Metodika pro výpočet spotřeby paliva vozidel v závislosti na počtu najetých kilometrů od zahájení provozu
Akunov Bakytbek Ubaidillaevich 1, Saparaliev Achhlidin Abdisharipovič 2
1 Kyrgyzská státní technická univerzita pojmenovaná po. I. Razzáková, kandidátka technických věd, docentka
2 Kyrgyzská státní technická univerzita pojmenovaná po. I. Razzáková, studentka magisterského studia
Anotace
Tato práce zkoumá a navrhuje metodu diferencované standardizace spotřeby paliva vozidel v závislosti na počtu najetých kilometrů od zahájení provozu, tj. na „věku“. Je prezentován matematický model závislosti spotřeby paliva na „věku“ a grafy znázorňující provozní stav motoru, účinnost převodovky a odhadované spotřeby paliva vozidel v závislosti na počtu najetých kilometrů od zahájení provozu. Jsou zdůvodněny a vyvinuty normativní koeficienty pro úpravu spotřeby paliva vozidel v závislosti na „věku“.
Bibliografický odkaz na článek:
Akunov B.U., Saparaliev A.A. Metodika výpočtu spotřeby paliva vozidel v závislosti na počtu najetých kilometrů od zahájení provozu // Moderní vědecký výzkum a inovace. 2022. Č. 6 [Elektronický zdroj]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2022/06/98431 (datum přístupu: 03.07.2025).
Jedním z důležitých faktorů úspory paliva je zlepšení systému standardizace spotřeby paliva v podmínkách dopravních podniků (MTE) a při provozu vozidel v různých podmínkách.
V současné době existují dva hlavní typy norem spotřeby paliva: pro počet najetých kilometrů vozidel, tj. provozní normy, a pro dopravní práci (dopravní normy) [1, s. 4; 2].
Provozní norma se stanoví v místě provozu motorových vozidel (MV) na základě základní nebo dopravní normy s využitím korekčních faktorů (příplatků), které zohledňují místní provozní podmínky [1, s. 5; 2].
Přepravní norma (norma pro přepravní práci) zahrnuje základní normu a závisí buď na nosnosti, nebo na normovaném zatížení cestujícími, nebo na měrné hmotnosti přepravovaného nákladu [1, s. 5; 2].
Regulační dokumenty [1, s. 5-6; 2] prakticky zkoumají všechny faktory, které je třeba zohlednit při výpočtu a standardizaci spotřeby paliva kolejových vozidel motorové dopravy [1, s. 5-6]: přírodní a klimatické podmínky, terén a počet najetých kilometrů vozidel od zahájení provozu, tj. „věk“ v letech (rocích), bez ohledu na to, na jaký druh paliva motor vozidla běží.
Cílem práce je navrhnout metodu pro výpočet spotřeby paliva vozidel v závislosti na počtu najetých kilometrů od zahájení provozu, tj. na „věku“ vozidla.
Otázka správnosti výpočtu a stanovení norem spotřeby paliva pro automobily v závislosti na provozních podmínkách a „věku“ vozu – počtu najetých kilometrů od začátku provozu – byla vždy relevantní. Existují však určité kontroverzní otázky.
Například regulační dokumenty [1, s. 6; 2] plně nezohledňují počet najetých kilometrů, tj. „věk“ – od začátku provozu vozidla.
Hlavní nevýhodou systému normalizace spotřeby paliva [1, 2] je absence objektivního hodnocení, což znemožňuje přiřadit přesné přídavky (snížení) k základním normám spotřeby paliva. Rozsah kolísání hodnot těchto přídavků (snížení) je příliš velký (5–20 %). Formulace jako „zvýšení normy o 15 %“, „snížení normy o 10 %“ také neodpovídají jasnosti problematiky normalizace spotřeby paliva. V reálných provozních podmínkách se velmi často vyskytují případy, kdy je nutné základní normu změnit nevýznamně (pouze o 2–3 %) [1, s. 5–7; 2].
Mnoho vozidel dopravních společností v provozu i individuálních majitelů má velmi vysoký počet najetých kilometrů.
Například v Kyrgyzské republice je podle státního podniku „Unaa“ (Státní registrační služba – GRS) z 15. února 2022 registrováno 1 milion 150 tisíc kolejových vozidel motorové dopravy. Z nich je pouze 5 tisíc 5 vozů, jejichž „věk“ je 800 let. V praxi v Kyrgyzské republice tvoří nové vozy asi 1 %. Vozy s „věkem“ více než 15 let tvoří 1 milion 100 tisíc.
Výše uvedené nám umožňuje dojít k závěru, že zdokonalování systému regulace spotřeby paliva v motorové dopravě by mělo jít cestou objektivního zohlednění provozních podmínek (faktorů spotřeby paliva). Kromě toho je při regulaci spotřeby paliva nutné zohlednit úroveň přizpůsobivosti automobilů různých značek a modelů proměnlivým provozním podmínkám, jakož i technický stav – „věk“ automobilu v závislosti na délce provozu.
Kromě toho je účinnost a produktivita vozidel během provozu významně ovlivněna provozními podmínkami. Provozní podmínky, za kterých jsou vozidla používána, ovlivňují provozní režimy jednotek a součástí, urychlují nebo zpomalují změny parametrů jejich technického stavu v závislosti na počtu najetých kilometrů. Za různých provozních podmínek se budou realizované hodnoty ukazatelů spolehlivosti vozidel lišit, což ovlivní ukazatele účinnosti vozidel, zejména spotřebu paliva.
Jak je známo, spolehlivost je vlastnost automobilu, která vyhodnocuje kvantitativní měření procesu změny ukazatelů vlastností automobilu (produktivita, palivová účinnost, dynamika, průchodnost terénem, ovladatelnost, šetrnost k životnímu prostředí atd.) podle počtu najetých kilometrů. Je třeba poznamenat, že tento článek zkoumá proces provozu automobilů v různých podmínkách, spolehlivostí pak v tomto případě rozumíme provozní (realizovanou) a „věk“ automobilu se odhaduje podle počtu najetých kilometrů od začátku provozu.
Celkové snížení výkonu motoru pod vlivem výše uvedených faktorů může dosáhnout 18 – 20 % jeho jmenovité hodnoty. Toto snížení je zohledněno koeficientem provozního stavu motoru. KЭPro nový vůz (s najetými kilometry 4000 – 5000 km) KЭ = 1. Pro vozidla, jejichž počet najetých kilometrů od zahájení provozu dosáhl normy před provedením generálních oprav hlavních pohonných jednotek KЭ klesá na 0,82 [3].
Je třeba poznamenat, že při vysokém počtu najetých kilometrů vozidla dochází k intenzivnímu opotřebení součástí převodovky a účinnost převodovky může dosáhnout minimální hodnoty. V závislosti na technickém stavu vozidla se účinnost převodovky snižuje přibližně o 8–10 % [4, s. 25].
Hodnota koeficientu účinnosti (EC) převodových jednotek se mění po delším používání vozidla. Pro praktické výpočty se v referenční a regulační literatuře doporučují následující hodnoty účinnosti převodovky: pro osobní automobily – 0,92; pro dvounápravové nákladní vozy s jednoduchým koncovým pohonem (4×2) – 0,90; pro dvounápravové nákladní vozy s dvojitým koncovým pohonem (4×2) – 88; pro třínápravové nákladní vozy (6×4) – 0,84 [3].
Proto je při výpočtu a standardizaci spotřeby paliva vozidel nutné objektivně zohlednit „věk“ – počet najetých kilometrů vozidla od zahájení provozu.
Obr. 1 ukazuje změnu hodnot koeficientu KЭ a účinnost převodovky v závislosti na počtu najetých kilometrů vozidla od zahájení provozu LZ obr. 1 je zřejmé, že závislosti koeficientů KЭ a účinnost přenosu z L lineární.
Obr. 1. Změna hodnot koeficientů KЭ a účinnost převodovky v závislosti na počtu najetých kilometrů vozidla od zahájení provozu: 1 — KЭ; 2 – účinnost převodovky dvounápravových nákladních vozidel s dvojitým hlavním převodem; 3 – účinnost převodovky třínápravových nákladních vozidel
S dostatečnou mírou přesnosti lze vzorec nárůstu spotřeby paliva v závislosti na „věku“ automobilu popsat lineární rovnicí, protože závislost Q z L má lineární vzhled (viz obr. 2). Jako příklad obr. 2 ukazuje ZIL-431410 s benzínovým motorem a KamAZ-5320 s dieselovým motorem:
kde QL— spotřeba paliva v závislosti na „věku“ vozidla, l/100 km; QO — spotřeba paliva nového (technicky bezvadného vozidla s nízkým počtem najetých kilometrů) vozidla za běžných („standardních“) provozních podmínek, l/100 km; L – počet najetých kilometrů vozidla od zahájení provozu, km; SL — parametr citlivosti na zhoršení provozní spolehlivosti se zvyšujícím se počtem najetých kilometrů vozidla od zahájení provozu (tento parametr se u různých značek vozidel liší v závislosti na počtu najetých kilometrů, tj. „věku“), km -1 .
Obr. 2. Závislost spotřeby paliva na počtu najetých kilometrů vozidla od začátku
provoz: 1 – ZIL-431410; 2 – KAMAZ-5320
Pro kvantitativní posouzení „věku“ automobilu na základě spotřeby paliva můžete použít koeficient „věku“ КВ a úprava podle „věku“ ПВ .
Věkový koeficient КВ ukazuje, kolikrát se hodnota ukazatele účinnosti (spotřeba paliva) QL tohoto vozidla se liší od jeho nominální hodnoty QO:
Úprava podle „věku“ ПВ ukazuje, o kolik se ukazatel účinnosti (spotřeba paliva) QL tohoto vozidla se liší od jeho nominální hodnoty QO:
Věkový koeficient КВ s přihlédnutím k rovnici (1) lze určit vzorcem
kde je parametr relativní citlivosti, závisí na technickém stavu vozidla, jeho jednotkách, součástech, systémech a provozních podmínkách (∙ 10² ∙l -2 ).
Číselné hodnoty parametrů citlivosti a koeficientu „věku“ získané na základě počítačové simulace pohybu automobilů s rostoucím počtem najetých kilometrů od zahájení provozu (za následujících podmínek: teplota okolního vzduchu t = +20 °C, průměrný vážený celkový odpor vozovky Ψ CP = 0,016, nadmořská výška h = 0 m) jsou uvedeny v tabulce.
Diferencované příplatky v procentech k normám spotřeby paliva v závislosti na „věku“ (počet najetých kilometrů vozidla od zahájení provozu) se určují podle vzorce (5).
Tabulka. Číselné hodnoty ukazatelů a koeficient „věku“ vozidel ZIL-431410 a KamAZ-5320 při
