Один из основных вопросов, который задают себе владельцы погрузчиков, - как рассчитать расход топлива. Конечно, в сводной таблице технических характеристик производителем указывается расход топлива на единицу измерения мощности (кВт или л.с.) в граммах, но ясного представления, сколько же на практике потребуется горючего для работы, это не дает
Как подсчитать норму расхода топлива вилочного автопогрузчика за один моточас?
Норма расхода топлива определяется по следующей формуле:
Q = Nq/ (1000Rk1)
- q - это удельный расход топлива*,
- N - мощность двигателя, л.с. *,
- R - плотность дизтоплива (0,85 кг/дм 3),
- k1 - соотношение времени работы при частоте вращения (максимальной) коленвала, выраженное в процентах.
* - используются данные с кривой характеристики мощности
Удельный расход топлива и мощность двигателя можно узнать в инструкции по техобслуживанию, в которую внесены данные в виде кривой удельного расхода топлива, построенной специалистами завода-производителя на основе результатов испытания двигателя в различных режимах.
На практике максимальная частота вращения двигателя достигается простым способом: педаль акселератора выжимается до упора. И погрузчик разгоняется, едет на подъем с нагрузкой, поднимает груз на максимальную высоту с максимальной скоростью. Конечно, в таком режиме машина работает лишь какую-то часть смены. Это и приводит к необходимости применения коэффициента k1, который характеризует работу на максимальных оборотах. Это своего рода индивидуальный показатель специфики рабочего процесса.
К примеру, арендованный дизельный вилочный погрузчик эксплуатируется на загрузке фур и разгрузке вагонов практически всю 8-часовую смену, но не преодолевает уклоны, и так как обслуживаемые площадки не расположены выше 1,5-2 метров от пола, то ему нет необходимости использовать максимальную высоту подъема вил. Максимальная частота вращения двигателя силового агрегата используется лишь, когда автопогрузчик разгоняется для преодоления расстояния между зонами выгрузки и погрузки. Приблизительно это занимает одну третью часть его рабочего времени.
Но ситуация может быть и несколько другой: при 24-часовой работе предприятия отгрузка продукции проходит 2 раза в сутки по 2 часа. Во все остальное время погрузчики используются со средней или минимальной интенсивностью. То есть, коэффициент, который характеризует соотношение времени работы с минимальной и максимальной нагрузкой, в первом случае будет выше.
Точная его величина определяется через замер времени, когда вилочный погрузчик поднимает груз максимального веса, преодолевает сопротивление дорожного покрытия (движение по уклону, разгон и т.п.). При суммировании данных показателей получается время эксплуатации, в течение которого силовой агрегат машины подвергается максимальным нагрузкам. Это время необходимо вычесть из общей продолжительности рабочей смены.
Требуемый коэффициент - отношение времени работы с минимальной (70%) и максимальной нагрузкой (30%). То есть, если машина эксплуатировалась с максимальной нагрузкой 30%, то коэффициент равняется: 70%:30% = 2,3. Пример: вилочный погрузчик Komatsu АХ50, укомплектованный двигателем 4D92E мощностью 33,8 л.с. Треть длительности смены эксплуатируется на максимальных оборотах.
Q = 33,8 х 202/(1000 х0,85 х2,3) = 3,49 л/моточас.
Норма расхода топлива вилочного погрузчика. Практические аспекты
Практика немного отличается от теоретических выкладок. На показатели расхода топлива оказывают влияние продолжительность времени, когда погрузчик работает на максимальных оборотах, удельный расход топлива и мощность двигателя. Новая техника, не прошедшая обкатку, или машины с большим пробегом показывают больший расход, чем те, на которых двигатель уже отрегулирован. Завышенный расход топлива будет выявлен и при специальном тестировании при работе с предельной нагрузкой: 1,5-тонный автопогрузчик может показать расход 5...6 литров в час (при средней норме - 3 литра в час).
Стоит обратить внимание, что нагрузка на двигатель в реальных условиях меньше, чем при тестовых условиях. Для определения расхода топлива на списание необходимо проведения контрольных замеров.
Приведем хронометраж для вилочного погрузчика Komatsu ВХ50. Рабочие операции: перемещение грузов в вагоны, разгрузка фур.
| Двигатель | Грузоподъемность | Время работы | Расход топлива |
| FD30T-16 | 3 тонны | 9-часовой рабочий день | 2,5 л/ч |
| 4D92E | 1,5-1,8 | 24-часовая смена | 1,7 л/ч |
| 4D92E | 2-2,5 | 24-часовая смена | 2,5 л/ч |
| 4D92E | 1,5 | 8-часовой рабочий день | 2,2 л/ч |
| 4D92E | 1,8 | 8-часовой рабочий день | 2,9-2,95 л/ч |
Показания основаны на данных ряда российских компаний
Задача определения расхода топлива для погрузчиков с двигателями внутреннего сгорания не так проста, как может показаться с первого взгляда.
Одна из проблем заключается в том, что сложно четко определить какой-то типовой режим работы погрузчика, задающий определенную нагрузку на двигатель, поскольку расход топлива в первую очередь зависит от требуемой мощности на выходном валу двигателя.
Для погрузчика, по сравнению с автомобилем, характерно существенно большее разнообразие нагрузок, меняющихся в процессе работы непредсказуемым образом. Значительную часть времени рабочего цикла двигатель погрузчика работает на малых оборотах, при которых его эффективность резко снижается.
Таким образом, значение КПД также не является постоянной величиной, а расход топлива не пропорционален прямо расходуемой мощности, что еще больше усложняет задачу.
Более того, расход топлива существенно зависит также от множества дополнительных факторов, таких как: качество топлива, качество смазочных масел, регулировка двигателя, степень его износа, погодные условия и т. д.
Таким образом, необходимо осознавать, что простое умножение приводимых в технических спецификациях значений расхода топлива на продолжительность рабочей смены может дать результат очень далекий от реального.
Тем не менее, приводимые в спецификациях числа могут служить ориентиром и могут быть полезны при сравнении различных машин, если знать условия при которых они были получены и правильно понимать смысл этих параметров.
Так, например, в Руководстве по Эксплуатации Двигателя Д3900 приводится такая характеристика, как приведенный удельный расход топлива, т. е. расход топлива в час на 1 единицу вырабатываемой выходной мощности. Для различных модификаций двигателя он варьируется от 231 до 265 г/кВт. ч. Умножив эту цифру на характерную для данного режима работы требуемую мощность, можно примерно оценить расход топлива применительно к данным условиям работы.
Например, если задать среднюю выходную мощность примерно 30кВт, расход топлива для Д3900К примерно равен:
30кВт Х 240г/кВт. ч = 7200 г/ч = 7,2 кГ/ч
С учетом плотности дизельного топлива (летнего) равной 0,86 кГ/л можно пересчитать расход на л/ч:
7,2кГ/ч: 0,86кГ/л = 9,7л/ч
Следует помнить что даже такой расчет является достаточно приблизительным, поскольку приведенный удельный расход топлива определен для номинальной нагрузки, а, как уже упоминалось, на меньшей мощности кпд двигателя падает и удельный (на единицу мощности) расход топлива растет.
Кроме того, очевидно, что такой подход позволяет как-то характеризовать топливную эффективность двигателя, но не погрузчика. Поэтому в международной практике принят другой подход к определению расхода топлива погрузчика.
Наиболее распространенными являются следующие два стандарта определения этого параметра: по циклу VDI 2198 (Европейский стандарт) и циклу JIS D6202 (Japanese Industrial Standard).
Цикл VDI определяется следующим образом:
– Скорость хода должна быть такой, чтобы 40 циклов* были совершены в течение 1 часа.
* - Примечание: согласно тдругому источнику циклов должно быть 45.
Условия цикла JIS:
1. Погрузчик с максимальным грузом едет из точки А и вблизи точки В поворачивается на 90º
2. Погрузчик проезжает расстояние равное длине груза, останавливается и, после приведения мачты в вертикальное положение, поднимает груз на высоту 2м, затем опускает.
3. Задним ходом погрузчик разворачивается в точку С.
4. Погрузчик едет прямо и вблизи точки D поворачивает на 90º.
5. Погрузчик проезжает расстояние равное длине груза, останавливается и, после приведения мачты в вертикальное положение, поднимает груз на высоту 2м, затем опускает.
6. Задним ходом погрузчик возвращается в точку А.
7. Расстояние между точками B и D равно 30м.
8. В течение часа необходимо совершить 45 циклов.
Таким образом цикл по JIS несколько более интенсивен, чем VDI и, следовательно, потребует несколько большего расхода топлива.
Следует иметь ввиду, что расход топлива сильно зависит от чистоты и качества используемого топлива. Использованные при испытаниях чистое дизельное топливо или газ (для MITSUBISHI использовался чистый пропан), соответствующие указанным в Руководстве по Эксплуатации стандартам, могут сильно отличаться от реально имеющегося в наших условиях топлива.
Для нормирования расхода топлива автопогрузчика, целесообразно рекомендовать пользователю машины провести испытания с рабочим циклом близким к усредненному в данных конкретных условиях работы.
При выборе же машины достаточно ориентироваться на приводимые ниже стандартные параметры, приводимые в официальных документах.
Относительно болгарских погрузчиков информация о топливной эффективности ограничиваентся приведенными выше данными относительно двигателя Д3900.
По погрузчикам Mitsubishi данные приводятся по стандарту VDI.
Расход Топлива для Автопогрузчиков MITSUBISHI
Независимая компания «TNO» провела замеры расхода топлива для указанных ниже моделей погрузчиков. Замеры были выполнены по циклу VDI 2198, который является стандартом, принятым европейскими производителями.
Газ
Модель кг/ч
FG15K 1,8
FG20K 2,1
FG30K 2,7
Бензин
Модель л/ч
FD15K 1,9
FD18K 2,3
FD20K 2,4
FD25K 2,6
FD30K 2,9
FD45 3,5
Условия цикла:
– Расстояние пробега от точки А до точки В = 30 м.
– Скорость хода должна быть такой, чтобы 40 циклов были совершены в течение 1 часа.
– Нагрузка номинальная (70-80% от максимальной).
– В точках А и В груз должен быть поднят на высоту 2000 мм.
* - Примечания: 1) При испытаниях погрузчиков с двигателями, работающими на сжиженном газе, в качестве топлива использовался пропан. 2) Испытания в классе 4,5 т были проведены для предыдущей модели.
Расчет расхода топлива дизельного погрузчика
При покупке дизельного погрузчика, покупателя может заинтересовать расход топлива, потребляемого погрузчиком. Это связано с тем, что погрузчик нужно ставить на баланс, списывать топливо согласно нормативам, рассчитывать себестоимость работ и товаров. Производители в технических характеристиках дизельных погрузчиков указывают «удельный расход топлива», который измеряется в граммах на единицу измерения мощности (л.с. или кВт).
N - мощность двигателя;
Q - удельный расход топлива;
Q - максимальный теоретический расход топлива в граммах за 1 час работы двигателя на максимальной мощности.
Например, если бы в технических характеристиках погрузчика были бы указаны следующие параметры:
Номинальная мощность двигателя, квт. (л. с), не менее: 59 (80)
Удельный расход топлива г/квт. ч (г/л. с. ч) не более: 265 (195)
То за 1 час работы погрузчик бы израсходовал 265*59=15635 грамм топлива.
При расчете фактического расхода топлива , нужно учесть две поправки:
1. двигатель погрузчика не работает все время на максимальных оборотах с максимальной мощностью,
2. учет топлива обычно ведут в литрах, а не граммах.
Поэтому для расчета реального потребления топлива погрузчиком следует воспользоваться усовершенствованной формулой:
Q = Nq/(1000*R*k1),
Q - удельный расход топлива;
N - мощность, л.с. (кВт);
R - плотность дизельного топлива (0,85 кг/дм3);
K1 - коэффициент, характеризующий процентное соотношение времени работы при максимальной частоте вращения коленвала двигателя;
Q - расход топлива в литрах в час.
Так как на практике погрузчик в течение смены не нагружен по максимуму, двигатель погрузчика не работает все время на своей максимальной мощности, а мощность меняется в зависимости от нагрузки. Отсюда возникает необходимость применения коэффициента, который бы учитывал отношение времени работы двигателя на максимальных оборотах ко времени работы двигателя на минимальных оборотах. Если нет достовеных данных работы погрузчика, предполагается, что из 100% рабочего времени, на максимальных оборотах машина работает только 30%, поэтому k1 будет равен 70%:30% = 2,33.
Пример рассчета расхода топлива в литрах за час для двигателя Д3900.
Q=265 г/квт.ч;
R -0,85 кг/дм3;
Q = N*q/(1000*R*k1) = 59*265:(1000*0,85*2,33)=7,9л/час.
В действительности же, теоретические расчеты расхода дизельного топлива всегда будут несколько выше, чем на практике, поскольку в реальных условиях погрузчик работает меньше и нагрузка на двигатель соответсвенно меньше, чем в тестовых условиях.
По нашей статистике расход топлива для двигателя Д3900 колеблется от 4,5л/час до 7,5л/час, в зависимости от нагрузки.
Дизельные вилочные погрузчики - самый популярный вид складского оборудования среди российских покупателей. Это легко объяснимо. Двигатели, работающие на дизельном топливе, легко заводятся при минусовых температурах, отличаются мощностью и подходят для техники грузоподъемностью свыше 4 тыс. кг. Лидеры рынка внедряют в свое оборудование инновационные технологии очистки от выхлопных газов. Это позволяет использовать их дизельные погрузчики в том числе в помещениях.
Еще один аргумент в пользу дизельной техники - экономичность. Она ощутимо дешевле погрузчиков на бензиновом двигателе и складского электрооборудования и отличается невысокой стоимостью владения. Последним дизельные погрузчики во много обязаны низкому расходу горючего. Производитель рассчитывает этот параметр и указывает его в документации, прилагающейся к оборудованию, как удельный расход топлива. Конечно, это усредненные данные, и они могут отличаться от фактического потребления топлива - ведь условия эксплуатации техники разные. Рассчитать объективный показатель расхода топлива за определенный период (рабочую смену, месяц, квартал и т. д.) помогает специальная методика.
Как рассчитывается нормированный расход топлива погрузчика
Приведенную ниже формулу бухгалтеры компании используют для получения данных, необходимых для списания горючего, когда техника числится на балансе организации.
Q = Nq/ (1000Rk 1), где:
Q - нормативное потребление топлива (рассчитывается в л на моточас).
N - мощность двигателя в л. с.
q - удельный расход топлива (по данным производителя);
R - величина плотности солярки (0,85 кг/дм3),
k 1 - соотношение периодов работы мотора в стандартном и максимальном режимах.
Коэффициент k 1 - это специфичный показатель рабочего процесса. На практике мотор вилочного погрузчика функционирует на предельных оборотах только часть рабочей смены: при разгоне, движении на максимальной скорости, подъеме грузов на максимальную высоту, движении вверх по уклону с грузом. Предположим, 60 процентов продолжительности смены погрузчик работает в стандартном режиме. 40 процентов - с максимальной нагрузкой. В этом случае коэффициент k 1 исчисляется как отношение первого показателя ко второму: 60/40=1,5. После этого уже несложно посчитать норму потребления горючего.
Рассмотрим методику расчета на примере китайского вилочного погрузчика BULLFD35. Его грузоподъемность равна 3500 кг. Погрузчик оснащен японским двигателем ISUZUC240 мощностью 35,4 л. с. Заявленный производителем удельный расход топлива равен 202 г/кВт в ч. 25 процентов рабочего времени двигатель работает на предельных оборотах. Реальный показатель расхода топлива рассчитывается так:
Q = 35,4*202 / (1000*0,85*1,5) = 5,6 л/моточас.
Впрочем, расчетные данные могут не совпадать с фактическими. У погрузчиков без обратки или после длительной эксплуатации на практике расход топлива будет выше. Повышается расход дизельного топлива и при работе складской техники в авральном режиме.
Как производители оптимизируют расход солярки погрузчиками
Итак, на расход солярки в первую очередь влияют мощность двигателя, удельный показатель, заявленный производителем, и интенсивность эксплуатации погрузчика в течение смены. Поэтому покупатель уже на стадии приобретения оборудования может примерно посчитать этот параметр.
Разумеется, выбор определяется не только экономичностью модели, но и ее производительностью. Конечная цель приобретения погрузчика - организация оперативных и точных погрузочно-разгрузочных работ с минимальными финансовыми издержками. В решении такой задачи помогают погрузчики с обновленной гидравлической системой. Так, гидравлика высокого давления увеличивает скорость движения вил с грузом. Сдвоенный насос гидравлической системы позволяет автономно работать подъемному механизму и рулевому управлению погрузчика. Еще одна прогрессивная технология - гидравлический насос с периодической подачей масла в систему.
Крупнейшие мировые производители складской техники обновляют каждое поколение своей продукции, совершенствуя ее эксплуатационные качества с помощью передовых инженерных решений. В последние годы на мировом рынке активно завоевывает позиции китайская складская техника. Например, китайские дизельные погрузчики фирмы BULL, изготавливаемые на производстве известной компании Heli, по расходу горючего и продуктивности уверенно конкурируют с японскими, европейскими и американскими собратьями. При этом их стоимость значительно ниже, что, безусловно, прибавляет им баллов в глазах российских потребителей.
Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.
Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.
Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:
- N — это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
- t – время расхода топлива, то есть 1 час;
- G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
- % – процент загруженности машины во время работы;
- p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.
Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.
Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.
Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.
Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.
Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).
В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.
Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.
Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.
Расчет расхода топлива мотоблока
Многие владельцы дачных участков и не только они зачастую задаются вопросом о том, каким же образом возможно произвести расчет потребления топлива у мотоблока при определенной работе.
Рассчитать потребление бензина у мотоблока можно только при непосредственной его работе. Для этого необходимо залить бачок топлива мотоблока по максимальному уровню бензином. Затем нужно производить вспашку земли. По завершении вспашки определенного участка необходимо замерить площадь вспаханного участка. После этого посчитать сколько горючего было потрачено на вспашку данного участка. Аналогично для всех других типов работ (уборка картофеля, мульчирование, покос и т.д.)
Рассчитывается это дело с использованием электронных весов. Берется простая тара с топливом и измеряется ее удельный вес. Затем на весах устанавливается тарирование. После этого нужно в бак долить бензина до прежнего уровня и тару с топливом обязательно вновь установить на весы. Электронные весы покажут разницу между канистрами топлива. Данная разница и будет итоговым показателем расхода горючего на площадь земли, с которой была произведена работа. В отличие от первого случая со спецтехникой, здесь потребление горючего ведется в килограммах.
При этом стоит помнить о том, что скорость работы мотокультиватора примерно должна составлять от 0,5 до 1 км за один час работы. На основании этого, производится общий расчет расхода топлива по часам. По установленным нормативам, от производителей мотоблоков имеются данные о среднем расходе топлива за один час работы. Для маломощных мотоблоков мощностью 3,5 л.с. расход колеблется в пределах от 0,9 до 1,5 кг за один час работы.
Мотоблоки средней мощности потребляют в среднем от 0.9 до 1 кг/час. Самые мощные устройства расходуют на один час от 1,1 до 1.6 кг.
Нормы расхода топлива за один моточас для дизельный двигателей
Нормы потребления дизельного топлива для спецтехники составляют в среднем при простом транспортном режиме 5,5 л на 1 час работы. При экскавации грунтов по первой или второй степени расход снижается до 4,2 литра за 1 час работы.
Если производить дополнительно погрузку или разгрузку данных грунтов, то для всех экскаваторов на базе МТЗ расход будет равен 4,6 литрам за 1 час работы.