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.

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.

Нормы расхода топлива погрузчиком - один из главных вопросов, с которым сталкивается любой владелец данной техники. Иногда расход топлива на единицу измерения мощности (лошадиные силы или киловатты) в граммах указывает производитель. Эту информацию можно найти в таблице технических характеристик погрузчика, но она не всегда дает четкое представление о реальном расходе.

Норма расход топлива за один моточас рассчитывается по формуле:

Q = Nq/(1000Rk1) , где:

N - мощность двигателя (в л.с);

q - показатель удельного расхода топлива погрузчиком;

R - плотность топлива (дизельного). Обычно принимается на уровне 0,85 кг/дм3;

k1 - выраженное в процентах соотношение времени работы при максимальной частоте вращения коленчатого вала.

Мощность двигателя и удельный расход горючего можно узнать из инструкции по техническому обслуживанию. Данные в нее внесены в виде графика. График строится специалистами завода-производителя. Основой при этом выступают результаты испытаний в разных режимах. На практике максимальной частоты вращения коленчатого вала можно достичь выжав педаль акселератора до упора. Разумеется, в таком режиме погрузчик будет работать лишь часть смены. Поэтому необходимо применение коэффициента, обозначенного как k1. Этот коэффициент характеризует какую часть рабочей смены погрузчик работает при максимальных нагрузках. Его можно назвать индивидуальным показателем специфики работы погрузчика.

Пример расчета

Предположим, что на предприятии есть дизельный погрузчик. Работает он полностью смену (8 часов), не преодолевая при этом уклоны и не используя максимальную высоту подъема вил, поскольку площадки, которые он обслуживает, расположены на высоте 1,5 - 2 метра. Максимальная частота вращения используется только в том случае, когда агрегат разгоняется, чтобы преодолеть расстояние между зоной погрузки и выгрузки. На эту операцию уходит приблизительно 30% рабочего времени.

Точно определить значение k1 можно путем замера времени, в течение которого погрузчик разгоняется, преодолевает подъемы и поднимает грузы максимальной массы. Суммируя показатели, получаем время эксплуатации, в ходе которого на агрегат действуют максимальные нагрузки. И именно это время нужно вычесть из продолжительности смены.

Искомый коэффициент - это отношение времени работы с минимальной и максимальной нагрузкой (70% и 30% соответственно). Следовательно, если погрузчик использовался с максимальной нагрузкой 30% времени, то значение коэффициента находится путем деления 70% на 30% (то есть, значение составляет 2,3).

Например, погрузчик комплектуется двигателем с мощностью - 33,8 л. с. В том случае, если 30% всей рабочей смены эксплуатировать его на максимуме оборотов, то расход горючего за 1 моточас составит: 33,8х202/(1000х0,85х2,3) = 3,49 литра.

На расход топлива конечно же влияют не только продолжительность времени работы на максимуме оборотов, но также мощность двигателя и удельный расход горючего.

Техника, которая не прошла обкатку, а также погрузчики с большим пробегом демонстрируют более высокий расход топлива. Завышенный расход может быть выявлен и в ходе специального тестирования в случае работы с предельной нагрузкой. Например погрузчик может показать расход от 5-ти до 6-ти литров в час, хотя средняя величина этого показателя - 3 литра в час.

Также нужно отметить, что в реальных условиях на двигатель действует меньшая нагрузка, чем в ходе тестовых испытаний. Чтобы определить расход топлива для списания нужно провести ряд контрольных замеров.

В качестве примера приведем хронометраж вилочного погрузчика ВХ50 от Komatsu (двигатель - FD30T-16, грузоподъемность - 3 000 килограммов). Тип рабочих операций - разгрузка фур, а также размещение грузов в вагонах. Работа выполняется в течение 9-ти часов каждый день. Расход горючего - 2,5 литра за час работы.

С силовым агрегатом 4D92E при продолжительности смены 24-ре часа расход горючего техникой составляет:

• для погрузчиков грузоподъемностью от 1 500 до 1 800 килограммов - 1,7 литра в час;
• для погрузчиков грузоподъемностью от 2 000 до 2 500 килограммов - 2,5 литра в час.

При восьмичасовой смене расход погрузчика грузоподъемностью 1 500 килограммов составляет 2,2 литра , а грузоподъемностью 1 800 килограммов - до 2,95 литров в час .

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.

Показания основаны на данных ряда российских компаний