ПЕРЕДАЧА, АКСЕЛЕРАТОР И ТОПЛИВО

(Тест «За рулем»)

(перепечатано из журнала «За рулем»)

Не проходит и дня, чтобы в редакционной почте не оказалось писем, в той или иной форме содержащих просьбу рассказать о связи между приемами управления автомобилем и расходом топлива. Причем не просто рассказать, а показать это на практических примерах. Подобная постановка вопроса неизбежно требует проведения целевых экспериментов, и такой тест был запланирован.

По сложившейся традиции редакция обратилась за помощью к специалистам НАМИ, и все необходимое — от технического оснащения до методического и организационного содействия — было нам предоставлено.

В качестве «объекта для опытов» взяли серийный ВАЗ—2106 с карбюратором ДААЗ, имеющим механический привод дроссельной заслонки вторичной камеры. Его оснастили регистрирующей аппаратурой и проверили техническое состояние. Предстояло решить методическую сторону эксперимента.

О том, что расход топлива самым непосредственным образом зависит от стиля езды, теперь знают все. Вряд ли у кого-нибудь вызывает сомнение, что экономичная езда — это спокойная езда, без неоправданных ускорений и торможений, что с педалью «газа» нужно обращаться очень аккуратно. Но как следует себя вести при неизбежных задержках, скажем, на перекрестках? Как правильно разгоняться, пользоваться передачами и акселератором? Здесь бытует множество мнений и «школ». Одни, например, считают, что современный двигатель «любит, чтобы его крутили», и действительно переходят на более высокую передачу только при достижении оборотов, близких к максимальным, а заботу об экономии топлива проявляют в том, что при разгоне нажимают на акселератор возможно меньше. Другие, наоборот, сильно жмут на «газ», но переключают передачу как можно скорее, памятуя, что на более высокой передаче расход топлива ниже,

Исходя из существования этих и многих других вариантов подобного характера, мы и составили методику нашего теста. Прежде всего) решили оценить зависимость расхода топлива от передачи в трансмиссии, так сказать, а чистом виде — при равномерном движении по ровной дороге, иными словами, определить топливно-экономические характеристики на каждой из передач. Полученные при этом результаты показаны на графике. Сразу нужно оговориться, что абсолютные значения расхода топлива на графике не следует воспринимать как какой-то эталон для сравнения: это реальные показатели обычного, как говорят, ходового автомобиля.

Кривые свидетельствуют, что движение на пониженной передаче вызывает повышенный расход бензина во всех диапазонах скоростей. Особенно наглядно это Демонстрируют точки кривых, соответствующие скорости 40 км/ч, которую можно достичь на любой передаче — от первой до четвертой. Здесь пользование третьей передачей вместо четвертой увеличивает расход на 12,7%, второй — почти на две трети, первой — практически в три раза. Этот масштаб роста близок к соотношению передаточных чисел в коробке передач, которые на ВАЗ—2106 соответственно равны 1.00; 1,29; 1,99 и 3,24. Предельно допустимую в населенных пунктах скорость 60 км/ч можно развить на второй, третьей и четвертой передачах, при этом соотношение расхода топлива почти такое же; на третьей передаче он на 14%, а на второй — на 70% больше, чем на четвертой. Нужно отметить, что в коробке передач ВАЗ—2106 «разрыв» между третьей и четвертой передачами наименьший среди всех отечественных моделей. Скажем, на ВАЗ—2101, «210))» и «2103» число третьей передачи не 1,29, а 1,49, соответственно больше будет и разница в расходе топлива на третьей и четвертой передачах. У «москвичей» моделей «412» и «2140», а также у ВАЗ— 2105 этот показатель ближе к тому, что мы видим на ВАЗ—2106.

Таким образом, если задаться целью действовать экономно, то по ровной горизонтальной дороге всегда выгоднее ехать на возможно более высокой передаче.

Зависимость удельного расхода топлива от скорости при равномерном движении на разных передачах.

В то же время нельзя забывать, что при небольшой скорости это означает уменьшение оборотов двигателя, а отсюда — снижение давления в системе смазки. Основываясь на практическом опыте, для ориентировки можно сказать; на четвертой передаче не следует ездить со скоростью менее 40 км/ч, которая соответствует частоте вращения коленчатого вала 1500— 1600 об/мин для автомобилей разных марок. Но это, напоминаем, относится к хорошей дороге без подъема. При любых условиях, затрудняющих движение, нужно руководствоваться только своим «чувством машины» и не допускать езды в натяг, с перегрузкой двигателя.

Далее мы решили воспроизвести разные способы разгона с места и посмотреть, что они дают по его интенсивности и расходу топлива. Для контрольных заездов на автополигоне выбрали мерный участок ровной дороги с асфальтированным покрытием. С целью имитации городского движения длину участка приняли 500 метров, что, по нашим расчетам, примерно соответствует среднему расстоянию между светофорами или перекрестками Прежде всего задались условием провести серию опытов, в каждом из которых все переключения передач выполнять при строго определенных оборотах, принятых равными 2400, 3200, 4000, 4800 и 5600 об/мин, охватив таким образом весь возможный диапазон реальных способов разгона — от очень «коротких» до «полной раскрутки». Но на промежуточных передачах почти любых оборотов можно достичь при разной степени нажатия на акселератор: либо долго разгоняясь с малым «газом», либо — интенсивно с полностью или почти полностью нажатой педалью Чтобы и в этом вопросе достичь определенности, сделали специальное приспособление, позволяющее устанавливать упор для педали акселератора при 25, 50 и 75% от ее полного хода Это дало возможность в каждом опыте провести заезды с тремя положениями упора и при полном открытии дросселя.

В итоге каждый из заездов выглядел так: полностью прогретый автомобиль проходил мерный участок, стартуя с места от его начала. Водитель переключал передачи на заданных оборотах, при этом полностью нажимал на педаль «газа» до положения, определяемого упором. После достижения 60 км/ч (предел для городской езды) до конца участка равномерно ехали с этой скоростью на четвертой передаче. Фиксировали два показателя; время прохождения контрольного участка и количество израсходованного при этом топливе.

Полученные таким образом результаты показаны в табл. 1. Видна принципиальная тенденция к росту расхода топлива с увеличением как оборотов переключения передач, так и открытия дросселя, Одновременно существенно сокращается затрачиваемое время, то есть улучшается разгонная динамика автомобиля. Оптимальными представляются результаты, полученные при 50-процентном нажатии на педаль и переключении передач на 3200 и 4000 об/мин. Очевидно, такой режим разгона и является наилучшим — он позволяет затрачивать минимум бензина при достаточно быстром наборе скорости. Совершенно очевидно, что «короткие» разгоны с переключением на 2400 об/мин невыгодны, особенно если учесть постоянную работу двигателя с невысоким давлением в системе смазки. Плохи и разгоны с чрезмерно малым нажатием на педаль — они значительно затягивают набор скорости, и нередко машина будет помехой для едущих сзади, а К экономии топлива этот способ не приводит. Разгоны «спортивного типа» заметно увеличивают расход топлива по сравнению с выбранной нами «золотой серединой», времени же экономят очень мало: выигрыш в полсекунды на 500 метрах пути дает возможность уйти вперед на какой-то десяток метров, но нужно ли это?

Довольно неожиданным является тот факт, что отмеченные нами оптимальные результаты несколько лучше тех, что получены при 75-процентном нажатии на педаль, не только по топливу, но и по времени. Возможно, режим почти полного открытия заслонки первичной камеры в чем-то благоприятнее, нежели тот, при котором заслонка вторичной камеры уже приоткрывается. Конечно, не исключена и какая-то индивидуальная особенность карбюратора нашей машины, но, отметим, тест и не претендовал на абсолютную точность,

После завершения всей серии заездов было решено сделать одно уточнение. Случается слышать мнение, что при соблюдении в городе лимита 60 км/ч просто нет смысла переходить на четвертую передачу, поскольку при этой скорости преспокойно можно ехать и на третьей. Мы повторили заезды (отбросив вариант переключения при 2400 об/мин), но четвертой передачей не пользовались, а достигнутые 60 км/ч выдерживали до конца участка на третьей передаче. В табл. 2 показаны результаты этой серии заездов. Как видим, они стали ближе во всех вариантах, хотя общая тенденция сохранилась. Но главное: при прежних затратах времени расход топлива очень заметно вырос — на 10—15%. Вывод однозначен; для экономичной езды такая «методика» неприемлема.

И еще один эксперимент был включен в программу теста. Не только в населенных пунктах, но и на шоссе случаются задержки, остановки по самым разным причинам. Поэтому целесообразно было проверить, какие показатели расхода топлива и динамики получаются при разгонах на дорогах, где скорость ограничена пределом 90 км/ч, и какими приемами при этом лучше пользоваться. Длину мерного участка мы увеличили до километра, а в качестве лимита скорости, при которой заканчивался разгон и начиналось равномерное движение, приняли 90 км/ч. В остальном методика заездов осталась прежней. Полученные результаты показаны в табл. 3.

О чем они говорят? Прежде всего, сам факт необходимости разгона ведет к дополнительным затратам бензина. Если один разгон выполнен, скажем, на 5 километрах пути, удельный расход топлива на этих километрах неизбежно возрастет на 8—12%. Поэтому и на шоссе стоит руководствоваться приемами экономичного разгона.

Далее. Большие обороты при переходе на высшую передачу экономят очень мало времени, а расход бензина увеличивается при этом весьма ощутимо, В свою очередь, малые обороты переключения, хотя и обеспечивают наименьший его расход, увеличивают время разгона, а это далеко не всегда приемлемо, поскольку дороги насыщены быстро идущими машинами. Еще больше затягивает разгон малое открытие дросселя, причем не давая взамен особого экономического эффекта. Как и в первом эксперименте, оптимальные показатели, видимо, те, что лежат посредине. Так, переключая передачи при частоте вращения коленчатого вала 3500—4000 об/мин и при 75-процентном нажатии на педаль «газа», мы сможем достичь на первом километре движения примерно 12,8 л/100 км и проехать этот километр за 49 секунд (в среднем —г 73,5 км/ч). Эти величины следует признать вполне приемлемыми.

В заключение нужно упомянуть о следующем. Автомобилисты, ездящие на «жигулях», весьма часто связывают скоростной режим двигателя с интенсивностью износа кулачков распределительного вала. Эту зависимость сейчас исследуют в научных учреждениях и на заводе. Тем не менее уже сейчас можно сказать, что режимы разгона, рекомендованные в нашем тесте, приемлемы при исправной системе смазки двигателя. И, надеемся, результаты теста принесут пользу автомобилистам, заботящимся об экономном расходовании топлива.

Сектор испытаний «ЗА РУЛЕМ»

Редакция благодарит сотрудников НАМИ Е. А. Исаева, Е. П. Терешину, В. Н. Фридлянова и А. Г. Шмидта за помощь и содействие в проведении теста.