Poprawa Ekonomicznosci I Dynamiki ...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
WPROWADZENIE
Powszechność użytkowania samochodów, łatwość kierowania nimi, wymóg
wykorzystania cech dynamicznych samochodu w ruchu miejskim, dawniejsza
dostępność i taniość paliw – spowodowały, że u użytkownika zostało „uśpione”
społeczne odczucie potrzeby oszczędnej techniki jazdy oraz troski o stan techniczny
silnika i pojazdu w aspekcie zużycia paliwa. Nasza obecna sytuacja powoduje
zwiększone zainteresowanie sposobami eksploatacyjnymi i technicznymi,
ograniczającymi zużycie paliwa w samochodach (ocenianie na 100 km przebytej
drogi). Obecnie wykorzystuje się sposób ogólnego zmniejszania zużycia paliw
samochodowych w państwie poprzez administracyjne ograniczenia maksymalnej
prędkości jazdy na drogach pozamiejskich i autostradach. Ograniczenie prędkości
jazdy na obszarach zabudowanych jest podyktowane głównie bezpieczeństwem
użytkowników drogi przechodniów. Ograniczenie maksymalnej prędkości i
reglamentacja paliw – to jednak tylko środki doraźne, gdyż ten sposób nie usprawnia
niczego w samych samochodach. Dlatego docelowo poszukuje się możliwości
zmniejszania zużycia paliwa w samochodach przez wprowadzenie zmian
konstrukcyjnych w silnikach – umożliwiających zwiększenie ich sprawności, oraz
szereg innych usprawnień o mniejszym znaczeniu. Na zużycie paliwa mają również
wpływ jakość nawierzchni i profil dróg, a także organizacja ruchu drogowego
(eliminowanie przejazdów przez tory kolejowe i tramwajowe, wprowadzenie rond i
rozjazdów przestrzennych oraz synchronizacji świateł na skrzyżowaniach).
Na rys. 0.1 przedstawiono zależność mocy niezbędnej do ruchu samochodów o
różnych kształtach nadwozi od prędkości. Do celów porównawczych przyjęto
jednakowe masy samochodów i pola powierzchni czołowych (zaznaczając jednak
linią przerywaną również opory toczenia samochodu o mniejszej masie). Zaznaczono
także moc rozporządzalna zespołu napędowego przy wykorzystaniu biegu
bezpośredniego. Jak widać najmniejszej mocy niezbędnej wymaga samochód 2 o
opływowej sylwetce (jak np. Citroen CX czy Ford Sierra), większych – samochód 1
o przeciętnej sylwetce (np. FSO czy Polonez), a największej – samochód 3 o
sylwetce odkrytego pojazdu terenowego. Wykresy ilustrują duże zapotrzebowanie
mocy podczas jazdy z dużymi prędkościami (co rzutuje na zużycie paliwa) oraz
wpływ kształtu nadwozia i masy pojazdu na moc niezbędną do ruchu. Choć
przeciętny użytkownik samochodu ma obecnie ograniczone możliwości wyboru
nabywanego samochodu to jednak z wykresów na rys 0.1 może wyciągnąć
przynajmniej 2 wnioski: nie wozić w bagażniku zbędnych przedmiotów oraz nie
jeździć z pustym bagażnikiem dachowym (a jeśli jest on wykorzystywany – to
jeździć wolniej).
1
 Codzienne wykorzystywanie samochodu stwarza bardzo różnorodne warunki
jazdy (jazda po różnych nawierzchniach, pokonywanie wzniesień i spadków, jazda
na różnych biegach, pod wiatr lub z bocznym wiatrem itp.). Na rys 0.2 pokazano
zależność oporów toczenia od ciśnienia w oponach samochodu, w odniesieniu do
ciśnienia zalecanego przez wytwórcę. Widać, że nawet niewielki spadek ciśnienia
powoduje znaczny wzrost oporów toczenia. Najsilniej jednak rzutują na moc
niezbędną do ruchu samochodu opory wynikłe z działania sił aerodynamicznych,
które decydują o mocy zespołu napędowego niezbędnej dla uzyskania wymaganej
prędkości jazdy. We współczesnych samochodach osobowych moc niezbędna do
pokonywania oporów aerodynamicznych jest 12-krotnie większa od mocy
niezbędnej do pokonania oporów toczenia przy prędkości ok. 90 km/h /por. rys 0.1/.
Opory aerodynamiczne znacznie wzrastają ze wzrostem prędkości samochodu
Rys 0.1. Zależność mocy niezbędnej i
rozporządzalnej od prędkości jazdy
samochodu: 1 – samochód osobowy o
współczesnej sylwetce ; 2 – samochód o
sylwetce bardzo opływowej; 3 – odkryty
samochód terenowy; P
1
– moc niezbędna
do pokonania oporów toczenia; P
2
– moc
rozporządzalna zespołu napędowego na
biegu bezpośrednim.
Rys 0.2. Zależność oporów toczenia
samochodu od ciśnienia w oponach.
względem otaczającego powietrza atmosferycznego – a więc także podczas jazdy
pod wiatr. Na rys 0.3 przedstawiono wpływ wiatru zgodnego z kierunkiem jazdy lub
przeciwnego, na moc niezbędną. W naszym obszarze geograficznym występują
przeważnie wiatry wiejące z kierunku zachodniego, o prędkościach nie
przekraczających 5 m/s. Wiatry boczne do kierunku jazdy samochodu wpływają na
moc niezbędną do ruchu podobnie jak wiatry w kierunku czołowym – wzrasta
bowiem współczynnik Cx oporu aerodynamicznego przy skośnym napływie
powietrza na sylwetkę samochodu oraz wzrastają opory toczenia przy występowaniu
dodatkowej siły bocznej. Podczas jazdy przy silnym wietrze, zwłaszcza bocznym, na
przyrost mocy niezbędnej do jazdy mają znaczny wpływ wszystkie elementy
wystające z obrysu nadwozia samochodu, jak np. bagażnik dachowy (nawet pusty i
wykonany z samych rurek) czy dodatkowe lusterka, reflektory lub ostrogi
zderzaków,
2
 a nawet ostre krawędzie rynienek na słupkach nadwozia.
Wśród czynników wpływających na moc niezbędną do jazdy i zużycie paliwa
ważny jest ogólny stan techniczny samochodu, a zwłaszcza ustawienie jego kół
jezdnych: względnie położenia kół przednich i tylnych, zbieżność i pochylenia kół,
stan hamulców. Niewłaściwe ustawienie kół jezdnych powoduje zwiększone tarcie i
przyśpieszone ścieranie bieżników opon, co odbywa się kosztem dodatkowej energii.
Podobne skutki powoduje ocieranie się okładzin hamulcowych o bębny lub tarcze,
wywołane np. niewłaściwym wyregulowaniem linki hamulca ręcznego.
Dla każdego kierowcy oczywisty jest wpływ stanu technicznego silnika (tj.
stopnia jego zużycia, ale także poprawności regulacji gaźnika, zapłonu, luzów
zaworowych, zanieczyszczenia filtru powietrza) na zużycie paliwa. Dlatego ważna
Rys 0.3. Zależność wpływu wiatru na moc niezbędną, od prędkości jazdy samochodu: a – wpływ
wiatru czołowego; b – wpływ wiatru bocznego ; P
r
– moc oporów tarcia; P
n
– moc całkowita; W –
prędkość wiatru czołowego; W’ – prędkość wiatru bocznego
.
jest okresowa kontrola stanu technicznego i regulacji silnika. Przydatna do
określenia potrzeby takiej regulacji jest ciągła rejestracja ilości paliwa wlewanego do
zbiornika i obliczanie na tej podstawie zużycia paliwa na 100 km przebiegu
samochodu. Zwiększone zużycie paliwa, zarejestrowane w 2..3 kolejnych
obliczeniach, jest sygnałem wskazującym na konieczność regulacji silnika (lub
kontroli poprawności ustawienia kół jezdnych – np. po wjechaniu w wyrwę na
jezdni, na krawężnik chodnika, przy kolizji z innym użytkownikiem drogi). Do
bieżącej kontroli zużycia
Przykład ewidencji zużycia paliwa
Data Licznik S Pal. Zb. Zuż. Pal.
Uwagi
01.03 30020 - - 1,0 - -
15.03 30230 210 8 0,9 10 4,8
Regulacja zapłonu
25.03 30350 130 8 1,0 6 4,6
V 80 km/h, Łódź, ciepło
29.03 30580 230 8 0,8 12 5,2
miasto
3
paliwa przydatne jest wypełnienie tabelki wg powyższego przykładu. Zapis daty
umożliwia przypomnienie pory roku, warunków meteorologicznych, przybliżonej
temperatury powietrza. W rubryce „Pal.” Zamieszcza się liczbę wlanych do
zbiornika litrów paliwa, a w rubryce „Zb.” – wskazania wskaźnika ilości paliwa w
zbiorniku. Pamiętając o tym, że 0,1 pojemności zbiornika w „maluchu” stanowi ok. 2
litry, można z tą dokładnością ocenić ilość zużytego paliwa. Dzieląc ilość zużytego
paliwa „Pal.” Przez przebytą drogę „S” i mnożąc wynik przez 100 – otrzymuje się
zużycie „Zuż.” paliwa na 100 km przebytej drogi. Rubrykę „Uwagi” wykorzystuje
się do zapisów dotyczących dalszych jazd szczególnych (np. wyjazd do Szczecina
czy Krakowa), wymian oleju czy czyszczenia świec, wymiany filtru czy kontroli
ustawienia kół jezdnych. Ciągłe prowadzenie takich notatek pozwala na racjonalne
wykonywanie zabiegów eksploatacyjnych.
Rys 0.4. Zależność mocy nadwyżkowej od prędkości jazdy samochodu: P
n
– moc niezbędna; P
r
– moc
rozporządzalna;

P – moc nadwyżkowa; I, II, III ,IV – numer biegu skrzynki przekładniowej
Podstawowym sposobem ekonomicznej jazdy samochodem jest racjonalne
wykorzystywanie możliwości zespołu napędowego podczas rozpędzania samochodu
i pokonywania wzniesień oraz wykorzystywanie do jazdy nabytej już energii
kinetycznej i ograniczenie hamowania, a więc stosowanie się do zasady: nie
rozpędzać nadmiernie samochodu, aby nie zachodziła konieczność
natychmiastowego hamowania. Na rys 0.4 przedstawiono zależność od prędkości
jazdy: mocy rozporządzalnych zespołu napędowego na poszczególnych biegach,
mocy niezbędnej do ruchu na drodze poziomej oraz charakterystyki mocy
nadwyżkowych. Z charakterystyk tych wynika celowość pokonywania wzniesień na
IV biegu przy prędkościach 50 - 80 km/h, a na III przy 40 – 70 km/h. Jazda z takimi
prędkościami zapewnia niezbędny zapas intensywności chłodzenia silnika oraz
nadmiar mocy zezwalający na ewentualne wyprzedzanie. Potrzeba całkowitego
otwarcia przepustnicy podczas pokonywania wzniesienia z ustaloną prędkością
wskazuje na konieczność zmiany przełożenia, np. z IV biegu na III bieg. Należy
jednak pamiętać, że mniejsze zużycie paliwa, przy każdej prędkości jazdy
samochodem Polski Fiat 126p. uzyskuje się podczas jazdy na biegu wyższym. Np.
podczas jazdy z prędkością 80 km/h na III biegu zużycie paliwa jest blisko 50%
większe niż przy IV biegu. Natomiast podczas pokonywania długich, stromych
wzniesień oraz jazdy po bezdrożach najmniejsze zużycie paliwa uzyskuje się na II
biegu przy prędkości ok. 30 km/h.
4
 1.REGULACJA SILNIKA
Każdy kierowca chciałby aby jego pojazd szybko osiągał pożądaną prędkość i
był ekonomiczny. Te cechy są także zgodne z interesem społecznym. Małe zużycie
paliwa nie wymaga komentarza, a dynamika pojazdu – podobnie jak skutecznie
działające hamulce – decyduje o bezpieczeństwie ruchu drogowego. Większa
dynamika to przede wszystkim krótszy czas blokowania drugiego pasa jezdni przez
pojazd wyprzedzający.
Ekonomiczność i dynamika samochodu zależą w dużym stopniu od stanu
technicznego pojazdu jako całości oraz od właściwej regulacji silnika. Silnik
samochodu PF 126p jest bardzo prosty pod względem konstrukcyjnym, łatwa jest
jego regulacja. Dostępność punktów regulacyjnych w silniku jest dobra, zwłaszcza
po odjęciu pokrywy komory silnikowej.
Podstawowa regulacja silnika wykonywana w warunkach statycznych,
obejmuje luzy zaworowe, maksymalny odstęp styków przerywacza aparatu
zapłonowego, odstęp elektrod świec zapłonowych, skrajne położenia pływaka w
gaźniku oraz statyczny kąt wyprzedzenia zapłonu. Oprócz tego, po kilku latach
eksploatacji lub kilkudziesięciu tysiącach kilometrów przebiegu samochodu,
wymiany wymagają dysze paliwowe i powietrzne w gaźniku – ze względu na erozję
dysz paliwowych i korozję dusz powietrznych, gardziel gaźnika i jego rozpylacz
wymagają wypolerowania. Wymiany wymaga także przerywacz aparatu
zapłonowego. Okresowo powinien być wymieniany filtr powietrza wlotowego
silnika (i filtr paliwowy, jeśli został on zainstalowany w układzie paliwowym), a
czyszczony – odśrodkowy filtr oleju oraz spirala skraplacza oleju w układzie
przewietrzania skrzyni korbowej silnika. Liczbowe wartości luzów, odstępów,
częstotliwości wymian, czyszczeń i regulacji nie są tu przytoczone, gdyż są one
zawarte w instrukcji dołączonej do samochodu przez wytwórcę.
Po regulacji luzów zaworowych należy sprawdzić dokładność przylegania
pokrywy rozrządu do uszczelki (oceniając ją na podstawie odcisków mieszczących
się między krawędziami uszczelki) oraz stan fibrowych uszczelek pod nakrętki
dociskowe pokrywy. Niewielkie nawet uszkodzenia wywołują nieszczelności i
przecieki oleju, a próba silniejszego dokręcenia prowadzi do odkształceń pokrywy i
konieczność jej wymiany. W skrajnym przypadku można nawet spowodować
naciśnięcie pokrywą dźwigienek zaworowych obu cylindrów i jednoczesne
uchylenie wszystkich zaworów, co uniemożliwia uruchomienie silnika (na szczęście,
gdyż inaczej nastąpiłoby zniszczenie przylgni zaworów i gniazd zaworowych przez
przepływającą płonącą mieszankę i spaliny).
Przed regulacją odstępów przerywacza styki należy oczyszczać drobnym
papierem ściernym (o ziarnistości 600 – 800 ), a w przypadku wymiany przerywacza
na nowy – przed zamontowaniem doprowadzić od równoległości powierzchnię
styków młoteczka i kowadełka w położeniu zetknięcia oraz wypolerować te
powierzchnie wymienionym papierem ściernym. Po założeniu nowego przerywacza
konieczna jest co najmniej dwukrotna kontrola wartości odstępu (co 500 – 1000 km
5
  [ Pobierz całość w formacie PDF ]