, сколько поршень получит энергии от сгорания топлива. Также на данный параметр влияет итоговая мощность, которую установка отдаёт на коленчатом вале.

Возможно, вас заинтересует статья нашего эксперта, в которой подробно описывается и разбирается двигатель внешнего сгорания.

Что такое роторно-поршневой двигатель Ванкеля? Об особенностях этой разновидности мотора вы сможете узнать из материала нашего специалиста.

Также советуем прочитать статью нашего эксперта, в которой подробно рассматривается двигатель Ибадуллаева.

От чего зависит КПД

Ошибочно полагать, что КПД дизельного или бензинового двигателя может хоть как-то приблизиться к 100 %. На самом деле итоговый параметр во многом зависит от потерь:

1. Потери при сгорании топлива стоит рассматривать первостепенно. Всё топливо, которое поступает в мотор, не может полностью сгорать, поэтому его часть просто улетает в выхлопную трубу. Потери в данном случае составляют около 25 %.
2. Тепловые потери находятся на втором месте по значению. Получение тепла невозможно без энергии. Следовательно, энергия теряется при образовании тепла. Поскольку в случае с двигателем внутреннего сгорания тепло образуется с избытком, возникает необходимость в эффективной системе охлаждения. Однако тепло выделяется не только при сгорании топлива, но также во время работы самого мотора. Это происходит за счёт трения его деталей, поэтому часть энергии он теряет самостоятельно. На эту группу потерь приходится около 35 — 40 %.
3. Последняя группа потерь имеет место в ходе обслуживания дополнительного оборудования. Расход энергии может идти на кондиционер, генератор, помпу системы охлаждения и прочие установки. Потери в данном случае составляют 10 %.

Страшно представить, что у нас остаётся, поскольку в случае с бензиновыми агрегатами это в среднем 20 %, в иных не более 5 — 7 % дополнительно. Следовательно, заливая 10 литров топлива, которые уходят за 100 км пробега, всего 2,5 литра уходит на полезную работу, тогда как остальные 7 — 8 литров считаются пустыми потерями.

Коэффициент полезного действия: дизель или бензин?

Сравнивая коэффициент полезного действия бензинового и дизельного силового агрегата, о низкой эффективности первого стоит сказать сразу. КПД бензинового мотора составляет всего 25 — 30 %. Если речь идет о дизельном аналоге, показатель в данном случае составляет 40 %. О 50 % может идти речь при установленном турбокомпрессоре. КПД на уровне 55 % допустим при условии использования на дизельном ДВС современной системы топливного впрыска в сочетании с турбиной (читайте о том, как работает турбина).

Несмотря на то, что силовые установки конструктивно похожи, разница в производительности существенная, на что влияет принцип образования рабочей топливно-воздушной смеси и дальнейшая реализация воспламенения заряда. Также существенным фактором является вид используемого топлива. Оборотистость бензиновых силовых агрегатов более высока, если сравнивать с дизельными вариантами, но потери намного больше, поскольку полезная энергия расходуется на тепло. Как итог, эффективность преобразования энергии бензина в механическую работу намного ниже, а большая её часть просто рассеивается в атмосфере.

Крутящий момент и мощность

Если взять как основу одинаковый показатель рабочего объёма, мощность бензинового двигателя превосходит дизельный, но для её достижения обороты должны быть более высокими. Вместе с увеличением оборотов возрастают и потери, расход топлива повышается. Сам крутящий момент также не стоит упускать из виду, поскольку это сила, передающаяся на колёса от мотора, именно она и заставляет автомобиль двигаться. Таким образом, максимальный показатель крутящего момента бензиновыми двигателями достигается на более высоких оборотах.

Дизельный двигатель с аналогичными показателями способен на низких оборотах достичь максимума крутящего момента, а для реализации полезной работы расходуется меньше солярки. Следовательно, КПД дизельного двигателя выше, а топливо расходуется более экономно.

Эффективность бензина и солярки

Находящиеся в составе дизельного топлива углеводороды более тяжёлые, чем бензиновые. Во многом меньший коэффициент полезного действия бензинового мотора обусловлен особенностями сгорания бензинового топлива и его энергетической составляющей. Преобразование тепла в полезную механическую энергию в дизельном двигателе происходит более полноценно, следовательно, сжигание одинакового количества топлива за единицу времени позволяет дизелю выполнить больше работы.

Не стоит также упускать из виду создание необходимых для полного сгорания смеси условий и особенности впрыска. Подача топлива в дизельных моторах происходит отдельно от воздуха, поскольку впрыскивание осуществляется непосредственно в цилиндр на завершающем этапе такта сжатия, а не во впускной коллектор. Как итог, удаётся достичь более высокой температуры, а сгорание каждой порции топлива происходит максимально полноценно.

Повышение КПД двигателя

Топливная эффективность и КПД современных двигателей находятся на своём максимальном уровне, поскольку все усовершенствования, которые только могли иметь место в автомобильной инженерии, уже произошли. Тем не менее, производители стремятся повышать коэффициент полезного действия, но результат, который они получают, никак не сопоставим с огромными ресурсами, усилиями и временем, которое тратят для достижения цели. Итогом является увеличение КПД лишь на 2 — 3 %.

Частично именно эта ситуация стала причиной появления полноценной индустрии так называемого тюнинга двигателя в любой крупной стране. Речь идёт о многочисленных полукустарных мастерских, мелких фирмах и отдельных мастерах, которые доводят традиционные моторы массовых брендов для более высоких показателей, как в плане тяги, так и мощности или КПД. Это может быть форсирование, доработка, доводка и другие ухищрения, определяемые, как тюнинг.

Например, используемый впервые в 20-х годах турбонаддув воздуха, который поступает в двигатель, применяется и сейчас. Такое устройство было запатентовано ещё в 1905 году швейцарским инженером Альфредом Бюхи. В начале Второй мировой войны наблюдалось массовое внедрение систем прямого впрыска топлива в цилиндры поршневых моторов военной авиации. Следовательно, те передовые технические ухищрения, которые мы считаем современными, известны уже более 100 лет.

Выводы

В качестве итога стоит напомнить о том, что инженерам удалось шагнуть далеко вперёд от первых двигателей с КПД в районе 5 %. К тому же, изобретение идеального мотора с КПД под 100 % пока не представляется возможным, поэтому современные силовые установки находятся на пике своей эффективности. Единственный вариант для тех, кто принципиально нуждается в двигателе с 90-процентным КПД — это покупка электромобиля или машины с гибридным двигателем.

Источник

Объёмный КПД двигателя внутреннего сгорания

Автор temass

Дата
Июл 18, 2017
7 816

Среди множества полезных характеристик, кпд двигателя имеет немаловажное значение. От этого показателя зависит продолжительность и эффективность силового агрегата.

• КПД двигателя внутреннего сгорания – что это?
• Потери мощности — куда и почему
• Сравнение КПД тепловых двигателей — бензиновый и дизельный
• Асинхронный двигатель и стирлинг
• Максимальное значение кпд идеального двигателя
• Как повысить КПД?

КПД двигателя внутреннего сгорания – что это?

Во время работы, мотор превращает тепловую энергию, которая получилась от сгорания топлива, в механическую работу. Современные двигатели намного эффективнее, чем тем, которые были изготовлены лет 10 назад. Таким образом, коэффициент полезного действия рассчитывается на основании теххарактеристик, а также других показателей.

КПД это процентное отношение полезной работы к полной. Другими словами, это преобразование мощности, которая поступает на коленчатый вал двигателя, к мощности, которую получает поршень от сгорания топлива.

Все механизмы предназначены для выполнения определенной работы, которую называют полезной. Однако при этом часть энергии растрачивается. Для того чтобы выяснить эффективность работы, вполне подойдет формула кпд в физике: ɳ= А1/А2×100%, где А1 – полезная работа, выполненная машиной или двигателем, А2 – вся затраченная работа. При этом кпд обозначается символом η.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

Эффективность кпд измеряется в процентах и зависит от различных потерь, которые происходят в процессе работы.

Тепловая эффективность двигателя. Не такая страшная физика.

Обычно, если кто-то слышит слоган «тепловая эффективность двигателя», они сразу же меняют тему. Вы можете говорить о двигателях об их мощности, об их расходе топлива или — вызывая уважение собеседников как эксперта — о рабочих системах, таких как Дизель, Отто, Ванкель и Аткинсон. Но термическая эффективность звучит как домашняя работа по физике, то есть вызывает отвращение и негативные реакции. Между тем все это сливается в одно ….

КПД двигателя — обозначается латинским символом η (eta) — это параметр, который характеризует данный двигатель и означает, сколько подаваемого тепла преобразуется в полезную работу. В случае двигателя внутреннего сгорания это преобразование тепловой энергии, возникающей в результате сгорания топлива, в механическую энергию, выделяемую двигателем в результате вращения коленчатого вала.

Значения этой эффективности различны для разных типов двигателей и, например, для двигателей с искровым зажиганием составляют около 0,30–0,36, а для дизельных двигателей — около 0,40–0,45. Это означает не что иное, как то, что при заливке в бак 50 литров топлива только 15-18 литров бензина и 20-22,5 литра дизельного топлива используются для привода компонентов автомобиля. Остальное безвозвратно потеряно.

Потери мощности — куда и почему

• топливная эффективность – топливо сгорает не полностью, небольшая его часть просто вылетает в выхлопную трубу. На этом этапе теряется 25%;
• тепловая – двигатель греет не только себя, но и другие его элементы. Для получения тепла требуется энергия, это и есть потери. На них тратится еще 35%;
• механические – во время движения механизмов возникает трение. Конечно, смазки ослабляют его действие, однако полностью победить его пока не удалось. Это еще 20%.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

На выходе получаем, что кпд двигателя составляет всего 20-25%. Фактически, если автомобиль расходует 10 л бензина на 100км, то на работу уйдет всего 2 л, остальное составляют потери.

Понятие теплового двигателя

Такая машина работает по термодинамическому циклу. Это устройство, которое преобразует тепловую энергию в механическую, используя первый и второй законы термодинамики, описывающих преобразование тепла в работу.

Процесс сжигания топлива включает в себя химическую реакцию, называемую сгоранием, при которой топливо сгорает, потребляя кислород из воздуха с образованием углекислого газа и пара. В процессе своей работы такие агрегаты загрязняют атмосферу, поскольку топливо не сгорает полностью, несгоревшие частицы уносятся в атмосферу с выхлопными или дымовыми газами.

Модификации тепловых машин:

• Паровая машина;
• машина Стирлинга;
• двигатели внутреннего сгорания — бензиновый и дизельный;
• газовая турбина;
• паровая турбина;
• авиационные реактивные двигатели.

Сравнение КПД тепловых двигателей — бензиновый и дизельный

Если сравнивать полезную мощность, то сразу отметим, что бензиновый не такой эффективный. Его величина составляет всего 25-30%, в то время как у дизельного она -40%.

Несмотря на схожесть агрегатов, у них различные виды смесебразования.

1. У бензинового мотора поршни работают при более высоких температурах, что требует хорошего охлаждения. Поэтому тепловая энергия, которая могла бы трансформироваться в механическую, тратится впустую, тем самым снижая КПД.
2. У дизельного – рабочая смесь воспламеняется при сжатии, поэтому давление в цилиндрах намного выше. Кроме того, мотор намного меньше и экологичнее.

При низких оборотах и большом рабочем объеме уровень КПД может возрасти до 50%.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

КПД бензинового и дизельного двигателя

При этом стоит оговориться, что у бензиновых и дизельных машин КПД двигателя внутреннего сгорания различен: 20% против 40% (соответственно). Данный факт имеет место быть потому, что несмотря на то, что потери на обслуживание механики и нагрев планеты в бензиновых моторах и «дизелях» сопоставимы, количество сжигаемого в процессе горения топлива у дизельных двигателей выше.

Подводя итоги и вспомнив историю появления двигателя внутреннего сгорания, когда КПД составлял немногим более 5%, можно сказать, что инженеры шагнули далеко вперед, а учитывая факт того, что 100% КПД, а по сути идеального двигателя, им вряд ли удастся добиться, можно утверждать, что современные двигатели, скорее всего, достигли своего верха возможного КПД, поэтому неудивительно, что сегодня все чаще автомобилистам предлагаются машины с гибридными двигателями и электромобили, ведь КПД движка у них (электромобилей) – для справки – порядка 90%.

Асинхронный двигатель и стирлинг

Сегодня на рынке представлены асинхронные машины, большей частью которых являются элетрические. Асинхронный механизм преобразовывает электрическую энергию в механическую.

Основные их достоинства:

• простота изготовления и относительно низкая стоимость;
• высокая надежность;
• эксплуатационные затраты небольшие.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

Формула кпд рассчитывается следующим образом: η = P2 / P1 = (P1 — (Pоб — Pс — Pмх — Pд)) / P1, где Роб =Pоб1 + Роб2 – общие потери в обмотках асинхронного мотора. Для большинства современных механизмов такого типа, коэффициент достигает 80 – 90%.

Еще одним двигателем внутреннего сгорания, который может работать от любого источника тепла, является двигатель Стирлинга.

Следует учесть, что такие механизмы используют на космических аппаратах и современных подводных лодках.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

Он работает при любых температурах, не требует дополнительных систем для запуска, при этом их коэффициент полезного действия выше на 50-70, чем обычных двигателей.

КПД и мощность электродвигателя

КПД и мощность — это то, на что в первую очередь стоит обратить внимание при выборе асинхронного электродвигателя АИР. Суть работы любого эл двигателя заключается в том, что электрическая энергия, с сопутствующими преобразованию потерями, превращается в механическую. Чем меньше потери при протекании данного процесса, тем выше его КПД и тем эффективнее эл двигатель. Но, при всей важности коэффициента полезного действия, не стоит забывать о мощности мотора. Ведь даже при чрезвычайно высоком КПД и выдаваемой им мощности может быть недостаточно для решения необходимых вам задач. Поэтому при покупке очень важно знать не только, чему равен КПД электродвигателя, но и какую полезную мощность он сможет выдать на своем валу. Оба эти значения должны быть указаны производителем. Порой бывает и такое, что нет доступа к паспорту мотора (например, если вы покупаете его “с рук”, что крайне не рекомендуется делать) и приходится самостоятельно вычислять столь важные параметры. Для начала стоит определить: что такое коэффициент полезного действия, или попросту КПД. И так, это отношение полезной работы к затраченной энергии.

Определение КПД электродвигателя

Получается, для того чтобы определить этот параметр необходимо сравнить выдаваемую им энергию с энергией, необходимой ему чтобы функционировать. Вычисляется КПД с помощью выражения:

η=P2/P1 где η — КПД

P2- полезная механическая мощность электромотора, Вт P1- потребляемая двигателем электрическая мощность, Вт;

Коэффициент полезного действия это величина, находящаяся в диапазоне от 0 до 1, чем ближе ее значение к единице, тем лучше. Соответственно, если КПД имеет значение 0,95 — это показывает, что 95 процентов электрической энергии будут преобразованы им в механическую и лишь 5 процентов составят потери. Стоит отметить, что КПД не является постоянной величиной, он может меняться в зависимости от нагрузки, а своего максимума он достигает при нагрузках в районе 80 процентов от номинальной мощности, то есть от той, которую заявил производитель мотора. Современные асинхронные электродвигатели имеют номинальный КПД (заявленные производителем) 0,75 — 0,95. Потери при работе двигателя в основном обусловлены нагревом мотора (часть потребляемой энергии выделяется в виде тепловой энергии), реактивными токами, трением подшипников и другими негативными факторами. Под мощностью мотора понимают механическую мощь, которую он выдает на своем валу. В целом же мощность — это параметр, который показывает, какую работу совершает механизм за определенную единицу времени.

КПД электродвигателя это очень важный параметр определяющий, прежде всего эффективность использования энергоресурсов предприятия. Как известно КПД электродвигателя значительно снижается после его ремонта, об этом мы писали в этой статье. При уменьшении коэффициента полезного действия будут соответственно увеличены потери электроэнергии. В последнее время набирают популярность энергоэффективные электродвигатели разных производителей, в России популярны моторы производства ОАО «Владимирский электромоторный завод». Любые асинхронные электродвигатели представлены в каталоге продукции. Дополнительную полезную информацию Вы можете посмотреть в каталоге статей.

Максимальное значение кпд идеального двигателя

Как найти кпд двигателя, чье значение было бы идеальным и равнялось 100%. Возможно ли такое? Ответ на этот вопрос дал еще в 1824 г. инженер С. Карно. В своих разработках он придумал идеальную машину, где формула кпд теплового двигателя выглядит так: η=(T1 — Т2)/ T1.

• Фейсбук
• Гугл+
• ЖЖ
• Blogger

В результате было выяснено, что достичь 100% коэффициента можно лишь в том случае, если температура охладителя будет равна абсолютному нулю, а это невозможно, поскольку она не может быть ниже температуры воздуха.

КПД дизельного двигателя – заметная эффективность

Дизель является одной из разновидностей двигателей внутреннего сгорания, в котором воспламенение рабочей смеси производится в результате сжатия. Поэтому давление воздуха в цилиндре намного выше, чем у бензинового двигателя. Сравнивая КПД дизельного двигателя с КПД других конструкций, можно отметить его наиболее высокую эффективность.

При наличии низких оборотов и большого рабочего объема показатель КПД может превысить 50 %.

Следует обратить внимание на сравнительно небольшой расход дизельного топлива и низкое содержание вредных веществ в отработанных газах. Таким образом, значение коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания полностью зависит от его типа и конструкции. Во многих автомобилях низкий КПД перекрывается различными усовершенствованиями, позволяющими улучшить общие технические характеристики.

Это интересно

Наукой обосновано, что коэффициент полезного действия любого механизма всегда меньше единицы. Это связано со вторым началом термодинамики.

Для сравнения, коэффициенты полезного действия различных устройств:

• гидроэлектростанций 93-95%;
• АЭС – не более 35%;
• тепловых электростанций – 25-40%;
• бензинового двигателя – около 20%;
• дизельного двигателя – около 40%;
• электрочайника – более 95%;
• электромобиля – 88-95%.

Наука и инженерная мысль не стоит на месте. постоянно изобретаются способы, как уменьшить теплопотери, снизить трение между частями агрегата, повысить энергоэффективность техники.

Сравнение КПД двигателей – бензин и дизель

Если сравнивать между собой КПД бензинового и дизельного двигателя, то следует отметить, что первый из них недостаточно эффективен и преобразует в полезное действие всего 25-30 % произведенной энергии. Например, КПД стандартного дизеля достигает 40 %, а применение турбонаддува и промежуточного охлаждения повышает это значение до 50 %.

Статья в тему: Срок службы масла в двигателе: по моточасам или по пробегу

Оба двигателя, несмотря на схожесть конструкции, имеют различные виды смесеобразования. Поэтому поршни карбюраторного мотора работают при более высоких температурах, требующих качественного охлаждения. Из-за этого тепловая энергия, которая могла бы превратиться в механическую, рассеивается без всякой пользы, понижая общее значение КПД.

Тем не менее, для того чтобы повысить КПД бензинового двигателя, принимаются определенные меры. Например, на один цилиндр могут устанавливаться два впускных и выпускных клапана, вместо конструкции, когда размещается один впускной и один выпускной клапан. Кроме того, в некоторых двигателях на каждую свечу устанавливается отдельная катушка зажигания. Управление дроссельной заслонкой во многих случаях осуществляется с помощью электропривода, а не обыкновенным тросиком.

Если бы кто-то сказал заглянуть под капот и найти там мотор, у большинства из нас не было бы больших проблем с ним. Вы просто показываете на самую большую деталь, здесь сомнений нет – силовой агрегат – самая огромная часть автомобиля. Но что на самом деле скрыто под этим чугунным или алюминиевым корпусом? Достижение поколений — это точно. Говорят, что двигатель — это сердце автомобиля — и это правильно — без него машина не поедет.

Так как же это работает и почему? Что заставляет автомобиль воспроизводить приятную симфонию звуков после поворота ключа в замке зажигания? Как получилось, что двигатель способен привести в движение колеса? Было бы сложно описать последовательно все существующие типы двигателей в мире. Однако существует схема, которая, за исключением нескольких случаев, остается неизменной и на которой проще всего объяснить, как работает двигатель автомобиля, то есть тот тип моторов, который сжигает бензин, дизельное топливо или масло.

Поршень: отсюда начинается всё

Вообще всю работу в двигателе выполняет поршень. Именно он движется в цилиндре по принципу «скольжения» — прямолинейно и поступательно. Последовательно — один раз вверх, один раз вниз. Задача поршня, как следует из названия, заключается в нажатии. Если не один, то другой путь.

Чтобы выполнить работу, привести к появлению полезной энергии (КПД больше нуля), поршень должен немного поработать и сделать четыре движения в цилиндре — первоначально он всасывает воздух или смесь через открытый всасывающий клапан, скользя вниз до самого дна цилиндра. Когда он располагается на дне цилиндра, наполненного воздухом, клапан закрывается. Когда цилиндр наполняется воздухом «до зубов», поршень крепко сжимает его, поднимаясь вверх. Специально для такого сжатого воздуха топливо впрыскивается сверху (в дизельном двигателе) или возникает искра (вариант с бензиновым вариантом), которая вызывает взрыв. Независимо от силы взрыва (бывает, что из-за простоя автомобиля, первая искра недостаточно сильна) поршень отправляется вниз. Когда поршень заканчивает свой путь, цикл может считаться оконченным, затем он совершает еще один ход — вверх. Его уже ждет открытый выпускной клапан, через который поршень выталкивает весь этот ненужный мусор (выхлопной газ) наружу.

Поршневой цикл: схема

Это тот самый дым, который в конечном итоге выходит из выхлопной трубы под вашей машиной. И так продолжается снова и снова: всасывание воздуха — поршень опускается, сжатие воздуха – поршень уходит вверх. Взрыв — поршень опущен, выталкивание выхлопа — поршень вверх. И все время снова и снова.

Таким образом, энергия взрыва превращается в работу, потому что движение поршня, соединенного с шатуном, вызывает вращение коленчатого вала, что приводит в движение силовой агрегат, который перемещает колесо автомобиля. Конечно, двигатель обычно имеет несколько поршней и цилиндров. В целом, чем они больше, тем больше работа двигателя и чем больше мощность этих цилиндров, тем больше потенциал двигателя и, следовательно, — лучшее ускорение, лучшая динамика, но также и большая потребность в топливе.

Предлагаем вам посмотреть занимательное видео, в котором подробно рассказывается и показывается каким именно образом работаем двигатель внутреннего сгорания автомобиля:

Например, когда указатель тахометра в вашей машине приближается к 2000 об./мин. (2 тысячи оборотов коленвала), это означает, что поршень совершает 4000 ходов в это время, и смесь попадает в цилиндр 1000 раз! Все это за минуту. И всего на один цилиндр. Теперь подумайте, сколько топлива нужно двигателю, если вы «стреляете» в него все время, разгоняя до 6000 оборотов при нажатой педали газа в пол!

Важность моторного масла

Чтобы двигатель работал исправно, очень важно наличие в картере масла. Каждый из нас отлично знает, что, чем лучше скольжение, тем более плавным является движение (вспомните фигурное катание). В принципе, там, где есть движение в двигателе, где одна деталь соприкасается с другой, туда и попадает масло. Его путь начинается с масляного поддона, который расположен под двигателем, масло всасывается специальным насосом, затем масляный насос вдавливает его в трубчатую сборку, которая направляет смазочный растовр в множество мест двигателя.

Представьте, что случилось бы, если бы в течение длительного времени все компоненты двигателя двигались «всухую». Теперь вы, наверное, понимаете, почему так важно время от времени проверять уровень масла в двигателе.

Бензиновый и дизельный моторы: в чем принципиальные отличия?

В чем главное отличие бензинового двигателя от дизельного? Речь идет о принципе зажигания. Бензиновые двигатели имеют искровое зажигание, дизель является самоходным. Что означают эти слова?

Бензиновые двигатели для взрыва в цилиндре используют искру, генерируемую на свече зажигания. В дизельных двигателях всё совсем иначе. В дизельном моторе воздух в цилиндре сжимается поршнем гораздо сильнее. Настолько, что внутри создается высокая температура, достаточная для взрыва смеси в цилиндре без искры. Бензин не возгорается из-за большого давления, соляра (дизельное топливо), наоборот, не горит при нормальных условиях от обычной искры.

Двигатели также различаются по расположению и количеству цилиндров. В Европе наиболее популярными являются рядные двигатели — как можно заключить из названия, цилиндры, в которых движутся поршни, в них расположены в ряд. Рядный четырехцилиндровый двигатель будет отмечается символом R4, шестицилиндровый R6 и т. д. Теперь представьте, что Lamborghini собирается смонтировать большой 12-цилиндровый двигатель под капотом своей модели. Если бы производитель хотел установить все цилиндры в один ряд, двигатель занял бы много места. Таким образом, было изобретено другое решение — разветвленное расположение цилиндров в два ряда, под углом 60, 90 и даже 180 градусов (оппозитный мотор). Все двигатели этого типа обозначены буквой V, в данном случае это будет двигатель V12. Однако более популярными являются установки V6 и V8. Такие автомобили изготавливались в середине прошлого века в США, после финансового кризиса их посчитали недостаточно оправданными.

Эти «демонические», действительно мощные, производительные моторы, встречаются реже, их можно обнаружить, чаще всего, в Subaru или Porsche. Здесь поршни расположены с обеих сторон коленчатого вала, лицом друг к другу, что делает весь двигатель, по сравнению с другими, очень плоским, но не менее объемным.

Рядный двигатель

Когда дело доходит до поршневого устройства, существует еще один тип двигателя, который сильно отличается от остальных. Это двигатель с одним вихревым поршнем, так называемый Двигатель Ванкеля. Также существуют специальные роторные моторы (цилиндры расположены по кругу), сферические моторы (поршень двигается не поступательно, а описывает сферу) и многие другие изобретения.

Изобретенный более 100 лет назад поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на сегодняшний день все еще является самым распространенным в автомобилестроении. При выборе модели двигателя своего будущего автомобиля покупатель может предварительно ознакомиться с его основными характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем об основных показателях двигателей внутреннего сгорания, что они собой представляют и как влияют на работу.

Важнейшими характеристиками двигателя являются его мощность, крутящий момент и обороты, при которых эта мощность и крутящий момент достигаются.

Обороты двигателя

Под широкоупотребимым термином «обороты двигателя» имеется в виду количество оборотов коленчатого вала в единицу времени (в минуту).

И мощность, и крутящий момент — величины не постоянные, они имеют сложную зависимость от оборотов двигателя. Эта зависимость для каждого двигателя выражается графиками, подобными нижеследующему:

Производители двигателей борются за то, чтобы максимальный крутящий момент двигатель развивал в как можно более широком диапазоне оборотов («полка крутящего момента была шире»), а максимальная мощность достигалась при оборотах, максимально приближенных к этой полке.

Мощность двигателя

Чем выше мощность, тем большую скорость развивает авто

Мощность — это отношение работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени. При вращательном движении мощность определяется как произведение крутящего момента на угловую скорость вращения.

Мощность двигателя последнее время все чаще указывают в кВт, а ранее традиционно указывали в лошадиных силах.

Как видно на приведенном выше графике, максимальная мощность и максимальный крутящий момент достигаются при различных оборотах коленвала. Максимальная мощность у бензиновых двигателей обычно достигается при 5-6 тыс. оборотов в минуту, у дизельных — при 3-4 тыс. оборотов в минуту.

График мощности для дизельного двигателя:

Крутящий момент

Крутящий момент характеризует способность ускоряться и преодолевать препятствия

Крутящий момент (момент силы) — это произведение силы на плечо рычага. В случае кривошипно-шатунного механизма, данной силой является сила, передаваемая через шатун, а рычагом — кривошип коленчатого вала. Единица измерения — Ньютон-метр.

Иными словами, крутящий момент характеризует силу, с которой будет вращаться коленвал, и насколько успешно он будет преодолевать сопротивление вращению.

На практике высокий крутящий момент двигателя будет особенно заметен при разгонах и при передвижении по бездорожью: на скорости машина легче ускоряется, а вне дорог — двигатель выдерживает нагрузки и не глохнет.

Виды мощности

Для определения характеристик двигателя применяют такие понятия мощности как:

• индикаторная;
• эффективная;
• литровая.

Индикаторной называют мощность, с которой газы давят на поршень. То есть, не учитываются никакие другие факторы, а только давление газов в момент их сгорания. Эффективная мощность, эта та сила, которая передается коленчатому валу и трансмиссии. Индикаторная будет пропорциональной литражу двигателя и среднему давлению газов на поршень.

Эффективная мощность двигателя будет всегда ниже индикаторной.

Также есть параметр, называемый литровой мощность двигателя. Это соотношение объема двигателя к его максимальной мощности. Для бензиновых моторов литровая мощность составляет в среднем 30-45 кВт/л, а у дизельных – 10-15 кВт/л.

Как узнать мощность двигателя автомобиля

Можно посмотреть в документах на машину, но иногда требуется узнать мощность автомобиля, который подвергался тюнингу или давно находится в эксплуатации. В таких случаях не обойтись без динамометрического стенда. Его можно найти в специализированных организациях и на станциях техобслуживания. Колеса автомобиля помещаются между барабанами, создающими сопротивление вращению. Далее имитируется движение с разной нагрузкой. Компьютер сам определит мощность двигателя. Для более точного результата может понадобиться несколько попыток.

Роль мощности и крутящего момента двигателя

Для обеспечения лучших динамических показателей двигателя, производители стараются наделить силовой агрегат максимальным крутящим моментом, который будет достигаться в более широком значении оборотов двигателя.

Чтобы правильно оценить роль этих двух понятий, стоит обратить внимание на следующие факты:

• Взаимосвязь мощности и крутящего момента можно выразить в формуле: P = 2П*M*n, где Р – это мощность, M – показатель крутящего момента, а n – количество оборотов коленвала в единицу времени.
• Крутящий момент более конкретный показатель характеристики двигателя. Низкий крутящий момент (даже при высокой мощности) не позволит реализовать потенциал двигателя: имея возможность разогнаться до высокой скорости, автомобиль будет достигать этой скорости невероятно долго.
• Мощность двигателя будет возрастать с повышением оборотов: чем выше, тем больше мощность, но до определенных пределов.
• Крутящий момент увеличивается с повышением количества оборотов, но при достижении максимального значения показатели крутящего момента снижаются.
• При равных показателях мощности и крутящего момента более эффективным будет двигатель с меньшим расходом топлива.

Вопрос — ответ

1. Автомобиль в глубокой колее сел на брюхо: ведущие колеса вертятся, не касаясь земли. Водитель упрямо газует. Какую полезную мощность может при этом выдать двигатель?

Б — в зависимости от оборотов;

Г — в зависимости от включенной передачи.

Правильный ответ: В. Автомобиль не движется, мотор не совершает полезной работы. Значит, и полезная мощность равна нулю.

2. Заднеприводный автомобиль с блокированным дифференциалом движется по плохой дороге. Как распределена мощность между ведущими колесами?

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес;

В — в зависимости от сил сцепления с покрытием;

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес.

Правильный ответ: В. При блокированном дифференциале ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, но моменты на них не выравниваются — они зависят только от сцепления с дорогой. Следовательно, реализуемые колесами мощности тоже определяются силами сцепления с покрытием.

3. На что влияет мощность мотора?

А — на динамику разгона;

Б — на максимальную скорость;

В — на эластичность;

Г — на все перечисленные параметры.

Правильный ответ: Г. Часто полагают, что машину тащит исключительно крутящий момент. Но поставщиком крутящего момента является мотор. Если тот перестанет снабжать колеса энергией, то все динамические параметры будут равны нулю. Например, резко тронуться на повышенной передаче не удастся: при низких оборотах просто не хватит мощности. А она-то и определяет запас энергии, которую способен выдать двигатель. И влияет на все перечисленные параметры.

Источник http://avtokart.ru/dvigateli/kpd-sovremennyh-dvs.html
http://3drive.ru/articles/engine/kak-rabotaet-dvigatel-avtomobilya
Источник http://seite1.ru/zapchasti/moshhnost-dvigatelya-kak-rabotaet-i-chto-eto-takoena-chto-vliyaet/.html

Мощность и коэффициент полезного действия — урок. Физика, 8 класс.

Мощность по своей сути является скоростью выполнения работы. Чем больше мощность совершаемой работы, тем больше работы выполняется за единицу времени.

Среднее значение мощности — это работа, выполненная за единицу времени.

Величина мощности прямо пропорциональна величине совершённой работы \(A\) и обратно пропорциональна времени \(t\), за которое работа была совершена.

Мощность \(N\) определяют по формуле:

N=At.

 

Единицей измерения мощности в системе \(СИ\) является \(Ватт\) (русское обозначение — \(Вт\), международное — \(W\)).

Для определения мощности двигателя автомобилей и других транспортных средств используют исторически более древнюю единицу измерения — лошадиная сила (л.с.), 1 л.с. = 736 Вт.

Пример:

Мощность двигателя автомобиля равна примерно \(90 л.с. = 66240 Вт\).

Мощность автомобиля или другого транспортного средства можно рассчитать, если известна сила тяги автомобиля \(F\) и скорость его движения (v).

N=F⋅v

Эту формулу получают, преобразуя основную формулу определения мощности.

 

Ни одно устройство не способно использовать \(100\) % от начально подведённой к нему энергии на совершение полезной работы. Поэтому важной характеристикой любого устройства является не только мощность, но и коэффициент полезного действия, который показывает, насколько эффективно используется энергия, подведённая к устройству.  

Пример:

Для того чтобы автомобиль двигался, должны вращаться колёса. А для того чтобы вращались колёса, двигатель должен приводить в движение кривошипно-шатунный механизм (механизм, который возвратно-поступательное движение поршня двигателя преобразует во вращательное движение колёс). При этом приводятся во вращение шестерни и большая часть энергии выделяется в виде тепла в окружающее пространство, в результате чего происходит потеря подводимой энергии. Коэффициент полезного действия двигателя автомобиля находится в пределах \(40 — 45\) %. Таким образом, получается, что только около \(40\) % от всего бензина, которым заправляют автомобиль, идёт на совершение необходимой нам полезной работы — перемещение автомобиля.

Если мы заправим в бак автомобиля \(20\) литров бензина, тогда только \(8\) литров будут расходоваться на перемещение автомобиля, а \(12\) литров сгорят без совершения полезной работы.

Коэффициент полезного действия обозначается буквой греческого алфавита \(«эта»\) η, он является отношением полезной мощности \(N\) к полной или общей мощности Nполная.

 

Для его определения используют формулу: η=NNполная. Поскольку по определению коэффициент полезного действия является отношением мощностей, единицы измерения он не имеет.

 

Часто его выражают в процентах. Если коэффициент полезного действия выражают в процентах, тогда используют формулу: η=NNполная⋅100%.

 

Так как мощность является работой, проделанной за единицу времени, тогда коэффициент полезного действия можно выразить как отношение полезной проделанной работы \(A\) к общей или полной проделанной работе Aполная. В этом случае формула для определения коэффициента полезного действия будет выглядеть так:

 

η=AAполная⋅100%.

 

Коэффициент полезного действия всегда меньше \(1\), или \(100\) % (η < 1, или η < \(100\) %).

Кпд двс автомобиля в процентах

Среди множества характеристик механизмов в автомобиле важное значение имеет КПД двигателя. Наверняка многие автовладельцы задаются вопросом: что собой представляет классический ДВС и его КПД, ведь от этого показателя напрямую зависит работа силового агрегата – чем он выше, тем эффективнее его работа. Сегодня самым эффективным считается электрический тип мотора, его КПД способен достигать 90-95 %, а вот двигатели внутреннего сгорания, будь то бензин или дизель, по этому значению далеки от идеала.

КПД двигателя – что это такое

КПД двигателя внутреннего сгорания означает значение соотношение двух величин: мощность, подающаяся в процессе функционирования мотора на коленчатый вал к мощности, которая получается поршнем посредством давления газов, образовавшихся при воспламенении топлива. Проще говоря, это преобразование тепловой или термической энергии, которая образуется при сгорании топливной смеси (бензин и воздух) в механическую.

На эффективность КПД двигателя влияют совокупность различных механических потерь, возникающих на разных стадиях функционирования, а также движение отдельных деталей двигателя, вызывающих трение. Эти детали вызывают наибольшие потери, составляющие примерно 70 % от их общего количества. К ним частям относятся поршни, поршневые кольца, подшипники. Помимо этого, потери возникают от функционирования таких механизмов, как магнето, насосы и пр., которые могут достигать до 20%. Наименьшую часть потерь составляют сопротивления, возникающие в процессе впуска/выпуска в топливной системе.

Сравнение КПД двигателей – бензин и дизель

Если сравнить КПД дизельного и бензинового моторов – эффективнее из них, конечно, дизель, причина в следующем:

1. Бензиновый агрегат преобразует лишь 25 % энергии в механическую, в то же время дизельный до 40%.
2. Дизельный двигатель, оснащенный турбонаддувом, достигнет 50-53% КПД, а это уже существенно.

Так в чем заключается эффективность дизельного мотора? Все очень просто – не смотря на практически идентичный тип работы (оба мотора являются ДВС) дизель функционирует намного эффективнее. Топливо у него воспламеняется совсем по другому принципу, а также у него большее сжатие. Дизель меньше нагревается, соответственно, происходит экономия на охлаждении, так же у него меньше клапанов (значительная экономия на трении). Кроме этого, у такого агрегата нет свечей, катушек, а значит, нет и энергетических затрат от генератора. Функционирует дизельный двигатель с меньшими оборотами (коленвал не приходится раскручивать). Все это его делает чемпионом по КПД.

КПД дизельного двигателя – заметная эффективность

Показатель КПД для разных двигателей отличается и зависит от некоторых факторов. Бензиновые агрегаты имеют относительно низкий КПД, поскольку для них характерно большое количество тепловых и механических потерь, образующихся в процессе функционирования силовой установки данного типа.

Второй фактор – трение, возникающее в результате взаимодействия сопряженных деталей. Дополнительные потери вызваны работой других систем, механизмов и навесного оборудования и т.д.

Если сравнить дизельный мотор и бензиновый, то КПД дизеля значительно превышает КПД бензиновой установки. Бензиновые моторы имеют КПД в пределах 25% от количества полученной энергии. Иными словами, из потраченных в процессе функционирования мотора двигателя 10 л бензина только 3 л израсходованы на выполнение полезной для системы работы. Остальная часть энергии, образовавшаяся от сгорания бензина, разошлась на различные потери.

Что касается КПД дизельного агрегата атмосферного, то этот показатель достаточно высокий и составляет до 40%. Установка современного турбокомпрессора позволяет эту отметку увеличить до внушительных 50%. Современные системы топливного впрыска, установленные на дизельных ДВС, в совокупности с турбиной позволяют добиться КПД даже 55%.

Такая существенная разница в производительности конструктивно похожих дизельных и бензиновых ДВС обусловлена рядом факторов, к ним относятся:

• Вид топлива.
• Способ образования топливно-воздушной смеси.
• Реализация воспламенения заряда.

Агрегаты, работающие на бензине, более оборотистые, чем дизельные, но имеют более существенные потери, которые вызваны расходом энергии на тепло. Соответственно, полезная энергия бензина менее эффективно преобразуется в полноценную механическую работу, в то же время большая доля рассеивается системой охлаждения.

Мощность и крутящий момент

Когда показатели рабочего объема одинаковые, мощность атмосферного бензинового двигателя выше, но достигается только при более высоких оборотах. Агрегат нужно сильнее «крутить», при этом потери возрастают, соответственно увеличивается расход топлива. Кроме этого, стоит упомянуть крутящий момент, под воздействием которого повышается сила, которая передается от двигателя на колеса и способствует движению автомобиля. Бензиновые двигатели выходят на максимальный уровень крутящего момента лишь высоких оборотах.

Атмосферный дизель с такими же параметрами достигает пика крутящего момента лишь при низких оборотах. Это способствует меньшему расходу топлива, необходимого для выполнения работы, в результате чего, КПД более высокий и топливо расходуется экономнее.

В равнении с бензином, дизельное топливо образует больше тепла, так как температура сгорания дизтоплива значительно выше, что способствует более высокой детонационной стойкости. Получается, у дизельного мотора полезная работа, произведенная на конкретном количестве топлива гораздо больше.

Энергетическая ценность солярки и бензина

В состав солярки входит больше тяжелых углеводородов, нежели в бензин. Меньший КПД такого мотора сравнительно с дизельным агрегатом обусловлен энергетической составляющей бензина и способом его сгорания. При сгорании равного количества бензина и солярки большее количество тепла характерно для бензина. Тепло в дизельном агрегате более полноценно преобразуется в механическую энергию. Соответственно, при сжигании равного количества топлива за определенное количество времени именно дизельный мотор выполнит больше работы.

Помимо этого, нужно учитывать особенности впрыска и условия, способствующие качественному сгоранию смеси. В дизельный агрегат топливо поступает отдельно от воздуха и впрыскивается напрямую цилиндр в конце сжатия, минуя впускной коллектор. Результатом этого процесса становится температура, более высокая, чем у бензинового мотора и максимальное сгорание топливно-воздушной смеси.

Подробнее о потерях

Если сравнивать бензиновый и дизельный и ДВС, можно сказать что КПД бензинового мотора находится на более низком уровне – в пределах 20-25 %. Это обусловлено рядом причин. Если, к примеру, взять поступающее в ДВС топливо и «перевести» его в проценты, то получится как бы «100% энергии», которая передается мотору, а дальше, потери КПД:

1. Топливная эффективность. Далеко не все потребляемое топливо сгорает, его большая часть уходит с отработанными газами. Потери на этом уровне составляют до 25% КПД. Сегодня, конечно, топливные системы усовершенствуются, появился инжектор, но и это не решает проблему на 100%.
2. Второе – это тепловые потери. Часть тепла уходит из ДВС с выхлопными газами, кроме этого, мотор прогревает себя и ряд других элементов: свой корпус, жидкость в ДВС, радиатор. На все это приходится еще в пределах 35%.
3. Третье, на что расходуется КПД – это механические потери. К ним относятся составляющие силового агрегата, где есть трение: шатуны, кольца, всякого рода поршни и т.д. Также сюда можно отнести потери, обусловленные нагрузкой от генератора, к примеру, чем больше электричества он вырабатывает, тем сильнее он притормаживает вращение коленвала. Конечно, различные смазки для ДВС играют свою роль, но все-таки полностью проблему трения они не решают, а это еще дополнительные потери до 20 % КПД.

Таким образом, в остатке КПД не более 20%. Сегодня существует бензиновые варианты, у которых показатель КПД несколько увеличен – до 25%, но, к сожалению, их не так много. К примеру, если автомобиль расходует 10 л топлива на 100 км, то всего лишь 2 л уйдут на работу двигателя, а все остальные – это потери.

Конечно, есть вариант увеличить мощность за счет расточки головки, но к нему прибегают довольно редко, поскольку это вносит определенные изменения в конструкцию ДВС.

Конструкторы постоянно стремятся увеличить КПД как бензинового, так и дизельного агрегатов. Увеличение количества выпускных/впускных клапанов, управление топливным впрыском (электронное), дроссельная заслонка, активное использование систем изменения фаз газораспределения и другие эффективные решения позволяют значительно повысить КПД. Конечно, в большей степени это относится к дизельным установкам.

С помощью таких усовершенствований современный дизель способен практически полностью сжечь дизтопливо в цилиндре, выдав максимальный показатель крутящего момента. Именно низкие обороты означают незначительные потери во время трения и возникающее в результате этого сопротивление. По этой причине дизельный двигатель является одним из производительных и экономичных, КПД которого довольно часто превышает отметку в 50%.

Коэффициент полезного действия (КПД) – широко используемая характеристика эффективности некоторой системы или устройства. В нашем случае этой системой выступает двигатель внутреннего сгорания. Казалось бы, о какой эффективности может идти речь в мире современных моторов, разве она не равна 100 процентам? Но оказывается, как нет в нашем мире идеально черного или белого, так нет и машины, у которой вся энергия, получаемая от горения топлива, полностью переходит в механическую энергию, а последняя в свою очередь в полезную энергию прижимающую пилота автомобиля в его кресло.

Что такое КПД двигателя внутреннего сгорания.

Отношение полезной энергии к полной (затраченной), выраженное в процентном отношении, и есть искомый КПД двигателя внутреннего сгорания. Разберемся, куда же теряется энергия.

На что тратиться полезная энергия?

Первый пункт здесь – это потери, возникающие непосредственно при горении топлива, ведь все топливо в двигателе никогда не сгорает, часть его улетает в выхлопную трубу. Эта часть, в среднем, составляет около 25%.

Следующим местом (точнее явлением), куда исчезает энергия, является тепло, выделяемое при горении. Возможно, кто-то из вас еще помнит со времен, проведенных на школьной скамье, что для получения тепла требуется энергия, соответственно, образуемое тепло – это есть потери энергии. Здесь стоит заметить, что тепла при работе двигателя внутреннего сгорания образуется с излишком, что требует внедрения серьезной системы охлаждения.

Далее, кроме тепла, выделяемого от горения, тепло выделяется и при самой работе двигателя, ведь все его части трутся, теряя тем самым часть своей энергии.

Подведя итог, получаем еще порядка 35-40% потерь энергии на образование тепла.

Ну, и третья группа потерь – это потери на обслуживание дополнительного оборудования. Помпа системы охлаждения, генератор, кондиционер и пр. – все они для своей работы тоже потребляют энергию. Энергия эта берется от работы двигателя – в размере порядка 10%.

Подведя итог, получаем, что, сжигая топливо, в реальности на «полезное» дело автомобиль затрачивает лишь четверть, а порой и вовсе пятую часть той энергии, которую вырабатывает его движок. Цифры средние, но разбежка в целом понятна.

КПД бензинового и дизельного двигателя.

При этом стоит оговориться, что у бензиновых и дизельных машин КПД двигателя внутреннего сгорания различен: 20% против 40% (соответственно). Данный факт имеет место быть потому, что несмотря на то, что потери на обслуживание механики и нагрев планеты в бензиновых моторах и «дизелях» сопоставимы, количество сжигаемого в процессе горения топлива у дизельных двигателей выше.

Подводя итоги и вспомнив историю появления двигателя внутреннего сгорания, когда КПД составлял немногим более 5%, можно сказать, что инженеры шагнули далеко вперед, а учитывая факт того, что 100% КПД, а по сути идеального двигателя, им вряд ли удастся добиться, можно утверждать, что современные двигатели, скорее всего, достигли своего верха возможного КПД, поэтому неудивительно, что сегодня все чаще автомобилистам предлагаются машины с гибридными двигателями и электромобили, ведь КПД движка у них (электромобилей) – для справки – порядка 90%.

Видео.

КПД дизельного двигателя представляет собой отношение мощности, которая подается на коленчатый вал, к мощности, получаемой поршнем благодаря давлению газов, образующихся при воспламенении используемого топлива.

То есть эта величина является той энергией, которая преобразовывается из тепловой или термической энергии в механическую величину.

Бензиновые двигатели обладают принудительным зажиганием воздушно-топливной смеси искрой свечи.

Типы систем питания

Карбюраторный вариант предполагает смешивание воздуха и бензина во впускном трубопроводе карбюратора. В последнее время выпуск таких вариантов двигателей существенно снижается из-за несущественной экономичности подобных двигателей, их несоответствия экологическим нормам современности.

В вариантах впрысковых двигателей подача топлива происходит с помощью одного инжектора (форсунки) в центральный трубопровод.

В случае распределительного впрыска топливо попадает внутрь двигателя несколькими инжекторами. В таком случае увеличивается максимальная мощность, что существенно увеличивает КПД дизельного двигателя.

При этом снижаются расходы бензина и токсичность обработанных газов за счет фиксированной дозировки топлива электронными системами управления автомобильным двигателем.

Рассуждая над тем, каков КПД современного дизельного двигателя, необходимо знать о системе впрыска бензиновой смеси в камеру хранения. Если подача топлива осуществляется порциями, это гарантирует работу двигателя на обедненных смесях, что помогает снижать расход топлива, уменьшать выброс в атмосферу вредных газов.

Особенности дизельных двигателей

КПД бензинового и дизельного двигателя существенно отличаются между собой. Дизели являются теми двигателями, в которых после сжатия нагретая топливно-воздушная смесь воспламеняется. Они намного экономичнее бензиновых аналогов из-за большей степени сжатия, способствующей полному сгоранию воздушно-топливной смеси.

Достоинства дизелей

КПД дизельного двигателя можно увеличить при создании сопротивления движения воздуха из-за отсутствия дроссельной заслонки, но это приводит к повышению расхода топлива.

Наибольший крутящий момент развивают дизели на небольшой частоте вращения коленчатого вала.

Устаревшие конструкции дизельных двигателей от бензиновых аналогов отличаются определенными недостатками:

• большим весом и ценой при равной мощности;
• повышенным шумом, создаваемым при сгорании топлива в цилиндрах;
• меньшими оборотами коленчатого вала, повышенными инерциальными нагрузками.

Принцип деятельности

КПД современного дизельного двигателя определяется отношением полезной работы, совершаемой двигателем, к полной работе. Почти у всех автомобильных двигателей предполагается четыре такта:

• впуск топливно-воздушной смеси;
• сжатие;
• рабочий ход;
• выпуск отработанных газов.

Эффективность дизельного двигателя

КПД дизельного двигателя в процентах составляет порядка 35-40 процентов. Учитывая, что для бензинового агрегата показатель составляет до 25 %, дизель явно лидирует.

Если воспользоваться турбонаддувом, вполне модно увеличить КПД дизельного двигателя до 53 процентов.

Несмотря на сходство типа работы, дизель справляется с поставленной перед ним задачей намного качественнее и результативнее. Так как у него меньшее сжатие, воспламенение топлива происходит по другому принципу. Он будет меньше нагреваться, в результате чего на охлаждении происходит неплохая экономия. В дизеле нет свечей и катушек зажигания, следовательно, нет необходимости тратить дополнительную энергию генератора.

Для повышения эффективности работы бензинового двигателя добавляют пару выпускных и впускных клапанов, а на каждую свечу устанавливают отдельную катушку зажигания. Для управления дроссельной заслонкой используется электрический привод.

Эффективность топлива

Расчет КПД дизельного двигателя позволяет определить целесообразность его применения.

Дизель считается одним из вариантов двигателя внутреннего сгорания, для которого характерно после сжатия воспламенение рабочей смеси.

Для того чтобы выявить суть функционирования бензинового двигателя, и то, какой КПД дизельного двигателя, проводят математические расчеты.

Потери КПД

Сгорает не все топливо, некоторая его часть теряется вместе с выхлопными газами (теряется до 25 процентов КПД). В процессе функционирования двигатель тратит часть энергии на корпус, радиаторы, жидкость. Это приводит к дополнительной потере КПД. На все места, где существует трение: кольца, шатуны, поршни, потребляется дополнительная энергия, что негативно отражается на коэффициенте полезного действия.

Вариант определения

В технической документации можно найти информацию о мощности двигателя внутреннего сгорания. После заливки в него топлива и работы на максимальных оборотах в течение нескольких минут остатки топлива сливают. Вычтя из начального объема конечный результат, вооружившись плотностью, можно посчитать массу топливной смеси.

В настоящее время максимальной эффективностью обладает электрический силовой агрегат. Его КПД может достигать 95%, что является превосходным результатом. Если первые моторы при объеме двигателя 1,6 литра развивали не больше 70 лошадиных сил, то в наши дни этот показатель доходит до 150 лошадиных сил.

КПД – величина отношения мощности, подаваемой на коленчатый вал двигателя, к величине, получаемой от сгорания газовой смеси поршнем. В зависимости от того, какое топливо используется для работы автомобильного двигателя, КПД может варьироваться в диапазоне от 20 до 85 процентов. Безусловно, производители топливных систем ищут способы их улучшения, позволяющие существенно увеличить итоговую величину двигателя внутреннего сгорания.

Для снижения механических потерь от нагрузки генератора, трения в настоящее время в промышленности используют смазки. Но, несмотря на подобные достижения, полностью справиться с силой трения пока еще не удалось никому.

Даже после усовершенствований бензинового двигателя удалось добиться изменения у него коэффициента полезного действия до 20 процентов, только в некоторых случаях удается повышать КПД до 25 %.

Более высокий показатель коэффициента полезного действия свидетельствует о топливной эффективности. К примеру, при объеме дизельного двигателя 1,6 литра в городском цикле расход топлива составляет не более 5 литров. У бензинового аналога эта величина достигает 12 л. Сам дизельный агрегат гораздо легче и компактнее, к тому же считается более экологичным вариантом, чем бензиновый двигатель.

Эти положительные технические характеристики гарантируют дизелям более продолжительный эксплуатационный срок службы.

Заключение

Помимо многочисленных плюсов, есть у него и несколько недостатков, о которых также следует упомянуть. КПД двигателя внутреннего сгорания гораздо меньше 100 процентов, к тому же агрегат не выдерживает резкого понижения температуры воздуха.

Коэффициент полезного действия представляет собой величину, которая в процентном соотношении демонстрирует результативность функционирования механизма относительно преобразования тепловой энергии в полезную работу. ДВС осуществляет подобную деятельность, осуществляя преобразование тепловой энергии. Высвобождается она в результате сгорания в цилиндрах топливной смеси. КПД дизельного мотора является фактически совершенной механической работой, состоящей из отношения энергии, полученной от сгорания топлива, и мощности, отдаваемой установкой на коленчатом валу двигателя.

Эффективность работы современного дизельного агрегата определяется множеством различных факторов. В первую очередь, необходимо отметить тепловые и механические потери, возникающие в ходе работы двигателя такого типа. Кроме того, свою долю вносит в разнообразные потери и сила трения, которая появляется при тесном соприкосновении этих многочисленных деталей.

Основная часть расходуемой полезной энергии приходится на приведение в движение поршня, вращение внутри мотора различных деталей. Более 60 процентов сгорающего топлива требуется для обеспечения работы всех узлов автомобильного двигателя. При дополнительных потерях появляются существенные проблемы с дееспособностью навесного оборудования, разнообразных систем, механизмов.

Благодаря модернизации системы впрыска удалось внести позитивные изменения в значение коэффициента полезного действия, минимизировать потери.

У Toyota появились два новых бензиновых двигателя с высокими КПД | «Оптимум Авто» — сеть автосервисов в Москве

Японский лидер автомобилестроительной отрасли рассекретил два новых бензиновых двигателя с повышенной топливной эффективностью, экономичностью и с высоким уровнем экологичности, разработанные для установки на новые модели авто. Это агрегаты объемом 1,0 и 1,3 литра. Оригинальное масло к двигателям всегда можно приобрести в специализированных магазинах. Автозапчасти, а также ремонт двигателя не будут осложнять вашу жизнь. Данное оборудование будет устанавливаться уже со следующего года. Планируется в течение двух лет оснастить ими 30 процентов моделей.

По словам представителей компании, новые двигатели позволят сократить потребление топлива до 10%. У мотора в 1,3 литра повешенная степень сжатия — 13,5. Агрегат работает в паре с системой start-stop, которая направлена на снижение расхода топлива, уменьшение токсичных выбросов и шума за счет сокращения работы на холостом ходу. Принцип такой системы состоит в том, что при остановке автомобиля двигатель отключается, а при нажатии на педаль сцепления (у механики) или при отпускании тормоза (у автомата) происходит быстрый запуск мотора. До недавнего времени данная технология применялась только на гибридных автомобилях, но уже к 2015 году производители автотранспорта планируют оснастить более половины машин. Всего же в 2014 году Toyota представит 14 новых вариантов усовершенствованных агрегатов.

1,3- литровый усовершенствованный двигатель работает по циклу Аткинсона. И в сочетании с системой старт-стоп сокращает потери на трении и уменьшает количество избыточной энергии. Измененная система регулировки фаз газораспределения, а также регулировка выхлопных газов не только снижают расходы на топливо, но и увеличивают коэффициент полезного действия до 38%. Производители машин пока не раскрыли секрет, какие автомобили первые появятся с новыми моторами, только дали понять, что это будут не только гибридные автокары.

Разработка 1,0-литрового двигателя осуществлялась совместно с японской компании DaihatsuMotor, которая специализируется на выпуске микролитражных автомобилей. В Европе — это А класс, в Японии- Q класс. При разработке использованы те же технологии, что и 1,3 мотора. Разработчики смогли увеличить КПД до 37% и снизить расход топлива на 30%.

В соответствии с соглашением, подписанной в 2011 году между Toyota и BMW, немецкая марка обязуется поставлять дизельные моторы объемом 1.6 и 2.0 литров с 2014 года. Также не исключено, что новый субкомпакт, разработанный на базе Mazda2 следующего поколения, будет оснащен двигателем Mazda из семейства SkyActiv.

В районе КПД сгорел автомобиль. Видео

Региональное информационное агентство Пензенской области, пожалуй, — единственный источник новостей, где публикуются заметки, охватывающие не только Пензу, но и районы. Таким образом, мы представляем полную картину региона.

На сайте РИА ПО публикуются не только новости Пензенской области, но и аналитические статьи, интервью на актуальные темы, обзоры и фоторепортажи.

Ежедневно по будням мы предлагаем читателям дайджест событий, произошедших в Сурском крае за минувший день.

Новостная лента Пензенской области раскрывает жизнь региона в сфере экономики, общества, спорта, культуры, образования, сельского хозяйства, ЖКХ, здравоохранения и медицины. Помимо этого, на наших страницах публикуется информация о предстоящих событиях, концертах и спортивных мероприятиях.

Вместе с тем, РИА Пензенской области размещает новости инвестиционной политики региона, происшествий, криминала, аварий и ДТП.

Ежедневно в режиме онлайн РИА ПО публикует оперативные и последние новости Пензы и районов Пензенской области. Читатели могут узнать об актуальных событиях Пензенского, Башмаковского, Бековского, Бессоновского, Вадинского, Земетчинского, Спасского, Иссинского, Городищенского, Никольскиого, Каменского, Кузнецкого, Нижнеломовского, Наровчатского, Лопатинского, Шемышейского, Камешкирского, Тамалинского, Пачелмского, Белинского, Мокшанского, Неверкинского, Сердобского, Лунинского, Малосердобинского, Колышлейского и Сосновоборского районов.

Новости Пензы и Пензенской области — здесь собраны последние и самые важные публикации о том, что сегодня происходит в городе: культурные, спортивные события, актуальные нововведения в сфере ЖКХ и строительства, происшествия, чрезвычайные ситуации, ДТП, аварии, криминальная хроника.

Мы также не оставляем без внимания достижения земляков: спортсменов, представителей культуры, науки и образования.

На страницах РИА Пензенской области оперативно публикуются не только фотографии с прошедших мероприятий, но и видео, а также инфографика.

Помимо этого, читателям периодически предлагаются тесты на знание Сурского края.

Новости Пензы и Пензенской области сегодня — это около ста ежедневных публикаций о том, что в данный момент актуально для жителей областного центра и региона.

На страницах РИА ПО ежемесячно публикуются материалы о вступающих в силу законах, которые коснутся жителей нашего региона.

Наше информационное агентство предоставляет читателям актуальный прогноз погоды в Пензе и Пензенской области на неделю и каждый день с указанием температуры воздуха, направления ветра и осадков. Прогноз сопровождается комментарием специалиста из регионального ЦГМС.

Riapo.ru – это новости Пензы, главные события, факты и мнения об актуальных и насущных вопросах и проблемах в регионе.

Эффективность большегрузного автомобиля | Международный совет по чистому транспорту

На этой странице собраны ресурсы для политиков о том, как разработать обязательные стандарты эффективности для новых транспортных средств большой грузоподъемности. Мы используем термин «стандарты эффективности транспортных средств» для обозначения стандартов производительности, направленных на снижение расхода топлива, выбросов углекислого газа или парниковых газов. Транспортные средства большой грузоподъемности (HDV) определяются как грузовые автомобили и автобусы с полной массой более 3500 кг.HDV — хороший кандидат на стандарты эффективности, поскольку на них приходится менее 5% мирового парка дорожных транспортных средств, но 40% их энергопотребления. Установление и обеспечение соблюдения новых стандартов эффективности HDV может служить мощным дополнением к рыночным подходам, таким как предоставление автопаркам и грузоотправителям более качественной информации о технологиях и стратегиях экономии топлива, и фискальных мерах, таких как налогообложение топлива и транспортных средств для стимулирования покупки. создания более экономичных транспортных средств и предоставления стимулов для использования передовых технологий и транспортных средств и инфраструктуры, работающих на альтернативном топливе.

По сравнению с легковыми автомобилями, уникальные проблемы регулирования HDV включают большое количество возможных комбинаций двигателей, трансмиссий и кузовов; отсутствие данных о том, как на самом деле используются HDV; и высокая стоимость динамометрических испытаний шасси для укомплектованных автомобилей. В ответ на эти вызовы правительства Соединенных Штатов и Европейского Союза разработали сложные модели, которые способны моделировать топливную экономичность полных транспортных средств, а не проверять каждую из них на динамометрическом стенде.Эти модели используют в качестве входных данных результаты стандартизованных испытаний компонентов, выполненных на двигателях, шинах, аэродинамике, осях и трансмиссиях. Этот сборник ресурсов предлагает руководство по необходимым шагам, которые должны быть предприняты регулирующими органами для разработки и внедрения стандартов эффективности для полных HDV с использованием этого комбинированного подхода, состоящего из испытаний компонентов и моделирования транспортных средств для сертификации. Ресурсы будут добавлены на эту страницу осенью 2018 и 2019 годов.

Повышение эффективности транспортных средств | NRDC

Легковые и грузовые автомобили наносят большой урон здоровью населения и окружающей среде, сжигая топливо и вызывая загрязнение, связанное с респираторными заболеваниями и изменением климата.Максимально эффективное использование бензина и дизельного топлива уменьшило бы эти удары, однако в течение десятилетий средний американский автомобиль достигал менее 22 миль на галлон.

Не хватало технологических ноу-хау. Это была мотивация.

Фрэнк Лукассек / Корбис

В последние годы NRDC помог Соединенным Штатам преодолеть эти ограничения. Наши эксперты по политике помогли Калифорнии и другим штатам установить стандарты по сокращению выбросов углерода из выхлопных труб, и наши судьи защищали эти стандарты в суде.В 2012 году мы помогли заключить сделку с автопроизводителями, профсоюзами и государственными учреждениями по внедрению стандартов топливной эффективности 54,5 миль на галлон к 2025 году.

Это позволит вдвое сократить выброс углерода от новых автомобилей и сэкономить водителям 90 миллиардов долларов в год при насос. Это также заставит работать больше американцев. В отчете NRDC за 2011 год было обнаружено, что внедрение чистых и эффективных транспортных технологий, таких как турбокомпрессоры, улучшенные трансмиссии и современные аккумуляторы, позволило задействовать более 150 000 человек в 43 штатах и ​​Вашингтоне, округ Колумбия.C.

Грузовики средней и большой грузоподъемности также могут сэкономить больше топлива. В 2013 году парк грузовых автомобилей США выбросил 530 миллионов метрических тонн углеродного загрязнения — примерно столько же, сколько 95 миллионов автомобилей, — и объем грузовых перевозок растет. NRDC помог обеспечить первый этап стандартов топливной эффективности для грузовиков в 2011 году, и мы настаиваем на сильном втором этапе. К 2025 году жесткие стандарты могут снизить расход топлива в новых грузовиках как минимум на 40 процентов по сравнению с уровнем 2010 года.

По мере того, как производители готовятся соответствовать новым стандартам эффективности, NRDC прямо сейчас выступает за дополнительные способы экономии топлива.Мы рассказываем людям простые шаги, которые могут сэкономить среднему водителю около 800 долларов на бензине в год. И мы настаиваем на политике эффективности и транзита, которая позволит сэкономить 10 миллионов баррелей нефти в день к 2030 году.

Эффективность легких и тяжелых автомобилей

Конгресс должен…

ВЫПУСК
Транспортный сектор потребляет треть энергии, используемой в Соединенных Штатах, 90 процентов этой энергии приходится на автотранспортные средства. Закон об энергетической независимости и безопасности 2007 года (EISA) повысил стандарты экономии топлива для легковых и легких грузовиков (CAFE), а также приказал установить стандарты для грузовиков средней и большой грузоподъемности.Впоследствии администрация Обамы ускорила повышение эффективности легковых автомобилей, потребовав к 2016 году стандарта 35,5 миль на галлон. Однако достижение целей в области нефтяной безопасности и климата потребует постоянных улучшений после 2016 года. В более широком смысле успешный переход к высокоэффективным автомобилям с низким уровнем выбросов будет зависеть от высокого спроса на эти автомобили со стороны потребителей и грузовых перевозчиков.

РЕЗЮМЕ
Продолжающееся повышение стандартов экономии топлива для снижения U.С. Нефтяная зависимость и выбросы парниковых газов при обеспечении чистой экономической выгоды имеют важное значение. Для легковых автомобилей к 2020 году в среднем более 40 миль на галлон — это технологически осуществимо и рентабельно для потребителей, и может быть достигнуто без ущерба для безопасности транспортного средства. Для автомобилей большой грузоподъемности средняя экономия топлива может быть увеличена более чем на 50 процентов в течение следующих десяти-пятнадцати лет.

Чтобы облегчить соблюдение более высоких стандартов, следует рассмотреть дополнительные политики, включая налоговые льготы для покупки высокоэффективных транспортных средств; сборы за автомобили, потребляющие газ; усилия по маркировке и просвещению потребителей; и активные исследования и разработки в области топливосберегающих автомобилей с низким уровнем выбросов.В целом, технологически нейтральный стимул к покупке эффективных автомобилей — лучший способ обеспечить высокий и постоянный спрос.

Программа льгот будет предоставлять скидки покупателям эффективных автомобилей и взимать плату с тех, кто покупает неэффективные автомобили. В простейшей структуре комиссионных сборов размер комиссии или скидки устанавливается по скользящей шкале пропорционально количеству топлива, потребляемого транспортным средством на каждую пройденную милю. Плата за повышение эффективности стимулирует производителей к внедрению рентабельных эффективных технологий и смягчает рыночные неудачи, возникающие из-за недооценки потребителями экономии топлива, связанной с эффективными транспортными средствами.Сборы могут быть разработаны как программы, не влияющие на доход, и могут быть приняты как расширение федерального «налога на пожиратель бензина», который в настоящее время применяется только к легковым автомобилям.

В некоторых случаях целевые налоговые льготы необходимы, чтобы помочь запустить передовые автомобильные технологии и увеличить проникновение этих продуктов на рынок. Перспективным технологиям могут потребоваться ресурсы для перехода от прототипа к коммерческому производству, а затем для достижения эффекта масштаба, прежде чем они станут практической альтернативой сегодняшним обычным автомобилям с двигателями внутреннего сгорания.Стимулы должны основываться в первую очередь на производительности и требовать как экономии топлива, так и сокращения выбросов.

Налоговые льготы для гибридных автомобилей, автомобилей на топливных элементах и ​​усовершенствованных дизельных транспортных средств, установленные в Законе об энергетической политике (EPAct) 2005 года, истекают в конце 2010 года, но новый гибридный кредит на подключаемый модуль в размере до 7500 долларов США для легких грузовых автомобилей. Осенью 2008 года были введены автомобили и 15 000 долларов на тяжелые автомобили. Кредиты на гибридные грузовики для тяжелых грузовиков, предоставленные EPAct 2005, истекают в конце 2009 года, так же как гибридные варианты прибывают в значительном количестве.Кроме того, проблемы с денежными потоками и налоговыми обязательствами создали препятствия для использования кредитов многими автопарками. Следовательно, в настоящее время важно принять новые стимулы для тяжелых гибридов, но на этом рынке предпочтительнее перейти от налоговых льгот к денежным скидкам.

Еще один способ укрепить рынок эффективных транспортных средств — ослабить влияние волатильности цен на топливо. Это можно сделать, установив минимальную цену на топливо для транспортных средств путем автоматического повышения налогов на бензин и дизельное топливо, когда цена на насос опускается ниже определенного фиксированного уровня.Наконец, климатическое законодательство должно включать цели по выбросам в транспортном секторе, чтобы обеспечить достаточно быстрый прогресс в эффективности транспортных средств, а также в эффективности систем и использовании низкоуглеродных видов топлива.

• Расширить и улучшить стимулы для покупки высокоэффективных тяжелых грузовиков в рамках подготовки к новым стандартам эффективности и выбросов парниковых газов
• Принять льготную программу по продвижению покупки экономичных легковых автомобилей
• Рассмотрите минимальную цену на транспортное топливо, чтобы обеспечить последовательный сигнал для инвестиций в эффективность со стороны производителей и потребителей
• Установить цели для U.S. Выбросы парниковых газов транспортного сектора в климатическом законодательстве Кроме того, DOT и EPA должны установить стандарты топливной эффективности и выбросов парниковых газов для тяжелых транспортных средств и регулярно обновлять стандарты для легких транспортных средств.

Информационный бюллетень

Эффективность легких и тяжелых автомобилей

Средняя топливная экономичность легковых автомобилей США

Примечания:

Данные, начиная с 2007 г., рассчитываются с использованием новой методологии, разработанной FHWA.Данные за эти годы основаны на новых категориях и не сопоставимы с предыдущими годами. Новая категория Легковые автомобили с короткой колесной базой включает легковые автомобили, легкие грузовики, фургоны и внедорожники с колесной базой (WB), равной или менее 121 дюйма. Новая категория Легкий автомобиль с длинной колесной базой включает в себя большие легковые автомобили, фургоны, пикапы, а также спортивные / внедорожные автомобили с колесной базой (WB) более 121 дюйма.

Показатели топливной эффективности для Легковых автомобилей представляют собой взвешенное по продажам среднее гармоническое значение комбинированной экономии топлива Легковых автомобилей и Легковых автомобилей .

Описание:

ОБОЗНАЧЕНИЕ: CAFE = Средняя экономия топлива по предприятию; GVWR = номинальная полная масса автомобиля; mpg = мили на галлон; U = данные отсутствуют; R = исправлено.

^a 1960-2006 данные относятся к легковому легковому и прочим 2-осным 4-шинным транспортным средствам соответственно. Данные за 1960-2006 гг. Несопоставимы с данными на начало 2007 г.

^b С 1980 по 1994 год Легковой автомобиль с короткой колесной базой (ранее Легковой автомобиль ) по топливной эффективности включает мотоциклы.

^c Предполагается, что 55% пробег по городу и 45% по шоссе. Источник рассчитал средние мили на галлон для легковых автомобилей, взяв обратную величину от средневзвешенного объема продаж галлонов на милю. Это называется гармоническим средним.

^d Начиная с 1999 финансового года, общий парк легких грузовиков перестал делиться на внутренние или импортные.

^e Комбинированная цифра на 1980 год отсутствует. В 1980 году стандарт CAFE для 2-х колесных и 4-х колесных легких грузовиков составлял 16.0 и 14,0 миль на галлон соответственно.

Источник:

Средняя топливная эффективность легковых автомобилей в США:

1980-94: Министерство транспорта США, Федеральное управление автомобильных дорог, сводка статистики автомобильных дорог за 1995 год , таблица VM-201A, доступно на http://www.fhwa.dot.gov/policyinformation/statistics.cfm по состоянию на октябрь. 6, 2011.

1994-2019: Министерство транспорта США, Федеральное управление шоссейных дорог, Highway Statistics (Вашингтон, округ Колумбия: Ежегодные выпуски), таблица VM-1 доступна по адресу http: // www.fhwa.dot.gov/policyinformation/statistics.cfm по состоянию на 14 января 2021 г.

Топливная эффективность нового автомобиля (на основе выпуска модельного года) и стандарты CAFE:

1960-2014: Министерство транспорта США, Национальная администрация безопасности дорожного движения, Сводка показателей экономии топлива (Вашингтон, округ Колумбия: Ежегодные выпуски), доступно на http://www.nhtsa.gov/fuel-economy по состоянию на март. 3, 2016.

2015-17: Министерство транспорта США, Национальная администрация безопасности дорожного движения, Отчет об экономии топлива флота , доступно по адресу https: // one.nhtsa.gov/cafe_pic/CAFE_PIC_fleet_LIVE.html по состоянию на 16 октября 2019 г.

Федеральных автомобильных стандартов | Центр климатических и энергетических решений

Легковые автомобили / малотоннажные грузовики

Предлагаемые стандарты на 2023–2026 гг.

В августе 2021 года Агентство по охране окружающей среды (EPA) предложило новые стандарты выбросов парниковых газов для новых легковых автомобилей и легких грузовиков. Предлагаемое правило требует от автопроизводителей повысить среднюю топливную эффективность на 10 процентов с 2022 по 2023 модельные годы, а затем на 5 процентов в год с 2024 по 2026 годы.Кроме того, президент Байден издал Указ 14037, «Укрепление американского лидерства в экологически чистых автомобилях и грузовиках », в котором поставлена ​​цель сделать 50 процентов всех продаж новых легковых и легких грузовых автомобилей электрическими, водородными топливными элементами или подключаемыми гибридными двигателями. 2030. Это необязательная цель, которую основные автопроизводители, такие как Ford, General Motors и Stellantis, взяли на себя добровольно выполнить.

В дополнение к предлагаемым стандартам выбросов парниковых газов от транспортных средств Национальная администрация безопасности дорожного движения (НАБДД) предложила новые стандарты экономии топлива для новых легковых автомобилей и легких грузовиков на 2024–2026 годы.Стандарты будут повышаться примерно на 8 процентов каждый год, достигнув к 2026 году среднего значения по всему парку 48 миль на галлон (миль на галлон). Хотя НАБДД и Агентство по охране окружающей среды часто координируют стандарты экономии топлива и выбросов парниковых газов, от НАБДД требуется больше времени, чем EPA. Чтобы отразить это, агентства предложили стандарты с разными датами вступления в силу.

Прогнозируемый на 2023–2026 годы Стандарты по двуокиси углерода (CO2) и экономии топлива для всего парка

миль на галлон миль на галлон миль на галлон

Автомобиль	Стандартный	2023	2024	2025	2026
Легковые автомобили	CO2 (г / миль)	165	157	149	142
	CO2 экв.	55	59	60	63
	КАФЕ (миль на галлон)		49,2	53,4	58,1
Легкие грузовики	CO2 (г / миль)	232	221	210	199
	CO2 экв.	38	39	41	44
	КАФЕ (миль на галлон)		35,1	38,2	41,5
Комбинированные легковые и легковые автомобили	CO2 (г / миль)	198	189	180	171
	CO2 экв.	45	47	49	52
	КАФЕ (миль на галлон)		40,7	44,2	48,1

Примечание. Предлагаемые EPA стандарты выбросов парниковых газов выражены в граммах диоксида углерода на милю (г / милю), а предлагаемые NHTSA стандарты экономии топлива выражаются в милях на галлон (миль на галлон).Предлагаемое EPA правило также включает предполагаемое влияние на экономию топлива, которое выражается в эквиваленте СО2 миль на галлон.

Предложенное EPA правило

сохранит и восстановит несколько гибких возможностей и стимулов из предыдущих правил, включая сохранение существующей программы для кредитного усреднения, банковского обслуживания и торговли выбросами парниковых газов, впервые введенной в 2010 году. при администрации Обамы, но был отменен администрацией Трампа, что позволило автомобилям с нулевым или почти нулевым уровнем выбросов быть более взвешенными в соответствии со стандартами, чем обычные автомобили, хотя этот множитель будет постепенно прекращен после 2026 года.Кроме того, он будет поддерживать кредиты вне цикла, позволяющие автопроизводителям учитывать улучшения энергоэффективности, не связанные с выхлопными газами, которые сокращают выбросы гидрофторуглерода (ГФУ) или другие выбросы, в общее сокращение выбросов парниковых газов. Наконец, это правило восстановит стимулы для полноразмерных пикапов для гибридов, которые были удалены правилом БЕЗОПАСНОСТИ.

И EPA, и NHTSA сослались на серьезные обязательства производителей по наращиванию производства электромобилей и повышению эффективности всего парка в ближайшие годы как оправдание того, что производители смогут соответствовать более строгим стандартам в предложениях.Кроме того, оба агентства сослались на добровольное соглашение пяти автопроизводителей (Ford, Honda, Volkswagen, BMW и Volvo) со штатом Калифорния о соблюдении значительно более строгих стандартов выбросов, чем те, которые установлены правилом SAFE, демонстрируя, что их существующие обязательства значительно превышают эти стандарты.

2021–2026 Стандарты

В 2020 году EPA и NHTSA издали Правило о более доступных и экономичных транспортных средствах (SAFE), которое требует от автопроизводителей повышать топливную эффективность 1.5 процентов ежегодно с 2021 по 2026 модельные годы. Правило БЕЗОПАСНОСТИ было менее строгим, чем правило эпохи Обамы, которое оно заменило. Это правило потребовало бы от автопроизводителей повышения эффективности использования топлива на 5 процентов в год для автомобилей 2020–2025 модельного года, достигнув уровня 46,7 миль на галлон (миль на галлон) к 2025 году.

Обоснование правила БЕЗОПАСНОСТИ прогнозировало, что повышенные стандарты топливной эффективности имеют «обратный эффект», который способствует более активному вождению и, следовательно, большей подверженности риску дорожно-транспортных происшествий; что более высокие затраты на транспортные средства из-за повышения стандартов топливной эффективности отбивают у потребителей желание покупать новые автомобили и побуждают их продолжать ездить на более старых, менее безопасных транспортных средствах; и что «облегчение» производителем транспортных средств для достижения топливной экономичности делает автомобили менее безопасными.EPA и NHTSA прогнозировали, что правило БЕЗОПАСНОСТИ снизит затраты на автомобиль более чем на 1000 долларов, но потребители потратят на топливо на сумму от 1 125 до 1425 долларов больше в течение срока службы транспортного средства. Согласно прогнозам, правило БЕЗОПАСНОСТИ снизит уровень электрификации к 2029 году до 7,9 процента по сравнению с 19,6 процента по правилам эпохи Обамы.

Правило БЕЗОПАСНОСТИ также изменило государственные программы выбросов. В сентябре 2019 года EPA и NHTSA выпустили окончательный акт, который позволил федеральным автомобильным стандартам упредить действия штата, и отозвали отказ от Калифорнийской программы Advanced Clean Cars Program, Zero Emission Vehicle Program (ZEV) и Low-Emission Vehicle Program (LEV).В ответ Калифорния и другие штаты подали иск в федеральный суд, чтобы обжаловать окончательное решение по упразднению стандартов штата на транспортные средства. В 2021 году администрация Байдена EPA и Министерство транспорта начали процесс снятия ограничений на отказ Калифорнии.

История стандартов на легковые автомобили

В октябре 2012 года EPA и NHTSA завершили работу над вторым набором национальных программных стандартов для легковых автомобилей 2017–2025 модельного года в сотрудничестве с крупными автопроизводителями и штатом Калифорния.В настоящее время замененные стандартами администрации Трампа на 2021–2026 годы, эти стандарты были нацелены на повышение совокупной средней топливной эффективности парка до 46,7 миль на галлон для модельного года 2025, что почти вдвое превышает 27,5 миль на галлон, требуемых для модельного года 2010 (до того, как был введен первый набор национальных программных стандартов. усыновленный). Канада также приняла стандарты, соответствующие второму набору национальных программных стандартов до 2025 модельного года.

Эти стандарты включают функции, направленные на повышение гибкости, повышение рентабельности соблюдения нормативных требований и поощрение технологических инноваций.Включены функции для большей гибкости:

• Кредитная торговая система;
• Возможность соответствия для улучшения кондиционирования;
• Квалификационные кредиты вне цикла (например, солнечные батареи на гибридных автомобилях, активная аэродинамика или адаптивный круиз-контроль) для соответствия;
• Альтернативные стимулы для транспортных средств; и
• Включение гибридизации грузовиков для соответствия.

В январе 2017 года, после среднесрочного обзора этих стандартов и проекта технической оценки, администрация Обамы издала определение, согласно которому стандарты сохраняются до 2025 года.EPA сослалось на успех автопроизводителей в удовлетворении ранних требований стандартов и семилетний рост продаж автомобилей в США как на причины ожидать, что автопроизводители смогут продолжать соблюдать стандарты по доступной цене. Совет по воздушным ресурсам Калифорнии (CARB) согласился с решением EPA в его собственном среднесрочном обзоре стандартов на транспортные средства Калифорнии. Калифорния обнаружила, что автопроизводители успешно и по доступной цене внедряют передовые технологии для удовлетворения требований к экономии топлива и государственной программы создания транспортных средств с нулевым уровнем выбросов.

В апреле 2018 года администрация Трампа опубликовала пересмотр среднесрочной оценки стандартов выбросов парниковых газов для легковых автомобилей 2022–2025 модельного года. EPA пришло к выводу, что стандарты были основаны на устаревшей информации и что более свежая информация предполагает, что текущие стандарты могут быть слишком строгими, что делает автомобили менее доступными. EPA пришло к выводу, что с момента нормотворчества 2012 года, завершающего первоначальные стандарты, ожидания в отношении цен на газ и принятия потребителями передовых технологий изменились.

В ответ группа из 23 штатов и округа Колумбия под руководством Калифорнии подала иск в федеральный суд, чтобы оспорить пересмотр решения EPA. В состав группы входили Калифорния, Колорадо, Коннектикут, Делавэр, Гавайи, Иллинойс, Мэн, Мэриленд, Массачусетс, Мичиган, Миннесота, Невада, Нью-Джерси, Нью-Мексико, Нью-Йорк, Северная Каролина, Орегон, Пенсильвания, Род-Айленд, Вермонт, Вирджиния, Вашингтон, Висконсин и округ Колумбия. В иске утверждалось, что решение EPA не имеет научного обоснования.

В 2021 году администрация Байдена отказалась от защиты EPA и Министерства транспорта от иска, начала процесс восстановления отказов Калифорнии в соответствии с Законом о чистом воздухе и выпустила новые краткосрочные стандарты для легковых и легковых автомобилей.

Автомобили средней и большой грузоподъемности

Грузовики средней и большой грузоподъемности составляют лишь 5 процентов транспортных средств на дорогах, но на их долю приходится около 24 процентов транспортных выбросов в США. В эту категорию входят тягачи с прицепами, большие пикапы и фургоны, грузовики для доставки, автобусы и мусоровозы.

Стандарты фазы 2

, разработанные EPA и NHTSA, в настоящее время применяются к полуприцепам, большим пикапам, фургонам, а также всем автобусам и рабочим грузовикам 2021–2027 модельных годов. Стандарты этапа 2 для фургонов, которые вступили бы в силу в 2018 году, были приостановлены по решению суда. EPA предложило отменить стандарты выбросов Фазы 2 для тяжелых планеров, двигателей планеров и комплектов планеров.

В августе 2021 года Указ президента Байдена 14037, Укрепление американского лидерства в экологически чистых автомобилях и грузовиках предписал Агентству по охране окружающей среды начать работу по установлению новых стандартов выбросов для большегрузных автомобилей на 2027-2030 модельные годы или позже.В приказе Агентство по охране окружающей среды (EPA) должно завершить нормотворчество к декабрю 2022 года.

История стандартов для средних и тяжелых условий эксплуатации

В 2007 году Конгресс поручил Министерству транспорта установить стандарты эффективности для транспортных средств средней и большой грузоподъемности после консультации с Министерством энергетики и EPA. В 2011 году EPA и NHTSA учредили национальную программу для тяжелых грузовиков (известную как стандарты фазы 1), первые в мире согласованные стандарты выбросов парниковых газов и стандарты экономии топлива для дорожных транспортных средств большой грузоподъемности 2014-2018 модельных годов.Стандарты Фазы 1 применялись к тракторам, большегрузным пикапам и фургонам, а также к транспортным средствам для профессионального использования. Некоторые из стандартов находятся исключительно в юрисдикции EPA, например, стандарты гидрофторуглерода, ограничивающие утечку из систем кондиционирования воздуха некоторых транспортных средств большой грузоподъемности, а также стандарты выбросов закиси азота и метана для пикапов, фургонов и двигателей большой мощности. Стандарты Фазы 1 не распространялись на коммерческие прицепы.

В августе 2016 года EPA и NHTSA завершили разработку стандартов Фазы 2 для транспортных средств средней и большой грузоподъемности.Стандарты Фазы 2 были разработаны для применения к определенным прицепам 2018-2027 модельных годов и к полуприцепам, большим пикапам, фургонам, а также всем автобусам и рабочим грузовикам 2021-2027 модельных годов.

Стандарты фазы 2 разделены на пять сегментов и были разработаны, чтобы помочь производителям гибкости.

1. Комбинированные тракторы: Комбинированные тракторы классов 7 и 8 и их двигатели должны снизить расход топлива на 25 процентов по сравнению со стандартными уровнями фазы 1 к 2027 году.
2. Прицепы: К 2027 модельному году прицепы должны снизить расход топлива на 9 процентов, в том числе за счет улучшения аэродинамики, снижения веса и снижения давления в шинах и сопротивления.
3. Тяжелые пикапы и фургоны: к 2027 модельному году эти автомобили должны снизить расход топлива на 16 процентов.
4. Профессиональные транспортные средства: грузовики для доставки товаров, автобусы, мусоровозы должны снизить потребление топлива на 24% к 2027 году.
5. Стандарты двигателей: тракторные двигатели должны снижать выбросы углекислого газа на 5 процентов, а профессиональные дизельные и бензиновые двигатели должны снижать выбросы углекислого газа на 4 процента по сравнению со стандартными уровнями фазы 1 за счет улучшения обработки воздуха, снижения трения двигателя или улучшения технологий последующей обработки выбросов и утилизация отходящего тепла.

Чтобы предоставить производителям гибкость, программа позволяет осуществлять усреднение, банковское обслуживание и торговлю между регулируемыми сторонами, чтобы ускорить внедрение новых технологий и снизить затраты на соблюдение нормативных требований.

Штрафы за несоблюдение стандартов CAFE

Если средняя экономия топлива автопарком производителя не соответствует стандарту, установленному в соответствии с правилами НАБДД, производитель должен заплатить штраф. Автопроизводители не могут отказаться от отчетности о своей экономии топлива, вместо этого заплатив штраф.Штраф за несоблюдение стандартов CAFE основан на разнице между средней экономией топлива автопарком производителя и годовой нормой и стоит 14 долларов за одну десятую мили за галлон, умноженную на количество автомобилей в парке производителя.

Штраф был первоначально установлен в 1975 году на уровне 5,50 доллара за одну десятую мили за галлон. В 2015 году Конгресс поручил агентствам скорректировать гражданские денежные штрафы с учетом инфляции, а в 2016 году НАБДД опубликовало промежуточное окончательное правило, повышающее ставку гражданских штрафов с 5 долларов.От 50 до 14 долларов. Однако в окончательном правиле НАБДД заявило, что оно не будет применять скорректированную ставку до 2019 модельного года, чтобы у производителей было достаточно времени для внесения любых необходимых изменений в продукцию.

В январе 2017 года НАБДД объявило правило о переносе даты вступления в силу нового штрафа в размере 14 долларов на неопределенный срок, фактически сохраняя ставку в 5,50 доллара. [Кое-что о том, кто подал в суд и почему.] Второй окружной апелляционный суд США отменил решение в 2018 году, заявив, что правило остается в силе.В июле 2019 года НАБДД доработало правило, определяющее, что на ставку гражданского штрафа CAFE не повлиял Закон 2015 года, поскольку он не был гражданским денежным штрафом. В 2020 году Второй окружной апелляционный суд США снова восстановил штраф в размере 14 долларов США, единогласно постановив, что штраф CAFE действительно является гражданским денежным штрафом, поскольку он соответствует юридическим определениям в соответствии с Законом о улучшениях, и NHTSA ранее рассматривало штраф CAFE как гражданский денежный штраф. штраф.

В январе 2021 года НАБДД опубликовало временное окончательное правило, отложив дату вступления в силу повышения до 2022 модельного года.Однако в августе 2021 года агентство объявило, что пересмотрит свое ранее принятое решение, и предложило восстановить дату вступления в силу 2019 года в соответствии с двумя решениями Второго окружного апелляционного суда США и многочисленными комментариями, полученными в ответ на временное окончательное правило 2021 года. .

US EPA снимает, чтобы повысить топливную экономичность транспортных средств до 52 миль на галлон к 2026 году

ВАШИНГТОН, 5 августа (Рейтер) — Администрация президента Джо Байдена в четверг заявила, что предложит отменить ослабление правил выбросов транспортных средств, введенное во времена Трампа, с новым планом повышения эффективность 10% в 2023 модельном году и стремление к 2026 году достичь среднего показателя по автопарку 52 мили на галлон.

Предложение Агентства по охране окружающей среды США также призывает к повышению строгости требований почти на 5% в каждом модельном году с 2024 по 2026 год. Но оно не направлено на отмену отката бывшего президента Дональда Трампа к стандартам топливной эффективности на 2021 или 2022 модельные годы.

План — это большое увеличение по сравнению с предложением Трампа по топливной экономичности транспортных средств к 2026 году всего до 43,3 миль на галлон. Администрация Байдена заявила, что правила EPA потребуют более высокой эффективности к 2026 году, чем администрация бывшего президента Барака Обамы требовала до 2025 года.

Демократическая администрация Байдена и Обамы настаивает на более строгих стандартах топливной эффективности, чтобы сократить пропуски парниковых газов и бороться с изменением климата. В марте 2020 года республиканская администрация Трампа отменила стандарты Обамы, потребовав ежегодного повышения эффективности всего на 1,5% до 2026 года. Обама требовал 5% ежегодного повышения.

EPA заявило, что до 2026 модельного года «новый автопарк, вероятно, по-прежнему будет состоять в основном из автомобилей с бензиновым двигателем.По его оценкам, к 2026 году на электромобили и подключаемые к сети гибридные электромобили будут приходиться 8% продаж новых автомобилей в США.

Агентство по охране окружающей среды прогнозирует, что потребности будут стоить от 150 до 240 миллиардов долларов до 2025 года из-за более высоких затрат на транспортные средства, но сэкономят автомобилистам 120 миллиардов долларов. до 250 миллиардов долларов затрат на топливо и имеют чистую выгоду от 86 до 140 миллиардов долларов, включая другие вещи, такие как улучшение здоровья населения и сокращение загрязнения.

EPA заявило, что к 2050 году это предложение «сократит потребление бензина более чем на 290 миллионов баррелей» почти на 10 % снижение.

В 2020 году EPA заявило, что план Трампа увеличит потребление нефти в США примерно на 500000 баррелей в день.

EPA предполагает, что в соответствии с правилом американцы будут проезжать на 449 миллиардов миль больше, что на 0,5% выше, поскольку расходы на вождение снизятся из-за улучшения экономии топлива.

EPA оценивает, что за 30 лет «общее количество

смертельных случаев увеличится на 2 288 человек, из которых 1 952 случая смерти были связаны с возросшим вождением и 336 смертей — с увеличением риска смертельного исхода.»

Транспортный сектор является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в США, составляя 29% от общего объема выбросов, а на легковые автомобили приходится 58% выбросов транспортных средств.

Агентство по охране окружающей среды также предлагает восстановить множитель передовых технологий для транспортных средств. кредиты, «чтобы побудить производителей ускорить внедрение автомобилей с нулевым или почти нулевым уровнем выбросов» и восстановить действие правила 2012 года «стимулы для полноразмерных пикапов для сильных гибридов» до 2025 года. признать преимущества выбросов технологий, которые не отражены в тестах соответствия EPA.«К ним относятся такие технологии, как высокоэффективные фары

или краска, отражающая солнечные лучи, которая сохраняет прохладу в салоне автомобиля, чтобы снизить потребность в кондиционировании воздуха», — говорится в сообщении EPA.

EPA планирует публичные слушания 25 августа, а комментарии общественности должны быть получены до 27 сентября.

Отчет Дэвида Шепардсона Редакция Криса Риза и Дэвида Грегорио

Наши стандарты: принципы доверия Thomson Reuters.

Чтобы сделать автопарк США более экологичным, повышение топливной эффективности имеет большее значение, чем продажа электромобилей

Президент Байден предложил амбициозные цели по сдерживанию изменения климата и инвестированию в более чистый U.С. экономика. Одним из важнейших секторов является транспорт, на который приходится 28% выбросов парниковых газов в США — больше, чем производство электроэнергии или промышленность.

Переход от автомобилей, работающих на бензине и дизельном топливе, к электромобилям или электромобилям — ключевая стратегия решения проблемы вклада транспорта в глобальное потепление. Специалисты по отрасли ожидают крупных федеральных инвестиций в зарядные станции и налоговые льготы для электромобилей. Но, как было признано в указе Байдена о климате и окружающей среде в первом дне, еще более важным приоритетом является повышение топливной экономичности бензиновых автомобилей.

Мои исследования сосредоточены на проблемах энергетики, включая транспорт и изменение климата. Я считаю, что, хотя электромобили и важны, именно выбросы всего автомобильного парка — то есть автомобилей всех типов и размеров — в конечном итоге имеют значение для климата. Автомобили остаются на дорогах в течение длительного времени, поэтому неспособность должным образом сократить выбросы бензиновых автомобилей в этом году обременяет атмосферу избытком углекислого газа (CO2) на многие годы вперед.

Калифорния прекратит продажи автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году, но подержанные автомобили с газом будут оставаться на рынке еще долгие годы.

Электромобили в контексте

Внимание средств массовой информации к электромобилям может придать им огромное значение при обсуждении проблем, связанных с климатом для автомобилей. Лидерство Tesla в области электрификации увеличило свои запасы до рекордного уровня. GM сделала новость о своих объявлениях о новых электромобилях, и все основные автопроизводители по всему миру теперь имеют амбициозные планы на электромобили.

Исследования показывают, что даже после учета выбросов, вызванных выработкой электроэнергии для их питания, электромобили явно приносят пользу окружающей среде.Они выбрасывают меньше загрязняющих веществ, способствующих изменению климата и смога, чем автомобили с бензиновым двигателем. И они избегают ущерба окружающей среде, связанного с бурением нефти, переработкой ее в бензин и транспортировкой на заправочные станции.

По этим причинам, но особенно из-за решающей роли электромобилей в сокращении выбросов углерода, Калифорния стремится к 2035 году требовать, чтобы новые автомобили и легкие грузовики, продаваемые в штате, были полностью электрическими. стратегии.Массачусетс недавно объявил о своем собственном плане по эффективному запрету продажи новых личных автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году.

Однако электромобили еще не приблизились к тому, чтобы оказать измеримое чистое влияние на сокращение выбросов CO2. Согласно отчету Агентства по охране окружающей среды США о тенденциях в автомобильной отрасли, несмотря на то, что электромобили увеличили долю рынка, прогресс в сокращении выбросов углекислого газа приостановился.

Почему? Растущая популярность пикапов и внедорожников с высоким расходом топлива. Действительно, данные EPA показывают, что на сегодняшний день более высокие выбросы в результате перехода рынка к более крупным и мощным транспортным средствам затопили потенциальные сокращения выбросов CO2 от электромобилей в пять раз.

Роль стандартов чистых автомобилей

Чтобы понять эту загадку, стоит понять, как работают федеральные стандарты чистых автомобилей. Эти правила объединяют корпоративные стандарты средней экономии топлива (CAFE) со стандартами выбросов парниковых газов. Эти два набора правил согласованы, потому что автомобили, которые проезжают больше миль на галлон, имеют более низкий уровень выбросов CO2.

Оба типа стандартов применяются к автопроизводителям в масштабах всего автопарка. Поэтому, когда автопроизводители увеличивают продажи электромобилей и других высокоэффективных транспортных средств, они могут продавать большее количество менее экономичных внедорожников и пикапов, при этом соблюдая средние ограничения выбросов парниковых газов для своего парка.

В результате каждый дополнительный проданный электромобиль не приводит к общему чистому сокращению выбросов CO2. Фактически, поскольку электромобили получают дополнительный кредит в соответствии со стандартами, продажи электромобилей в настоящее время увеличивают средние выбросы для автопарка до уровня немного выше, чем они были бы без электромобилей.

Автопроизводители также используют положения о гибкости, встроенные в правила. Например, стандарт фирмы становится слабее, когда она увеличивает размер своих транспортных средств. Кроме того, автомобили, классифицируемые как легкие грузовики, включая полноприводные и большие внедорожники, а также фургоны и пикапы, соответствуют более слабым стандартам, чем автомобили, классифицируемые как легковые автомобили.

Несмотря на такую ​​гибкость регулирования, автопроизводители лоббировали администрацию Трампа с целью ослабить стандарты чистых автомобилей, разработанные при администрации Обамы. В ответ администрация Трампа распотрошила нормативные акты в 2020 году. Президент Байден поручил федеральным агентствам вернуться к этому вопросу, но на данный момент слабые существующие стандарты означают, что на горизонте не за горами прогресс в сокращении выбросов углекислого газа.

Реальные обещания требуют юридических обязательств

Автопроизводители осознают важность электрификации в будущем.Большинство крупных производителей автомобилей обязались выводить на рынок все больше электромобилей. Тем не менее, электромобили по-прежнему сталкиваются с множеством препятствий для широкого использования, включая более высокие цены и меньшее удобство для многих потребителей.

Даже при падении цен на электромобили, увеличении запаса хода и увеличении количества зарядных станций время, необходимое для зарядки электромобилей, останется препятствием. Поэтому неясно, готовы ли к быстрому переходу к полностью электрическому автомобильному будущему.

Принятие стандартов экологически чистых автомобилей, которые с каждым годом становятся все более строгими и требуют от автопроизводителей сокращать выбросы CO2 от всех продаваемых ими транспортных средств, обеспечит воплощение технологических обещаний в фактическое сокращение выбросов.Этот подход лежал в основе стандартов администрации Обамы на 2012 год, которые изначально были разработаны для достижения среднегодового сокращения выбросов CO2 новым автопарком почти на 5%.

Некоторые автопроизводители, кажется, хотят уклониться от любых серьезных обязательств по значительному сокращению выбросов. General Motors активно рекламировала свои планы в отношении электромобилей, но при этом заметно молчала о восстановлении строгих стандартов экологически чистых автомобилей.

Напротив, Ford, Honda, BMW и Volkswagen сотрудничали с Калифорнией, чтобы разработать план, более соответствующий потребностям защиты климата.Я бы сказал, что необходимы еще более строгие стандарты, чтобы наверстать упущенное время и направить флот на путь к цели нулевого выброса углерода.

[ Глубокие знания, ежедневно. Подпишитесь на рассылку новостей The Conversation.]

Хотя это не повод для слабых стандартов, автопроизводители вызывают серьезную озабоченность, когда указывают на слабый интерес к экологически чистым автомобилям в масштабах всего рынка. Потребительский спрос на более эффективные автомобили растет и ослабевает с ростом цен на бензин, но существует постоянная потребность в постоянном сокращении выбросов CO2.

Несмотря на то, что «зеленые» группы и политики, придерживающиеся «зеленого» взгляда, приложили значительные усилия для продвижения электромобилей, не существует сопоставимого уровня усилий, чтобы побудить потребителей выбирать более экологичные автомобили с бензиновым двигателем. Это недостающее звено в стратегии экологически чистых автомобилей.

Короче говоря, чтобы сократить выбросы углерода в автомобилях раньше, чем позже, крайне важно значительно повысить экономию топлива бензиновых автомобилей, которые будут продаваться в ближайшие годы.