Ekonomia zużycia paliwa
Podstawowym warunkiem prawidłowej gospodarki taborem jest dążenie do możliwie najmniejszego zużycia paliwa przez pojazdy w czasie ich eksploatacji. Nie należy jednak dopuścić do wystąpienia ujemnych skutków oszczędzania paliwa, polegających na zmniejszeniu trwałości pojazdu lub pogorszeniu jego własności dynamicznych. Na przykład zbyt uboga mieszanka paliwowo-po-wietrzna może wywołać znaczny spadek mocy silnika, a w silnikach o olejeniu mieszankowym — nadmierne zużywanie się gładzi cylindrowej lub nawet zatarcie tłoka. Tego rodzaju „oszczędności" nie prowadzą oczywiście do obniżenia kosztów eksploatacji pojazdu i wynikają z nieznajomości budowy i zasad działania mechanizmów samochodu.
Ilość zużywanego przez pojazd paliwa zależy od jego stanu technicznego oraz od warunków, w jakich dany pojazd jest eksploatowany. Zagadnienia związane ze stanem technicznym pojazdów były już omawiane w poprzednich rozdziałach. Jest rzeczą oczywistą, że nieszczelność instalacji paliwowej, wadliwa regulacja gaźnika lub nadmierne opory zespołów układu napędowego wpływają bezpośrednio na wzrost zużycia paliwa. Jednakże pojazd w dobrym stanie technicznym może zużywać więcej lub mniej paliwa zależnie od warunków, w jakich jest eksploatowany, oraz od sposobu jazdy kierowcy.
W eksploatacji pojazdów stosuje się normy stanowiące podstawę do oceny prawidłowości użytkowania pojazdu pod względem ekonomii zużycia paliwa. W zarządzeniu z dnia 19 września 1975 r. Minister Komunikacji ustalił tzw. normy podstawowe (w litrach na 100 km przebiegu pojazdu). Na podstawie tych norm kierownicy jednostek transportowych ustalają normy maksymalnego zużycia paliwa w określonych warunkach eksploatacji, uwzględniając charakter pracy użytkowanych pojazdów. Są to tzw. normy zakładowe lub wyjątkowe. Norma zakładowa nie może być większa od normy podstawowej. Jeżeli norma zakładowa okazuje się niewystarczająca, może być ustalona norma wyjątkowa — wyższa od normy podstawowej o 40°/o,a dla samochodów samowyładowczych nawet o 60%. Wymaga to jednak zgody jednostki nadrzędnej nad jednostką eksploatującą pojazd. Norma wyjątkowa może być ustalona w przypadkach:
konieczności używania pojazdu ciężarowego, specjalizowanego lub ciągnika na krótkich odcinkach drogi nie przekraczających 1000 m między kolejnymi punktami zatrzymania pojazdu;
konieczności ciągłego używania niższych biegów ze względu na niekorzystne warunki drogowe (drogi grząskie, gruntowe, górskie itp.).
Normy zakładowe lub wyjątkowe stanowią podstawę do obliczania oszczędności paliwa lub nadmiernego zużycia paliwa (tzw. przepału). Pojazd przekraczający normę zakładową lub wyjątkową z powodu niesprawności technicznej należy wycofać z eksploatacji i przywrócić mu stan techniczny zapewniający zużycie paliwa w granicach ustalonych norm.
W pewnych przypadkach dopuszcza się stosowanie dodatków do norm zakładowych. Dotyczy to np. eksploatacji w okresie zimowym (dodatek do 10%), eksploatacji pojazdu z przyczepą itp.
Normę zakładową lub wyjątkową ustala się na podstawie badań zużycia paliwa, dokonywanych przez komisję powołaną przez kierownika jednostki transportowej. Badania wykonuje się według zasad określonych w normie PN-67/S-04000 — Pojazdy samochodowe. Kontrolne zużycie paliwa. Wyznaczony do badań odcinek drogi powinien odpowiadać warunkom drogowym, w jakich użytkowane będą pojazdy tej jednostki.
Pomiaru dokonuje się na odcinku drogi nie krótszym niż 5 km. Pojazd użyty do badań powinien być sprawny technicznie, dotarty, całkowicie obciążony i w pełni wyposażony. Badania wykonuje się przy stałej prędkości jazdy, wynoszącej 80 km/h dla samochodów osobowych, 60 km/h dla samochodów ciężarowych i autobusów międzymiastowych oraz 40 km/h dla samochodów specjalnych i autobusów miejskich. Do wyników pomiaru wlicza się paliwo zużyte na rozgrzanie silnika. Ilość zużytego podczas próby paliwa najwygodniej jest określić za pomocą urządzenia z dodatkowym zbiornikiem pomiarowym oraz układem zaworów, umożliwiających odcięcie dopływu paliwa ze zbiornika pojazdu i włączenie zbiornika pomiarowego. Porównując różnicę poziomów
paliwa w zbiorniku pomiarowym przed i po wykonaniu próby określa się ilość zużytego paliwa. Kontrolne zużycie paliwa K oblicza się wg wzoru
Jako Ks przyjmuje się średnie zużycie paliwa z co najmniej dwóch przejazdów odcinka pomiarowego, dokonanych w przeciwnych kierunkach jazdy.
Bardzo istotna dla właściwego użytkowania samochodu jest znajomość jego charakterystyki zużycia paliwa. Charakterystyką zużycia paliwa przez samochód nazywamy wykres przedstawiający zużycie paliwa Q w litrach na jednostkę przebytej drogi w funkcji prędkości jazdy (rys. 11.1). Charakterystyki zużycia paliwa wykonuje się zwykle podczas jazdy na najwyższym biegu (a dla samochodów ciężarowych na dwóch najwyższych biegach), przy dokładnie określonym obciążeniu pojazdu. Badany samochód, wyposażony w urządzenie do pomiaru zużycia paliwa, przebywa kilkakrotnie z różną (jednak za każdym razem stałą) prędkością jazdy ten sam odcinek drogi. Dla każdej prędkości próbę powtarza się przynajmniej dwukrotnie (w obu kierunkach jazdy). Średnia arytmetyczna wyników pomiaru zużycia paliwa, uzyskanych dla danej prędkości, stanowi punkt wyznaczanej charakterystyki. W wyniku pomiarów otrzymuje się charakterystykę, w której zużycia paliwa Q jest określone w 1/100 km.
Niekiedy posługujemy się również innymi wskaźnikami zuży-
Rys. 11.1. Charakterystyka zużycia paliwa cia paliwa, takimi jak: godzinowe zużycie paliwa i jednostkowe zużycie paliwa.
Godzinowe zużycie paliwa Ge jest to masa paliwa (w kg) zużywanego w czasie jednej godziny jazdy samochodu.
gdzie: q — gęstość paliwa w g/cm3,
v — średnia prędkość jazdy w km/h.
Jednostkowe zużycie paliwa ge jest to masa paliwa zużywanego przez silnik odniesiona do jednostki mocy i czasu
Znajomość charakterystyki zużycia paliwa umożliwia określenie ekonomicznej prędkości jazdy dla danego samochodu. Jak wynika z rys. 11.1, minimalne zużycie paliwa odpowiada prędkości jazdy vek, jednakże dalsze zwiększanie prędkości powoduje początkowo niewielki przyrost wartości Q, natomiast wynikające z tego skrócenie czasu jazdy powoduje zmniejszenie kosztów transportu. Dopiero przy większej prędkości zużycie paliwa zaczyna szybko rosnąć. Analizując efekty ekonomiczne wynikające ze skrócenia czasu jazdy wskutek zwiększenia prędkości i porównując te efekty ze stratami związanymi ze wzrostem zużycia paliwa, można określić, w jakim zakresie opłacalne jest zwiększenie prędkości jazdy powyżej prędkości ekonomicznej oraz określić prędkość optymalną.
Oznaczając przez R liczbę godzin jazdy przypadającą na 100 km, przez ki (zł/l) koszt jednego litra paliwa, a przez k2 (zł/h) koszt jednej godziny pracy pojazdu i kierowcy (nie wliczając zużycia paliwa), można określić przyrosty kosztów eksploatacji, wynikające ze zwiększonego zużycia paliwa (Ki) i zbyt wolnej jazdy (K2), przy czym
gdzie: Rmtn — liczba godzin jazdy z prędkością v = Vmax przypadająca na 100 km.
Przebieg zmian wskaźników Kx i K2 ilustruje rys. 11.2. Jak widać, sumaryczny koszt eksploatacji — linią Ki~-K2 — jest najmniejszy przy prędkości vopt, większej od prędkości vek> przy której pojazd zużywa najmniej paliwa.
O zużyciu paliwa w znacznym stopniu decydują umiejętności kierowcy. Najmniejsze zużycie paliwa w czasie rozpędzania samochodu podczas ruszania uzyskuje się przez szybkie i płynne, lecz niezupełne otwarcie przepustnicy i rozpędzanie na poszczególnych biegach do prędkości umożliwiającej dalsze rozpędzanie na wyższym biegu. Należy unikać jazdy ze zbyt dużą prędkością obrotową wału korbowego. Wszelkie zmiany otwarcia przepustnicy powinny przebiegać łagodnie bez powodowania zbytnich przyspieszeń. Należy unikać nagłego hamowania, a widząc z daleka przeszkodę wcześnie zdejmować nogę z pedału przyspiesznika, wykorzystując toczenie się pojazdu pod wpływem bezwładności. Najmniejsze zużycie paliwa osiąga się przez utrzymywanie prędkości jazdy możliwie jednostajnej i zbliżonej do ekonomicznej w danych warunkach drogowych.