Чем больше объем двигателя тем больше расход топлива
Как расход топлива зависит от объема двигателя автомобиля?
Сегодня многих автолюбителей по всему миру интересует вопрос взаимосвязи расхода топлива и объема двигателя, так как издавна принято считать, что больший объем камер цилиндров, например моторов с 2.0-мя и более литрами должны потреблять заметно больше горючего, чем малолитражные моторы. Самое интересно, что такая зависимость не всегда оправдывается, порой силовая установка с объемом в 1.5 литра может потреблять топлива меньше, чем двигатель с 2.0 литрами.
Практически у любого водителя при покупке определенной модели автомобиля, в голове рисуется логическая формула, что имея большой объем мотора, двигатель будет больше в себя засасывать солярки или бензина, следовательно расход машины малым быть не может в принципе. Но жизненная практика с такой теорий оказывается не согласной. Почему так происходит? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть простой пример. Для этого возьмем новый автомобиль Мазда 6 с двигателем разработанным по технологии Skyactiv с объемом в 2.0 литра работающим в паре с механической коробкой передач. Расход такого мотора с смешанном режиме составляет около 7,5 литров на сотню.
А теперь возьмем менее мощный отечественный автомобиль, например Лада Гранта с объемом в 1.5 литра с механической трансмиссией. Дек вот расход Лады в смешанном режиме, исходя из технической документации будет равен 8,5 литрам на 100 километров пробега. Как видим логика в итоговых значениях не прослеживается. А все потому, что расход топлива зависит не только от объема двигателя, но и от ряда факторов, которые прямо или косвенной влияют на итоговый показатель. Эти факторы мы и рассмотрим в нашей статье.
КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ВЛИЯЮТ НА РАСХОД ТОПЛИВА
1. Технологии в автомобилестроении: являются первым фактором, который напрямую влияет и оказывает сильное воздействие на расход топлива двигателем. Как можем видеть с каждым годом, автомобили достаточно быстро эволюционируют, что особенно сказывается на технологичности силовых установок. Моторы из года в год становятся все мощнее, но при этом экономичней. Однако, как такое может быть? Все благодаря новым технологиям, которые дают возможность увеличивать отдачу двигателя и при этом сокращать расход топлива с выбросами отработанных газов. Ярким примером технологичности моторов является плавный переход автопроизводителей с 8-ми клапанных агрегатов на 16-ти клапанные, в которых система впрыска топлива работает значительно быстрей и следовательно эффективней, чем у собрата.
Кроме того, значительное влияние на экономию топлива оказывает переход производителей от карбюраторных моторов к инжекторным. Достоинства инжектора заключаются в том, что система никогда не перельет сверх меры топливо и следовательно не зальет свечи зажигания, в отличие от карбюратора. Также стоит отдать должное инновационным системам впрыска, например многоточечного типа, которая равномерно и в нужном объеме подает топливо в камеры цилиндров двс. Таким образом, благодаря технологиям, автовладельцы получают много объема и мощности, при сравнительно небольшом расходе топлива.
2. Прошивка двигателя: является специальным программным обеспечением, которое устанавливается на инжекторные двигатели. Благодаря изменению настроек, которые закладываются в электронный блок управления двигателя, автовладелец на выходе получает экономичный автомобиль. Справочно заметим, что прошивка двигателя может быть, как заводской, так и сторонней. По мнению автомехаников, зачастую сторонняя прошивка, желательно последней версии, считается более эффективной, в плане экономии топлива, чем заводская. При использовании экономичной прошивки, силовая установка незначительно теряет в мощности, но при этом экономит на бензине или солярке до 10-15 процентов. В том случае, если установить мощностную прошивку двигателя, то произойдет обратная ситуация, отдача мотора вырастет, а расход увеличится.
3. Манера езды водителя: влияет на расход топлива не меньше, чем вышеописанные факторы. Данный пункт говорит о том, что если водитель хочет сэкономить на топливе, то он будет ездить спокойно и не превысит во время езды 3 тысяч оборотов минуту. Справочно заметим, что стиль езды способен увеличивать средний расход топлива на 20-30 процентов от эталонных значений, которые указываются в технической документации на транспортное средство. Поэтому даже, если автомобиль обладает силовой установкой в 1.4 литра, то это не дает никакой гарантии, что он будет экономичным, так как при агрессивном стиле вождения, средний расход топлива с эталонных 6,5-7 литров может запросто вырасти до 9-10 литров на сотню.
4. Техническая исправность: этот тот фактор, который косвенно влияет на расход топлива, причем чем хуже будет состояние автомобиля в техническом плане, тем выше выйдет итоговое значение по расходу. Техническое состояние автомобиля — это в первую очередь своевременная замена расходных деталей таких, как воздушный фильтр двигателя, топливный и масляный фильтры. Кроме того, на состояние систем транспортного средства влияют моменты, касающиеся того, как часто чистится топливная рампа, форсунки и прочие компоненты топливной системы.
Самым простым способом прочистки систем двигателя служат специальные присадки, причем, чтобы вернуть мотор в первозданное состояние, достаточно в профилактических целях хотя бы 1 раз в год заливать автохимию (справочно: топливные присадки заливаются в бензобак напрямую через горловину; присадки двигателя заливаются в моторное масло через горловину силовой установки). Таким образом, автомобиль с объемом двигателя в 1.6 литра, который не обслуживается должным образом может расходовать топлива больше, чем мотор с 2-мя литрами, в котором своевременно обновляются расходные детали. Поэтому, если мы не хотим повышенного расхода, то следить за фильтрами нужно в первую очередь.
5. Тип коробки передач: является не менее важным критерием, который напрямую влияет на расход топлива. В этом пункте все предельно ясно, если машина оснащена механической трансмиссией или инновационным автоматом, на примере робота DSG с 6-ю и более передачами, то они будут значительно экономичней, нежели вариатор и классический автомат с гидротрансформатором. Кроме того, стоит учитывать тот факт, что чем больше в автомате передач, тем экономичней будет трансмиссия. Кстати, мы забыли сказать о сравнении вариатора и классического автомата. Дек вот вариатор в плане экономичности выглядит получше, но хуже механики и робота.
А теперь давайте рассмотрим интересный нюанс с объемом двигателя и типом трансмиссии. Дек вот, если взять автомобиль с мотором на 1.4 литра, который оснащен автоматом прошлого поколения с 4-мя передачами и современное транспортное средство с двигателем в 2.0 литра и также с автоматом, но уже с 6-ю передачами, то самое интересно то, что вторая машина имея даже более мощный мотор будет экономичней первой. Таким образом, тип трансмиссии, играет ключевую роль в общей картине экономичности современного автомобиля.
6. Наличие турбонагнетателя или компрессора: влияет на итоговое значение расхода топлива не меньше, чем тип трансмиссии. Опять же, чтобы понять, какое влияние оказывает наличие или отсутствие турбины у автомобиля на расход топлива, возьмем для рассмотрения простой пример, который может некоторых водителей удивить. Допустим у нас имеется автомобиль с атмосферным двигателем в 1.4 литра и турбированный мотор в 1.6 литра. Дек вот, что самое интересное, современный мотор с турбиной и рабочим объемом на 1600 кубических сантиметров будет не только экономичней своего собрата на 1.4 литра, он еще будет мощнее, а также более производительней. Таким образом, как видим, турбина или компрессор не всегда негативно влияют на расход топлива, очень многое зависит от технологичности силовой установки и навесного оборудования.
7. Прочие факторы: зачастую включают в себя так называемые признаки ошибочной экономии топлива. Что это значит? Для этого нужно подумать, почему мотор с объемом в 1.4 литра может быть прожорливей, чем двигатели с 1.8 или 2.0 литрами? Все довольно просто, причина заключается в мощности силового агрегата. Например, если мы возьмем два одинаковых автомобиля, но с разными атмосферными силовыми установками (1.4 и 1.6 литра), то получается для того, чтобы достигнуть оптимальных характеристик разгона двигателю с объемом 1.4 литра, нужно работать на более высоких оборотах, следовательно его практически всегда нужно будет раскручивать даже если нужно достигнуть тех же 60 километров в час, иначе машина попросту не будет ехать.
Таким образом, выходит ситуация, что если мы крутим мотор больше, то и расход у нас выйдет выше. Двигатель же с объемом в 1.6 литра является мощнее своего конкурента и чтобы достигнуть 60 километров в час, ему не нужно для этого больших оборотов, потому что такой мотор будет работать в среднем режиме, соответственно и расход топлива будет более умеренным. Как видим, зачастую более мощный мотор оказывается экономичней, менее мощного, так как более сильному двигателю не нужно прилагать чрезмерные усилия на раскрутку.
В заключении отметим, что утверждения касательно экономичности малообъемных двигателей являются большим заблуждением. Зачастую такие показатели, как расход топлива и объем силовой установки автомобиля имеют пропорциональную зависимость, вот поэтому тот же двигатель с объемом в 2.5 литра может быть более экономичным, нежели мотор с 1.6 литрами. Кроме того, не стоит думать, что все турбированные моторы потребляют топлива больше, чем атмосферные установки, так как очень многое зависит от технологичности двигателя и его систем.
ИСТОЧНИК МАТЕРИАЛА — НАШ КАНАЛ НА ЯНДЕКС ДЗЕН
Почему объем двигателей растет, а расход топлива – нет? И почему расход топлива в 2020 году уже не так важен?
Строгие экологические стандарты и дорогое топливо уже не дают автопроизводителям делать самые мощные и надежные двигатели. Но все равно практически для каждой модели есть выбор между несколькими вариантами силовой установки – отличаются они, как правило, объемом. Но насколько объем двигателя влияет на расход топлива? Мы разобрались в этом и оказалось, что зависимость не такая явная, а еще – что расход топлива в 2020 году уже не так важен, как раньше.
Страсти по расходу топлива
Пару лет назад бензин дорожал так быстро, что многие реально задумались над тем, чтобы ограничить поездки или экономить топливо каким-то еще способом. Самый радикальный – сменить автомобиль на менее мощный, который, как кажется, будет расходовать меньше топлива на сотню километров. Потом, правда, оказывается – все совсем наоборот, и более слабый двигатель меньшего объема оказывается слишком «прожорливым».
Сейчас цены почти не растут, но у многих водителей побеждает желание экономить – даже в ущерб собственному комфорту. А часто и безопасности – со слабым двигателем рискованно идти на обгон или ездить зимой по скользким дорогам.
Вообще, расход топлива в литрах на 100 километрах – вещь очень и очень условная. Для простоты его замеряют в трех разных форматах езды:
Эти варианты включены в Директивы Евросоюза, которые регулируют вопросы энергоэффективности и экологичности транспорта. Но и тут оказывается, что у производителей есть масса уловок.
На сегодняшний день самый громкий скандал – так называемый «Дизельгейт», когда компанию Volkswagen поймали на многократном занижении уровня выбросов. Для потребителей выбросы не так важны, но они поняли главное – заявленный производителем расход топлива имеет слабое отношение к реальности. После этой истории произошла еще одна – на этот раз с Mitsubishi Motors. Компанию уличили в подтасовке данных по расходу топлива для 600 тысяч автомобилей.
Скандалы не только стоили производителям репутационных и материальных потерь, теперь процедура замеров расхода топлива стала более жесткой. Правда, производители продолжают хитрить, особенно с самыми «зелеными» моделями. Например, проведенное в Великобритании исследование показало, что, например, для гибрида V60 расход занижен почти вдвое – он оказался на уровне 3,5 литра на 100 км, тогда как производитель обещает 1,8 литра.
Производители «хитрят» с расходом разными способами – заявленные цифры обычно получены на специальном стенде со стандартными условиями движения, идеальным топливом, отсутствующим сопротивлением воздуха.
Но при таких условиях выясняется интересная картина – измеренный расход топлива не зависит от объема двигателя. То есть, серьезно отличающиеся по объему цилиндров (соответственно, и по мощности) двигатели в одних и тех же условиях расходуют одинаковое количество топлива. Но почему так получается?
Зависимость меньше, чем все думают?
Автопроизводители придумывают все новые и новые способы заставить обновлять автомобили как можно чаще, и сюда относятся «игры» с расходом. Например, уже вполне частая история – трех- или пятицилиндровые двигатели, которые дополняют турбинами. В результате с 1 литра рабочего объема «выжимают» 125 л.с. – но как долго сможет отходить такой двигатель, сказать сложно.
С другой стороны, есть примеры, когда меньший объем означает больший расход. Например, на «Оку» ставили несколько двигателей, в том числе такие:
Есть и более экстремальный пример – Mazda RX-7 с роторно-поршневым двигателем объемом в 1,3 литра показывает мощность в 255 л.с. с расходом в 13 литров на 100 км. Правда, для такого типа двигателей рабочий объем считается по особым правилам, но и владелец в итоге экономит на налогах (там, где они считаются от объема).
Что касается «Оки», то половина от обычного четырехцилиндрового двигателя будет расходовать столько же топлива, сколько и целый двигатель, имея при этом вдвое меньшую мощность. В принципе, усредненные замеры подтверждают это. По подсчетам британской компании Emission Analytics, реальный расход топлива у автомобилей с двигателями разного объема такой:
Кстати, в этом же исследовании выяснили, что чем меньше объем двигателя, тем больше расхождений между заявленным и реальным расходом. Так, для двигателей объемом до 1 литра расхождение составило 36%, тогда как для двигателей объемом цилиндров более 5 литров – только 1%.
Но все равно, как видно из результатов исследования, при объеме цилиндров от 1 до 3 литров средний расход примерно одинаков – а расти он начинает только для более мощных двигателей. Разгадка тут может быть простой – двигатели большего объема обычно устанавливают на более тяжелые автомобили, и часто с АКПП, что само по себе увеличивает расход.
Кроме того, есть еще один фактор – увеличение объема цилиндров не означает увеличения мощности двигателя, говорит автоэксперт Виктор Королев:
Фактически объем двигателя у многих производителей не растет. Если раньше BMW 7 4.4 и были 4.4, то сейчас там стоит двигатель по объему где-то 2-2.5л и несколько турбин. Фактически производители отказались от чистого объема и такая цифра в объеме уже не фактическая, а маркетинговая. Это первый фактор почему количество потребляемого топлива не выросло значительно. В принципе это все и объясняет почему, казалось бы, более объемный движок BMW потребляет не на много больше топлива менее объемного – Ford. Но даже так, двигатель BMW будет по фактическому объему подобным, а за счет турбированности и технологий более сложным и мощным, чтобы у кого не создалось иллюзии что раз объем тот же то и мощность приблизительно такая же.
Максимально влияют на расход три фактора, фактический объем двигателя, нагрузка на двигатель и исправность топливной системы и ДВС. Первый пункт мы объяснили выше, а остальные и так ясны. Чем выше нагрузка на двигатель – тем выше обороты и тем чаще в него поступает топливная смесь, а значит и расход. Исправность топливной заключается в том, что топливная система может лить больше топлива чем нужно в топливной смеси, таким образом есть даже шанс получить гидроудар и попасть на замену двигателя. Из более мелких факторов, но тоже значимых – стиль езды, величина колес (чем оно тяжелее, тем выше расход).
Сам же производитель может замерять расход топлива по-разному. От работы машины в не нагруженном режиме, то есть просто заведенной, до езды в агрессивном виде на треке и даже взять среднее между этими двумя значениями. Но зачастую берется значение при обычном режиме езды, не нагружено и не спортивном. При том с 1-2 пассажирами. Поэтому не удивляйтесь что расход больше если вы агрессивно ездите или возите постоянно с собой 5 человек.
Виктор Королев, менеджер автопортала 100.ks.ua.
Выходит, что объем цилиндров – это то, что меньше всего влияет на расход топлива? На самом деле объем играет свою роль – но только если он слишком маленький (меньше 1 литра) или слишком большой (4 литра и больше). В остальных случаях расход зависит от других факторов.
Не только объем
Как уже стало понятно, далеко не всегда объем цилиндров двигателя определяет расход топлива – при желании можно выбирать любой современный двигатель с объемом от 1 до 3 литров, а расход у них будет примерно одинаковым (при том, что по мощности и комфорту вождения «объемистый» двигатель будет лучше).
Но чтобы понять, какие особенности влияют на расход топлива, можно оценить то, как сами производители рассчитывают расход. Итак, есть несколько регламентов:
Как видно, более точной оценка будет по американскому регламенту – он лучше других имитирует реальное вождение. Но даже европейский регламент многое говорит об автомобиле – если несколько моделей прошли один и тот же тест, он покажет разницу в расходе.
Естественно, производители понимают, что потребители будут выбирать автомобиль, в том числе, и по расходу. Отсюда – всевозможные уловки при расчете расхода топлива даже при соблюдении всех условий:
Но и это еще не все – на расход топлива в условиях реальной эксплуатации влияет огромное количество факторов. Например, бюджетный Ford Focus 2.0 и BMW 7 4.4 при совершенно разных по уровню двигателях показывают примерно одинаковый расход топлива. Как считает Александр Разин из компании «Байкал-Сервис ТК», это объясняется огромными различиями в уровне машины:
Сравнивать BMW и Ford, по сути, не корректно. Один – это венец творения инженерной мысли в исполнении автопроизводителя, создающего лучшие двигатели в мире. Второй – автомобиль среднего класса с довольно посредственным двигателем, ориентированный на массовый спрос, а, следовательно, и экономию на инновациях.
На расход топлива в автомобиле максимально влияет двигатель, КПП и раздаточный узел. Назовем это двигательная установка. Чем удачнее спроектирован этот узел, тем эффективнее он донесет тягу до каждого колеса, затратив при этом наименьшее количество топлива. Объем непосредственно двигателя играет важную роль и чем он больше в рамках отдельно взятой модели, тем легче ему работать. То есть он с наименьшей нагрузкой, на более низких оборотах, грубо говоря, толкает машину. Безусловно, необходим баланс: ведь очевидно, что больший по объему двигатель влияет на массу, и всему есть предел. Многие производители в погоне за удешевлением автомобиля, чтобы, например, (как в случае с РФ) вписаться в грабительские ввозные пошлины и налоги, вынуждены ставить на авто меньшие по объему двигатели, попутно стараясь не потерять в мощности. Это всегда ведет только к потере ресурса двигателя и росту расхода топлива. Вот такая сомнительная экономия.
Вернемся к сравнению BMW и Ford. Это автомобили абсолютно разного класса и ценового сегмента. Довольно старый, простой и надежный двигатель от Ford против самых современных достижений автомобилестроения от баварцев, использующих, к примеру 8-ступенчатые АКПП, системы рекуперации энергии, распределение энергии, различные режимы работы турбин в зависимости от требуемой нагрузки. К примеру, автомобиль Волга с двигателем 2,4 потребляет на сотню 15-17 литров, но что вы хотите от не совсем удачного двигателя другой эпохи?
Для понимания сути вопроса необходимо сравнивать одну и ту же модель авто, но с разными по объему двигателями. Сейчас практически у всех производителей в линейке есть 2-3 двигателя с различными объемами. Взглянув на характеристики, а еще лучше, проведя тест-драйв, вам станет очевидно, с каким двигателем машина лучше себя ведет.
По вторичному рынку вопрос банален и, очевидно, всегда связан с износом не только двигателя, но и КПП, ходовой части и т. д. Так или иначе, по ходу службы автомобиль свои характеристики со временем теряет, даже находясь в одних бережливых руках, хотя в целом при грамотной эксплуатации прирост расхода топлива некритичен, если, конечно, все узлы исправны.
Александр Разин, директор по административно-хозяйственной деятельности ООО «Байкал-Сервис ТК».
Получается, что расход топлива двигателем зависит, скорее, от его технологического уровня – например, 8-клапанный двигатель с карбюраторной системой питания будет потреблять гораздо больше, чем такой же по объему двигатель с 16 клапанами и системой впрыска.
Не стоит забывать и об остальных частях автомобиля – например, о его аэродинамике, шинах, дополнительном оборудовании и массе. Как считает Игорь Серебряков из ГК «АвтоСпецЦентр», все это непосредственно влияет на расход:
На 3-5% увеличивается расход топлива из-за аэродинамического сопротивления автомобиля встречному потоку воздуха. Поэтому, чем больше дополнительных деталей, установленных на авто – спойлеры, багажник на крыше, – тем чаще владельцу приходится заправляться. Давление в шинах, ниже необходимого параметра, также приводит к дополнительной трате примерно на 4%, как и резкий стиль вождения, с частыми внезапными торможениями и быстрым разгоном. Объем двигателя пропорционально отражается на количестве топлива: чем больше объем цилиндра, тем быстрее тратится горючее на его воспламенение с наибольшей отдачей.
Игорь Серебряков, директор департамента послепродажного обслуживания ГК «АвтоСпецЦентр».
Но еще многое зависит и от самого водителя – при более спокойной манере езды с плавным ускорением и плавным торможением расход снижается, то же касается использования качественного топлива и технической исправности автомобиля.
А так ли важен расход топлива?
Любой автовладелец знает, что на топливо у него уходит много денег, но не все готовы подсчитать полную стоимость владения. Но, как показывает практика, стоимость топлива – не самая большая статья расходов на транспорт. Более того, для автомобилей с небольшим объемом двигателя доля топлива оказывается как раз выше. В 2015 году аудиторская компания PriceWaterhouse Coopers провела исследование стоимости владения автомобилем в России. Цифры получились интересные:
Как видно, на топливо у владельцев автомобилей класса B (компактный) приходилось 24% расходов – или 54,3 тысячи рублей из 222,6 тысяч в год. Но уже для более мощных внедорожников стоимость топлива – лишь 14-16% от общих расходов на владение автомобилем. Больше этого приходится платить за страховку (правда, с Каско), а также терять на старении автомобиля.
Если учитывать, что средний расход топлива с ростом объема двигателя от 1 до 4 литров составляет, соответственно, от 6,1 до 8,1 литров на 100 км, разница составляет около 32,7%. Но из-за того, что на топливо приходится не так много в структуре расходов на владение, выбрав более мощный двигатель, владелец будет платить больше всего на 5-8%.
Стоит ли это таких расходов? Ответ у каждого будет свой, но стоит понимать – обычно чем больше двигатель, тем больше (и комфортнее) сам автомобиль.
И, наконец, не стоит пытаться обмануть природу. Дело в том, что у бензина, как и у любого другого топлива, есть величина удельной теплоты сгорания – она составляет 42-44 МДж на килограмм. Соответственно, вне зависимости от того, сгорит это топливо в 2 цилиндрах или в 8, и какого объема будут эти цилиндры, энергия от сгорания выделяется одинаковая – и все зависит лишь от КПД двигателя. КПД, в свою очередь, зависит от возраста и технологичности автомобиля – чем новее двигатель, тем он эффективнее, и тем меньше он теряет энергии.
То есть, борьба за расход идет с двух сторон – инженеры прикладывают максимум усилий для роста КПД двигателей, а также для минимизации потерь энергии на уровне самого автомобиля – это КПП, электронные системы, облегчение конструкции, более эффективная ходовая часть, и т.д.
Так что пытаться сэкономить, выбрав двигатель меньшего объема и меньшей мощности, скорее всего, не стоит – в этом просто нет никакой необходимости.