За счет чего достигается экономия бензина при торможении низкой передачей?

2

При торможении автомобиля тормозами с выключенной передачей двигатель работает на холостых оборотах. При этом вроде бы расход бензина должен быть минимальным.

Но я читал ряд утверждений, что при торможении автомобиля низкой передачей появляется дополнительная экономия топлива.

Как она появляется, за счет чего?

Ответов: 12

Действительно, при торможении двигателем расход топлива снижается. Топливные системы бензиновых двигателей в настоящее время бывают двух основных типов — карбюраторная и инжекторная, рассмотрим сначала случай с карбюраторной системой.

В основу карбюратора положен принцип эжекции: поток воздуха увлекает за собой топливо и смешивается с ним. При средних и больших оборотах двигателя количество поступающего воздуха определяется положением дроссельной заслонки, связанной с педалью «газа», а количество топлива — сечением жиклеров (пробок с калиброванными отверстиями). На холостых оборотах всё несколько по-другому: заслонка почти закрыта, воздух поступает через узкую щель плюс дополнительно через воздушные жиклеры. В результате разрежение под заслонкой возрастает, количество всасываемого в коллектор топлива также возрастает, таким образом топливная смесь обогащается. Богатая топливная смесь — необходимое условие для работы «на холостых». В более современных карбюраторах эту работу выполняет электроклапан — он открывается при частоте вращения двигателя ниже 900 об/мин. и остается открытым, пока частота вращения не увеличится. В СССР эта система называлась ЭПХХ — экономайзер принудительного холостого хода. Кроме того, в таком карбюраторе имеется обходной клапан (т.н. «байпасный клапан»), который соединяет задроссельное пространство (пространство под заслонкой) с атмосферой при определенном отрицательном давлении. Поэтому, тормозя двигателем, мы экономим следующим образом:

  • принудительное увеличение оборотов двигателя приводит к закрытию электроклапана ЭПХХ, и дополнительное топливо перестает поступать;
  • большое отрицательное давление во впускном коллекторе (в задроссельном пространстве) открывает байпасный клапан, вместо топливной смеси в цилиндры поступает чистый воздух и топливо практически не расходуется.

Хочу обратить ваше внимание на то, что такая экономия возможна только при использовании более-менее современных карбюраторов с ЭПХХ. Торможение двигателем с «древними» карбюраторами без байпасного клапана (К-126 и им подобных) ни к какой экономии не приводит.

6 Нравится

Теперь рассмотрим случай с инжекторной система питания.

Принцип работы этой системы — впрыск топлива в общий впускной коллектор (система Mono-Jetronic) или непосредственно в каждый цилиндр (система Digifant) строго в нужном количестве и в нужный момент. Была разработана в 30-х годах прошлого века для авиационных двигателей как альтернатива карбюраторной (большой минус последней — критичность к положению в пространстве, т. е. если карбюратор перевернуть, топливо из поплавковой камеры вытечет и двигатель заглохнет, а боевому самолету приходилось летать в разных положениях, в т. ч. и «вверх ногами»; модернизация карбюраторов привела к созданию сложных и капризных устройств, в итоге инжекторная система оказалась проще и надежнее) и применялась на разных самолетах во время Великой Отечественной войны как со стороны немцев, так и с нашей стороны.

Несмотря на отличия вышеназванных инжекторных систем, общий принцип их работы схож. Количество поступающего воздуха определяется положением дроссельной заслонки, связанной с педалью «газа». ECU (Electronic Control Unit — электронный блок управления) с помощью датчиков измеряет следующие параметры:

  • температура поступающего воздуха;
  • температура охлаждающей жидкости;
  • частота вращения коленчатого вала;
  • степень открытия дроссельной заслонки;
  • массовый расход воздуха;
  • объемная доля кислорода в выхлопных газах (его измеряет т.н. «лямбда-зонд», применяется в системах с обратной связью)

и на основе этих данных расчитывает необходимое количество топлива, практически — длительность открытия форсунки (форсунок). Так как двигатель конструктивно остается таким же, как и при использовании карбюратора, то для его работы на холостых оборотах также требуется богатая воздушно-топливная смесь. Тормозя двигателем с инжекторной системой питания, мы также экономим топливо, т.к. ECU сначала снижает, а потом и вовсе прекращает впрыск топлива в цилиндры при соблюдении примерно следующих условий:

  • дроссельная заслонка закрыта при массовом расходе воздуха более 40−45 г/сек.;
  • частота вращения коленчатого вала выше 1800 об/мин.;
  • температура охлаждающей жидкости выше +20°С.

Данные — по автомобилю ВАЗ-2114, у других автомобилей эти значения могут отличаться.

В общем и целом, экономить таким образом можно, причем весьма ощутимо. Прямая экономия — уменьшается расход бензина, косвенная экономия — увеличивается срок службы тормозных колодок и тормозной системы в целом.

Однако не стоит забывать о безопасности. Если у вас передний привод, а на дороге гололед, такой экономией лучше не заниматься, — жизнь и здоровье все-таки дороже, чем несколько литров бензина.

6 Нравится
При торможении двигателем увеличивается срок службы тормозных колодок.
А не приведет ли это к уменьшению срока службы самого двигателя?
Нет, не приведет. Долговечность двигателя в основном зависит от качества его смазки. На практике — от качества заливаемого масла и работы системы смазки. Последняя работает независимо от нагрузки на двигатель, — хоть положительной (разгон), хоть отрицательной (торможение), т.к. производительность маслонасоса — основного ее компонента — напрямую зависит от оборотов коленвала. На практике я встречал убитые КПП, «порванные­» диски сцепления — результаты ошибочного включения низших передач и «бросания» педали сцепления на высокой скорости, но убитый таким образом двигатель — ни разу!
Хотелось бы добавить к вашим ответам. Самое главное, это ни при каких обстоятельствах не глушить двигатель в целях экономии! Просто бывали и такие случаи. А при этом блокируется руль автомобиля и теряется полный контроль над автомобилем.
Совершенно верно, спасибо за дополнение! Я просто не подумал об этом…

Вкратце хочу пояснить, что при торможение двигателем экономия топлива достигается за счет того, что колеса, катящейся под уклон машины, вращают вал, а с него момент вращения передаётся на двигатель. Таким образом колеса помогают двигателю совершать движения и при этом может полностью прекратиться расход бензина.

Надо понимать, что при движении автомобиля под горку на нейтралке, двигатель всё равно продолжает работать и бензин тратится на поддержание работоспособности двигателя.

Поэтому экономия топлива будет больше при торможении двигателем, чем при движении на нейтралке. Торможение двигателем происходит при движении автомобиля под уклон на любой передаче. Просто на пятой передаче торможение будет меньше, чем на третьей или второй. А экономия топлива не зависит от того на какой передаче происходит торможение двигателем.

3 Нравится

Расход топлива при торможении двигателем достигается за счёт того, что во-первых во время торможения двигателя приводные валы по большей части вращают двигатель, а не взрывы в камерах сгорания и поэтому бензину не надо сгорать, для того, чтобы вращать двигатель, перекрывается практически полностью подача бензина в камеры сгорания. А при торможении на нейтральной передаче машина всё-равно работает на холостом ходу и расходует бензин и кроме этого ещё и стираются тормозные колодки вместе с тормозными дисками или барабанами.

Нравится

Спасибо уважаемому MJ за такой полный ответ. А то я уже устал своими словами рассказывать людям, что «докатка на нейтралке» никак не экономит топливо, а наоборот расходует лишнее даже на карбюраторных авто, не говоря уже о инжекторах. Теперь в моем лексиконе появятся еще несколько весомых слов в доказательство правильной теории.

Нравится

За счет ограничения поступления бензина. От количества поступающего бензина зависит крутящий момент на валу, т. е обороты двигателя, поэтому чем ниже обороты тем ниже расход. При торможении на низкой передаче обороты высокие, но ограничено поступление бензина, обороты развиваются под действием силы тяжести на машину. Т. е не двигатель крутит колеса, а колеса крутят двигатель.

Нравится

Движение как на слишком низких, так и на слишком высоких оборотах приводит к перерасходу. Выбранная передача должна соответствовать оптимальным оборотам двигателя. Оптимальные обороты вращения коленвала у каждого автомобиля разные и составляют примерно 80% от частоты вращения, при котором достигается максимальная мощность.

Нравится

Могу добавить к ответам один точный факт. Не пытайтесь экономить на топливе, если у Вас автомобиль с автоматической коробкой передач, не включайте нейтральную скорость на ходу. Целее будет ваша коробка.

Нравится

При торможении двигателем экономия топлива происходит за счет того, что электроника перекрывает подачу топлива в цилиндры двигателя, при этом он начинает сбрасывать обороты. Если выключить передачу, двигатель сразу же переходит в режим холостого хода, возобновляется подача топлива в цилиндры двигателя для обеспечения его работы и эффекта экономия не наблюдается. Именно поэтому не рекомендуется ездить на нейтральной передаче, это не гарантирует экономии топлива, напротив, увеличивает расход.

Нравится

Действительно есть такие наблюдения в части экономии расхода топлава на авто. Так как при торможении двигателем, компьютер современных авто перекрывает подачу топлива в камеру сгорания, до тех пор пока обороты двигателя не достигнут уровня оборотов холостого хода, когда подача топлива возобновляется и экономия заканчивается…

Нравится

Экономия топлива в данном случае достигается за счет того, что не двигатель передает вращающий момент на трансмиссию, что приводит к вращению колес, а наоборот, колеса сообщаю вращение двигателю, и расход топлива в данном случае сводится практически к нулю.

На машинах со счетчиком топлива (где показан моментальный расход топлива) это хорошо видно. Когда едешь с горки и не жмешь на газ, расход топлива падает до 1−2 литров на 100 км. Зато, если надавать на педаль тормоза, то расход топлива возрастает в разы — двигатель замедляет свои обороты, идет нагрузка на тормозные колодки. Например, в моей машине расход топлива в этом случае моментально возрастает до максимума — 30 литров на 100 км.

1 Нравится

Расход топлива зависит от потребления мощности двигателя вашим автомобилем. При торможении двигателем (низкой передачей), на двигатель не идет не какой нагрузки. Получается что не двигатель крутит колеса, а скорее даже наоборот, колеса крутят двигатель. Обороты двигателя при этом небольшие, нагрузка небольшая, мощность двигатель выдает минимальную, которая тратится на генератор и подобные небольшие потребители. Отсюда и получается экономия топлива, да еще и эффективное торможение.

Нравится