Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

На каких оборотах двигателя лучше ездить


На каких оборотах двигателя лучше ездить

Практически каждому водителю хорошо известно, что от индивидуального стиля езды напрямую зависит ресурс двигателя и других узлов автомобиля. По этой причине многие автовладельцы, особенно начинающие, часто задумываются о том, на каких оборотах лучше ездить. Далее мы рассмотрим, какие обороты мотора нужно держать с учетом разных дорожных условий во время эксплуатации транспортного средства.

Содержание статьи

Ресурс двигателя и обороты при езде

Начнем с того, что грамотная эксплуатация и постоянное поддержание оптимальных оборотов двигателя позволяет добиться увеличения моторесурса. Другими словами, существуют  режимы работы, когда мотор изнашивается меньше всего. Как уже было сказано, срок службы ДВС зависит от стиля вождения, то есть сам водитель может условно «регулировать» данный параметр. Отметим, что данная тема является предметом обсуждений и споров. Если конкретнее, водители делятся на три основные группы:

  • к первым относятся те, кто эксплуатирует двигатель на низких оборотах, постоянно передвигаясь «внатяг».
  • ко вторым следует отнести таких водителей, которые только периодически раскручивают свой мотор до оборотов выше средних;
  • третьей группой считаются автовладельцы, которые постоянно поддерживают силовой агрегат в режиме выше средних и высоких оборотов двигателя, часто загоняя стрелку тахометра в красную зону.

Езда на низких оборотах

Давайте разбираться подробнее. Начнем с езды на «низах». Такой режим означает, что водитель не поднимает обороты коленвала выше 2.5 тыс. об/мин. на бензиновых двигателях и держит около 1100-1200 об/мин. на дизеле. Такая манера езды навязывается многим еще со времен автошколы. Инструкторы авторитетно утверждают, что ездить необходимо на самых низких оборотах, так как в данном режиме достигается наибольшая экономия топлива, двигатель нагружен меньше всего и т.д.

Отметим, что на курсах вождения советуют не крутить агрегат, так как одной из главных задач является максимальная безопасность. Вполне логично, что низкие обороты в этом случае неразрывно связаны с ездой на малых скоростях. Логика в этом есть, так как медленное и размеренное движение позволяет быстрее научиться ездить без рывков при переключении передач на автомобилях с МКПП, приучает начинающего водителя двигаться в спокойном и плавном режиме, обеспечивает более уверенный контроль над автомобилем и т.д.

Очевидно, что после получения водительского удостоверения такая манера езды далее активно практикуется и на собственном авто, перерастая в привычку. Водители данного типа начинают нервничать, когда в салоне начинает прослушиваться звук раскрученного мотора. Им кажется, что повышение шума означает значительное увеличение нагрузки на ДВС.

Что касается самого двигателя и его ресурса, слишком «щадящая» эксплуатация срока службы ему не добавляет. Более того, все происходит с точностью до наоборот. Представим ситуацию, когда машина движется со скоростью 60-км/ч на 4-й передаче по ровному асфальту, обороты, допустим, на отметке около 2 тыс. В таком режиме двигателя почти не слышно даже на бюджетных авто, топливо расходуется минимально. При этом главных минусов в такой езде два:

  • практически полностью отсутствует возможность резко ускориться без переключения на пониженную передачу, особенно на «атмосферниках».
  • после изменения рельефа дороги, например, на подъемах, водитель не переключается на пониженную передачу. Вместо переключения он просто сильнее нажимает на педаль газа.

В первом случае мотор, зачастую, находится вне «полки» крутящего момента, что не позволяет быстро разогнать машину при такой необходимости. В результате, подобная манера езды влияет на общую безопасность движения. Второй пункт напрямую сказывается на двигателе. Прежде всего, движение на низких оборотах под нагрузкой с сильно нажатой педалью газа приводит к детонации мотора. Указанная детонация в буквальном смысле слова разбивает силовой агрегат изнутри.

Что касается расхода, экономия практически полностью отсутствует, так как более сильное нажатие на педаль газа на повышенной передаче под нагрузкой вызывает обогащение топливно-воздушной смеси. В результате расход горючего увеличивается.

Также езда «внатяг» повышает износ двигателя даже в случае отсутствия детонации. Дело в том, что на низких оборотах нагруженные трущиеся детали мотора смазываются недостаточно.  Причиной является зависимость производительности маслонасоса и создаваемого им давления моторного масла в смазочной системе от все тех же оборотов двигателя. Другими словами, подшипники скольжения рассчитаны на работу в условиях гидродинамической смазки. Такой режим предполагает подачу масла под давлением в зазоры между вкладышами и валом. Так создается нужная масляная пленка, которая препятствует износу сопряженных элементов.  Эффективность гидродинамической смазки имеет прямую зависимость от оборотов двигателя, то есть чем больше оборотов, тем выше давление масла.  Получается, при большой нагрузке на двигатель с учетом низкого числа оборотов существует большой риск сильного износа и поломки вкладышей.

Еще одним аргументом против езды на низких оборотах является усиленное коксование двигателя. Простыми словами, с набором оборотов растет нагрузка на ДВС и температура в цилиндрах существенно повышается. В результате часть нагара попросту выгорает, чего не происходит при постоянной эксплуатации на «низах».

Высокие обороты двигателя

Ну что, скажете вы, ответ очевиден. Мотор нужно раскручивать посильнее, так как машина будет уверенно откликаться на педаль газа, легко идти на обгон, двигатель очистится, расход топлива не так уж сильно возрастет и т.д. Это так, но только отчасти. Дело в том, что постоянная езда на высоких оборотах также имеет свои минусы.

Высокими оборотами можно считать такие, которые превышают приблизительный показатель около 70% от общего числа доступных для бензинового двигателя. С дизелем ситуация немного другая, так как агрегаты данного типа изначально менее оборотистые, но имеют более высокий крутящий момент. Получается, высокими оборотами для моторов данного типа можно считать те, которые находятся за « полкой» крутящего момента дизеля.

Теперь о ресурсе двигателя при таком стиле езды. Сильное раскручивание двигателя означает, что нагрузка на все его детали и систему смазки значительно возрастает. Также увеличивается и показатель температуры, дополнительно нагружая систему охлаждения. В результате повышается износ мотора и возрастает риск перегрева двигателя.

Также следует учитывать, что на режимах высоких оборотов требования к качеству моторного масла повышаются. Смазочный материал должен обеспечивать надежную защиту, то есть соответствовать заявленным характеристикам по вязкости, стабильности масляной пленки и т.д.

Игнорирование данного утверждения приводит к тому, что каналы системы смазки при постоянной езде на высоких оборотах могут забиться. Особенно часто это происходит при использовании дешевой полусинтетики или минерального масла. Дело в том, что многие водители меняют масло не раньше, а строго по регламенту или даже позже этого срока. В результате происходит разрушение вкладышей, нарушая работу коленвала, распредвала и других нагруженных элементов.

Какие обороты считаются оптимальными для мотора

Для сохранения ресурса двигателя лучше всего ездить на таких оборотах, которые условно можно считать средними и немного выше средних. Например, если на тахометре «зеленая» зона предполагает 6 тыс. об/мин, тогда наиболее рационально держать от 2.5 до 4.5 тыс.

В случае с атмосферными ДВС конструкторы стараются уместить полку крутящего момента именно в этом диапазоне. Современные турбированные агрегаты обеспечивают уверенную тягу на более низких оборотах мотора (полка момента более широкая), но двигатель все равно лучше немного раскручивать.

Специалисты утверждают, что оптимальными режимами работы для большинства моторов является показатель от 30 до 70 % от максимального числа оборотов при езде. При таких условиях силовому агрегату наносится минимальный ущерб.

Напоследок добавим, что периодически желательно раскручивать хорошо прогретый и исправный мотор с качественным маслом на 80-90% при движении по ровной дороге. В таком режиме будет достаточно проехать 10-15 км. Отметим, что данное действие не нужно повторять часто.

Опытные автолюбители рекомендуют раскручивать двигатель почти до максимума один раз в 4-5 тыс. пройденных километров. Это необходимо по разным причинам, например, чтобы стенки цилиндров изнашивались более равномерно, так как при постоянной езде только на средних оборотах может образоваться так называемая ступенька.

Читайте также

КПД двигателя - на какой скорости я должен двигаться, чтобы добиться максимальной эффективности использования топлива?

В результате эффективность двигателя улучшается. Он использует фиксированный количество топлива для питания самого и аксессуаров, и переменная количество топлива в зависимости от мощности, необходимой для поддержания автомобиля на заданная скорость. Таким образом, с точки зрения топлива, используемого за милю, тем быстрее автомобиль идет, лучше использовать то фиксированное количество необходимого топлива.

Эта тенденция продолжается до определенного момента.В конце концов, эта кривая дорожной нагрузки догоняет нас. Как только скорость поднимается до 40 миль в час каждый 1 миль в час увеличение скорости представляет собой значительное увеличение мощности обязательный. В конце концов, требуемая мощность увеличивается больше, чем КПД двигателя улучшается. В этот момент пробег начинается снижается. Давайте включим некоторые скорости в наше уравнение и посмотрим, как 1 миль в час увеличение с 2 до 3 миль в час сравнивается с увеличением на 1 милю в час с 50 до 51 миль / ч. Для простоты предположим, что a , b и c равны 1.

Скорость Уравнение Результат
3 мили в час 3 + 3² + 3³ 39
2 мили в час 2 + 2² + 2³ 14
Увеличение силы 25
51 миль в час 51 + 51² + 51³ 135303
50 миль в час 50 + 50² + 50³ 127550
Увеличение силы 7 753

Вы можете видеть, что увеличение мощности, необходимое для движения от 50 до 51 мили в час, намного больше, чем для движения от 2 до 3 миль в час.

Таким образом, для большинства автомобилей «сладкое пятно» на спидометре находится в диапазоне 40-60 миль в час. Автомобили с большей дорожной нагрузкой достигнут сладкого места в более низкая скорость. Некоторые из основных факторов, определяющих дорожную нагрузку машины являются:

  • Коэффициент аэродинамического сопротивления . Это показатель того, как аэродинамический Автомобиль обусловлен только своей формой. Самые аэродинамические автомобили сегодня имеют Коэффициент аэродинамического сопротивления составляет примерно половину коэффициента сопротивления некоторых пикапов и внедорожников.
  • Лобная зона .Это зависит в основном от размера автомобиля. Большие внедорожники имеют более чем удвоенную фронтальную площадь некоторых небольших автомобилей.
  • Вес . Это влияет на величину сопротивления шин, нанесенных на автомобиль. Большие внедорожники могут весить в два-три раза больше, чем самые маленькие автомобили.

В целом, меньшие, легкие, более аэродинамические автомобили получат все возможное пробег на более высоких скоростях. Большие, тяжелые, менее аэродинамические транспортные средства получит лучший пробег на низких скоростях.

Если вы будете водить машину в «сладком месте», вы получите лучшее возможный пробег для этой машины.Если вы едете быстрее или медленнее, пробег будет хуже, но чем ближе вы подъедете к сладкому месту, тем лучше пробег вы получите.

Статьи по теме

Еще больше замечательных ссылок

.

Выбор скорости: почему водители превышают ограничение скорости?

Выбор скорости: почему водители превышают ограничение скорости?

Подавляющее большинство водителей считают скорость очень важной проблемой безопасности дорожного движения. Более 80% европейских водителей заявляют, что слишком быстрое вождение часто, очень часто или всегда является фактором, способствующим дорожно-транспортным происшествиям [53]. В то же время многие водители превышают установленные ограничения скорости. Иногда это может быть преднамеренно, иногда непреднамеренно.На выбор скорости влияют характеристики водителя, факторы, связанные с восприятием и ограничениями человека, характеристиками дороги и дорожной обстановки, а также характеристиками транспортного средства.

Выбор скорости и характеристики водителя

Многие водители предпочитают ездить быстрее, чем оправдывает объективный риск, но также и то, что они считают безопасной скоростью. Мотивы превышения ограничения скорости являются как рациональными, так и эмоциональными и могут зависеть от временного состояния водителя или реальной ситуации.Есть также более постоянные характеристики личности, которые влияют на выбор скорости и объясняют различия между отдельными водителями и группами водителей. Эти типы характеристик водителя связаны с настройками скорости и нарушениями скорости.

Люди обычно предпочитают ездить быстрее, чем безопасно

Водители, которые предпочитают более высокие скорости, также считают более высокие скорости безопасными. Кроме того, почти все водители хотят ездить быстрее, чем скорость, которую они сами считают безопасной скоростью [27].Согласно опросу SARTRE 3 [53], около 20% европейских водителей сообщают, что они ездят немного быстрее или намного быстрее, чем другие водители. В то же время, только около 5% утверждают, что они ездят опаснее, чем другие водители. Видимо, опасное вождение не связано со скоростью в сознании большинства этих водителей.

Каковы мотивы водителей для превышения ограничения скорости?

Большинство водителей открыто признают, что они более или менее регулярно превышают ограничение скорости.Они приводят следующие причины этих преднамеренных нарушений ограничения скорости [19] (Они адаптировали свою скорость к скорости общего потока трафика

  • Они спешили
  • Они обычно любят быстро ездить
  • Им было скучно

Аргументы как рациональные, так и эмоциональные. Наслаждаться быстрой ездой - очень распространенный аргумент. Согласно опросу SARTRE 3, почти 10% европейских водителей согласились с тем, что им очень нравится быстрая езда.

Другая причина превышения ограничения скорости заключается в том, что водитель не знает об ограничении скорости. Можно предположить, что это непреднамеренное нарушение. Либо знак ограничения скорости отсутствовал, либо водитель пропустил его; в обоих случаях характеристики дороги недостаточно информативны относительно действующего ограничения скорости.

Не все драйверы одинаковы

Не все водители выбирают одинаковую скорость. Прежде всего, существуют различия между отдельными водителями.Эти индивидуальные различия могут иметь отношение к личностным характеристикам. Например, была установлена ​​четкая связь между предпочтением быстрой езды и общим предпочтением рискованной, сенсационной и сложной деятельности [72] [29].

Во-вторых, можно различать разные группы в зависимости от предпочтений скорости. Например, часто было обнаружено [67], что

  • Молодые водители предпочитают ездить быстрее, чем пожилые;
  • водители мужского пола предпочитают ездить быстрее, чем водители женского пола;
  • Водители, едущие в профессиональных целях, предпочитают ездить быстрее, чем водители, едущие в личных целях.
Навыки восприятия: недооценка скорости движения

Все автомобили имеют спидометр для объективной проверки скорости движения. Тем не менее, многие водители, кажется, полагаются также на свое субъективное восприятие или «чувство» своей скорости, когда дело доходит до выбора скорости [30]. Однако человеческие навыки восприятия (и ограничения) влияют на субъективное восприятие скорости и могут привести к переоценке или недооценке скорости движения. Следовательно, субъективное восприятие скорости не очень надежно.С точки зрения безопасности недооценка является наиболее опасной.

Три типа ситуаций легко приводят к недооценке собственной скорости движения [21] [42] [17]:

  • Ситуации, в которых высокая скорость поддерживалась в течение длительного периода, например, при поездках на дальние расстояния по автомагистралям. В этих случаях скорость движения будет все больше недооцениваться, что приведет к увеличению скорости без замечаний водителя.
  • «Переходные» ситуации, когда водители должны значительно снизить скорость после периода движения на высокой скорости.При входе в зону низкой скорости, водители будут недооценивать свою скорость движения. Это, например, случай, когда вы покидаете автомагистраль и входите в зону с более низкой скоростью, а также при въезде в деревню с большой дороги. Это также может быть случай, когда за длинным прямым участком дороги следует одна или несколько кривых.
  • Ситуации, когда периферийной визуальной информации мало. Например, широкие дороги без опорных точек, движение ночью или в тумане дают мало периферийной информации и могут привести к недооценке скорости движения.
Выбор скорости и характеристики дороги / автомобиля

Дорожная среда также может вызывать нарушения ограничения скорости. Существуют большие различия в скорости превышения скорости между отдельными дорогами одной категории и с одинаковым ограничением скорости. Причиной может быть несовместимость между объявленным ограничением скорости и (неявным) сообщением о дороге и дорожной среде. Дорога недостаточно «самоочевидна». Преднамеренный или непреднамеренный дисбаланс между ограничением скорости и характеристиками дороги может привести к превышению ограничения скорости водителями.

Характеристики автопарка продолжают развиваться, особенно для легковых автомобилей. Некоторые из этих характеристик могут повлиять на выбор скорости:

  • Мощность двигателя увеличивается: автомобили могут двигаться быстрее;
  • Повышение комфорта: на большой скорости дискомфорт меньше;
  • увеличение количества автомобилей типа Land Rover: внедорожники (Sport Utility Vehicles) и другие автомобили типа Land Rover становятся все более популярными. Этот тип автомобилей имеет высокие колеса, искажающие восприятие скорости.Скорость будет недооценена.

Каковы наилучшие способы контроля скорости двигателя постоянного тока?

Управление скоростью двигателя постоянного тока является одной из наиболее полезных функций двигателя. Управляя скоростью двигателя, вы можете изменять скорость двигателя в соответствии с требованиями и получать требуемую работу.

Управление скоростью двигателя постоянного тока

Механизм управления скоростью применим во многих случаях, например, для управления движением транспортных средств-роботов, движением двигателей на бумажных фабриках и движением двигателей в лифтах, где используются различные типы двигателей постоянного тока.


Принцип работы двигателя постоянного тока

Простой двигатель постоянного тока работает по принципу: когда проводник с током находится в магнитном поле, он испытывает механическую силу. В практическом двигателе постоянного тока якорь представляет собой ток, несущий проводник, и поле

Принцип работы двигателя постоянного тока

обеспечивает магнитное поле.

Когда на проводник (якорь) подается ток, он создает собственный магнитный поток. Магнитный поток либо увеличивает магнитный поток из-за обмоток возбуждения в одном направлении, либо нейтрализует магнитный поток из-за обмоток возбуждения.Накопление магнитного потока в одном направлении по сравнению с другим оказывает воздействие на проводник, и, следовательно, он начинает вращаться.

В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея вращательное действие проводника создает ЭДС. Эта ЭДС, в соответствии с законом Ленца, имеет тенденцию противостоять причине, то есть подаваемому напряжению. Таким образом, двигатель постоянного тока обладает особой характеристикой регулировки крутящего момента в случае изменения нагрузки из-за обратной ЭДС.

Не пропустите: Бесщеточный двигатель постоянного тока Преимущества и области применения

Принцип управления скоростью

Из приведенного выше рисунка уравнение напряжения простого двигателя постоянного тока составляет
В = Eb + IaRa
В представляет собой подаваемое напряжение, Eb - обратная ЭДС, Ia - ток якоря, а Ra - сопротивление якоря.
Мы уже знаем, что
Eb = (PøNZ) / 60A.
P - количество полюсов,
A - постоянная
Z - количество проводников
N-скорость двигателя
Подставляя значение Eb в уравнение напряжения, получаем
V = ((PøNZ) / 60A) + IaRa
Или V - IaRa = (PøNZ) / 60A
, т. Е. N = (PZ / 60A) (V - IaRa) / ø
. Вышеприведенное уравнение также можно записать в виде:
N = K (V - IaRa) / ø, K является константой

Это подразумевает три вещи:

  1. Скорость двигателя прямо пропорциональна напряжению питания.
  2. Частота вращения двигателя обратно пропорциональна падению напряжения на якоре.
  3. Скорость двигателя обратно пропорциональна потоку из-за результатов полевых исследований

Таким образом, скорость двигателя постоянного тока можно регулировать тремя способами:

  • путем изменения напряжения питания
  • путем изменения потока, и путем изменения тока через обмотку возбуждения
  • путем изменения напряжения якоря и изменения сопротивления якоря

Не пропустите: DC DC преобразователи типов

3 способа управления скоростью двигателя постоянного тока

1.Метод управления магнитным потоком

В этом методе магнитный поток, создаваемый обмотками возбуждения, изменяется для изменения скорости двигателя.

Метод управления магнитным потоком

Поскольку магнитный поток зависит от тока, протекающего через обмотку возбуждения, его можно изменять, меняя ток через обмотку возбуждения. Это может быть достигнуто путем использования переменного резистора, включенного последовательно с резистором обмотки возбуждения.

Первоначально, когда переменный резистор удерживается в своем минимальном положении, номинальный ток протекает через обмотку возбуждения благодаря номинальному напряжению питания, и в результате скорость поддерживается нормальной.Когда сопротивление постепенно увеличивается, ток через обмотку возбуждения уменьшается. Это в свою очередь уменьшает производимый поток. Таким образом, скорость двигателя увеличивается за пределы своего нормального значения.

2. Метод управления якоря

С помощью этого метода можно управлять скоростью двигателя постоянного тока, управляя сопротивлением якоря, чтобы контролировать падение напряжения на якоре. Этот метод также использует переменный резистор последовательно с якорем.

Метод управления якоря

Когда переменный резистор достигает своего минимального значения, сопротивление якоря становится нормальным, и, следовательно, напряжение якоря падает.Когда значение сопротивления постепенно увеличивается, напряжение на якоре уменьшается. Это, в свою очередь, приводит к снижению скорости двигателя.

Этот метод достигает скорости двигателя ниже нормального диапазона.

3. Метод контроля напряжения

Оба вышеупомянутых метода не могут обеспечить управление скоростью в желаемом диапазоне. Кроме того, метод управления магнитным потоком может влиять на коммутацию, в то время как метод управления якорем включает в себя огромные потери мощности из-за использования резистора, включенного последовательно с якорем.Поэтому часто желателен другой метод - тот, который контролирует напряжение питания для управления скоростью двигателя.

При таком способе обмотка возбуждения получает фиксированное напряжение, а якорь получает переменное напряжение.
Один из таких методов контроля напряжения включает использование механизма переключения для подачи переменного напряжения на якорь, а другой использует генератор с приводом от двигателя переменного тока для подачи переменного напряжения на якорь (система Уорда-Леонарда).

Помимо этих двух методов, наиболее широко используемым методом является использование широтно-импульсной модуляции для достижения контроля скорости двигателя постоянного тока. ШИМ включает подачу импульсов переменной ширины на драйвер двигателя для управления напряжением, подаваемым на двигатель. Этот метод оказывается очень эффективным, поскольку потери мощности поддерживаются на минимальном уровне и не предполагают использования какого-либо сложного оборудования.

Метод управления напряжением

Приведенная выше блок-схема представляет собой простой регулятор скорости вращения электродвигателя.Как показано на приведенной выше блок-схеме, микроконтроллер используется для подачи сигналов ШИМ на драйвер двигателя. Драйвером двигателя является микросхема L293D, которая состоит из цепей H-моста для управления двигателем.

ШИМ

достигается путем изменения импульсов, подаваемых на вывод разрешения микросхемы привода двигателя для управления приложенным напряжением двигателя. Изменение импульсов осуществляется микроконтроллером, с входным сигналом от кнопок. Здесь предусмотрены две кнопки, каждая для уменьшения и увеличения коэффициента заполнения импульсов.

Мы надеемся, что смогли предоставить подробное и актуальное описание управления скоростью двигателя постоянного тока. Вот простой вопрос для наших читателей: каковы другие методы управления приложенным напряжением, кроме ШИМ?

Пожалуйста, поделитесь своим мнением и ответом в разделе комментариев ниже.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020