Расход дизельного топлива при работе грузовых автомобилей на холостом ходу двигателя в условиях Крайнего Севера

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ

РАСХОД ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ПРИ РАБОТЕ ГРУЗОВЫХ

АВТОМОБИЛЕЙ НА ХОЛОСТОМ ХОДУ ДВИГАТЕЛЯ В

УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА 1 2 Гермагенов С.С. , Ноговицын Р.Р.

1Гермагенов Сергей Сергеевич - магистрант; 2Ноговицын Роман Романович - доктор экономических наук, профессор,

финансово-экономический институт Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова,

г. Якутск

Аннотация: получены показания часового расхода дизельного топлива, расхода топлива за ночь работы двигателя в режиме холостого хода на Крайнем Севере. Расчеты выполнены для нескольких грузовых автомобилей марки КАМАЗ. Ключевые слова: расход топлива, холостой ход, камаз, затраты дизельного топлива.

УДК 623.437.442

Условия Крайнего Севера очень суровые - бездорожье, низкие температуры, отдаленность населенных пунктов друг от друга. Особенно тяжело приходится водителям грузовых автомобилей, которые едут по трассе и автозимникам. Известно, что из-за отдаленности населенных пунктов от трассы и автозимников на Крайнем Севере водителям часто приходится оставаться на ночлег в автомобиле. Для этого грузовые автомобили, оборудованы специальным спальным местом.

Высокой надежностью и высокой проходимостью обладают автомобили КАМАЗ. Каждая далее перечисленная модель КАМАЗа подходит для эксплуатации в условиях Крайнего Севера. Обладающий превосходной проходимостью, легкий по сравнению с другими моделями КАМАЗ-4326 подходит для пользования энергетиками, вахтовиками и т.д. Более тяжелый, способный пробивать зимники к месторождениям и пригодный для перевозки тяжелых грузов - КАМАЗ 63501. КАМАЗ-4350, КАМАЗ-43114, КАМАЗ-43118, КАМАЗ-6560 - автомобили, на которых, в зависимости от желания потребителей, можно установить разного рода спецнастройки. Кроме перечисленных машин пользуются спросом самосвалы и специальная строительная техника - КАМАЗ-6520, КАМАЗ-65115, КАМАЗ-65222 [4].

Во время ночлега автомобиль не выключают, он остается работать на холостом ходу всю ночь. Еще стоит учитывать тот факт, что на Крайнем Севере сверхнизкие температуры и это существенно влияет на расход топлива. Расход повышается на 20% [1]. Поэтому расходы, связанные с затратами топлива, возрастают в разы. Еще часто из-за низких температур техника выходит из строя и на ремонт уходит около 5-6 дней. Все это время двигатель автомобиля не выключают.

Для того чтобы узнать расход топлива, необходимо узнать, сколько воздуха поступает в рабочий объем цилиндра за 1 секунду [2]:

ув = Ук*1* п/60 * 2,

где 7в - объем воздуха поступающий в цилиндры двигателя за 1 секунду, м3/с; - рабочий объем цилиндра, м3;

1 - число цилиндров;

п - частота вращения коленчатого вала, об/мин.

Расход воздуха за 1 сек определяется

Се = Ув*рв = Ув*

где Ц, - объем воздуха поступающий в цилиндры двигателя за 1 секунду, м3/с; Св - весовой расход воздуха в 1 сек, кг/с; рв - плотность воздуха у всасывающего клапана, кг/ м3; Т - температура воздуха у всасывающего клапана, К; Я - универсальная газовая постоянная, равная 287 Дж/(кг*К). Расход топлива за 1 сек принимается в зависимости от коэффициента избытка воздуха:

Ст = 7-4 (3) где - секундный расход топлива, кг/с; Св - весовой расход воздуха в 1 сек, кг/с;

- теоретически необходимое количество воздуха на сжигания 1 кг топлива, кмоль/кг;

а - коэффициент избытка воздуха. Коэффициент находится по рис. 1.

Iп

С я ___о...

_ 12 4 32 32 0.21

1 0 = 0 . 2 1 ' (4) где С, Н, 8, О - химический состав топлива. Для горения 1 кг дизельного топлива необходимое количество воздуха составляет 14,3 кг [5].

В качестве примера для вычислений был выбран грузовой автомобиль КАМАЗ 63501. Автомобиль оснащен двигателем - КАМАЗ-740.50-360 (Евро-2); 8-цилиндровый двигатель; рабочий объем - 11,76 л или же 0,01176 м3; частота вращения коленчатого вала - 1300-1500 об/мин [6].

п 2

1в = 7п*1* — *2 = 0,01 1 76 * 8 * 75 0 * — = 2,3 52 м3 /с

Св = 7в * рв = 7в * = 2 ,3 52 * 1,5 088 = 3,549 кг/с

в

С„ = т-2— = . . „ - = 0,049 кг/с

10* а 14,3 * 5

Рис. 1. Коэффициент избытка воздуха для 1 - карбюраторного двигателя и 2 - дизельного двигателя в зависимости от степени нагрузки [2]

Часовой расход топлива:

Вч = N *Ьп*1,2* с, (5) где N - мощность двигателя автомобиля, кВт; Ьп - удельный расход топлива, кг/(кВт*ч);

1,2 - это коэффициент учитывающий расход в зимнее время на Крайнем Севере; с - коэффициент технического состояния двигателя. В зависимости от модели КАМАЗа были выбраны значения состояния двигателя от 50-100%. Вч = N *Ьп*1,2*с =265*0,27*1,2*1,032*0,24*0,18=3,93 кг/ч Расход топлива за ночь: В = Вч * 12 =3,93*12=47,18 кг Расход в денежном эквиваленте: Б = В *П =47,18*74,03=3492,63 руб. где И - цена на дизельное топливо, руб.

На таблице 1 представлены расходы на дизельное топливо за ночь при холостом ходе двигателя разными марками автомобиля КАМАЗ.

Таблица 1. Расходы на дизельное топливо за ночь при холостом ходе двигателя разными

марками автомобиля КАМАЗ

Автомобиль Вч, кг N, кВт К, кг/(кВт*ч) с B Тип двигателя Расходы,руб

КАМАЗ-63501 3,93 265 0,27 1,03 47,18 КамАЗ-740.50-360 (Евро-2) 3492,63

КАМАЗ-6522 3,49 235 0,27 1,03 41,92 КамАЗ-740.51-320 (Евро-2) 3103,25

КАМАЗ-4326 2,73 176 0,28 1,05 32,77 КамАЗ-740.31-240 (Евро-2) 2425,98

КАМАЗ-4350 2,73 176 0,28 1,05 32,77 КамАЗ-740.31-240 (Евро-2) 2425,98

КАМАЗ-43114 2,73 176 0,28 1,05 32,80 КамАЗ-740.31-240 (Евро-2) 2428,30

КАМАЗ-43118 2,97 191 0,28 1,05 35,60 КамАЗ-740.30-260 (Евро-2) 2635,26

КАМАЗ-6560 3,04 294 0,19 1,03 36,53 КамАЗ-740.50-400 (Евро-2) 2704,13

КАМАЗ-6520 3,49 235 0,27 1,03 41,92 КамАЗ-740.51-320 (Евро-2) 3103,25

КАМАЗ-65115 3,33 215 0,29 1,03 39,99 Cummins ISB6.7 E5 300 (Евро-5) 3163,00

КАМАЗ-65222 3,04 294 0,19 1,03 36,45 КамАЗ 740.735-400 (Евро-5) 2883,48

Таким образом, при работе на холостом ходу различных моделей КАМАЗов за ночь, расход составляет от 2 до 3,5 тыс. руб. В результате, на расход топлива влияют мощность двигателя, удельный расход топлива, температура наружного воздуха, техническое состояние двигателя, вид топлива и многие другие показания.

Список литературы

1. Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте (Р 3112194-0366-97)" (утв. Минтрансом РФ 29.04.97). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://zakonbase.ru/content/part/138524?print=1/ (дата обращения: 01.06.19).

2. Пермяков В.В., Сальков С.И. Рабочие процессы, конструкция и основы расчета автомобильных двигателей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://abc.vvsu.ru/books/raschetdvigat/page0001.asp/ (дата обращения: 02.06.19).

3. Методические рекомендации Методические рекомендации по нормированию расхода жидкого топлива при производстве земляных работ. Москва, 1986. С. 1415. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://znaytovar.rU/gost/2/Metodicheskie_rekomendaciiMeto48.html/ (дата обращения: 29.05.19).

4. Если Север, то только КАМАЗ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://kamaz.livejournal.com/605639.html/ (дата обращения: 02.06.19).

5. Теоретически необходимое и действительное количество воздуха для сгорания. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.sealib.com.ua/question/questsdvs/14.html/ (дата обращения: 03.06.19).

6. Шасси КАМАЗ-63501-52. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://kamaz.ru/production/serial/shassi/shassi-kamaz-63501-40/ (дата обращения: 02.06.19).