Что такое часовой расход топлива дизельного двигателя

Калькулятор расхода топлива дизельного генератора

Представляем вашему вниманию калькулятор расхода топлива дизельного генератора. Расчеты производятся нелинейно, и зависят от мощности (и КПД) дизельного двигателя. Чем меньше удельная мощность дизельного генератора, тем больше удельный расход топлива, требуемого на производство 1 кВт*ч. электроэнергии.

Расход топлива дизельного генератора считается исходя из реальных данных электростанций, которые находятся на нашем сервисном обслуживании (более 500 единиц) и, безусловно, отличаются от заводских заявляемых параметров. Калькулятор позволяет оценить ожидаемый и реальный расход топлива, предположить наличие перерасхода и рассчитать требуемый объём хранилища дизельного топлива.

При этом калькулятор расхода топлива учитывает отклонение реального расхода от нормы расхода топлива дизельным генератором, которая составляет 0.2-0.22 гр. на один кВт*ч. То есть, по удельному расходу генератор 10 кВт должен потреблять 2 литра в час, чего в реальности мы не видели никогда. Чем больше мощность генератора, тем ближе его реальный расход к удельному, но на практике реальный расход всё же выше.

Для того, что бы калькулятор заработал — просто вставьте любую цифру в одно из его полей.

Формула расчета

Результат

Ваш дизельный генератор мощностью 100 кВт отработал 1 ч на нагрузке 100 %.

• Средний расход: от ? до ? л/час.
• Всего выработано: ? кВт/ч.
• Всего потреблено топлива: от ? до ? л.

Постоянная мощность дизельного генератора, кВт — мощность PRP вашего генератора, резервная мощность обычно на 10% больше.
Если вам нужен расход топлива дизельным генератором 100 кВт — просто подставляете в это поле в калькуляторе цифру 100
Если вам нужен расход топлива дизельным генератором 5 кВт — ставите цифру 5.
Если расход для 200 кВт — цифру 200.

Сколько часов работал генератор — применяется для расчета длительного потребления. Если вас интересует часовое потребление (литров топлива в час), поставьте значение «1» час. На какой нагрузке в среднем работал генератор, % — применяется для случае неполной загрузки генератора. По умолчанию используйте 100%.

• Исправности, качества и производителя двигателя внутреннего сгорания;
• Типа дизельного топлива (зимнее или летнее) и его качества;
• Температуры окружающей среды и высоты над уровнем моря;

Полученные результаты не могут быть использованы в качестве экспертной оценки.

Можно выделить несколько основных причин, почему у вашего дизельного генератора может быть повышенный расход топлива: нагар на форсунках, деформация или износ распылителей форсунок, поломка ТНВД, неполная проходимость воздушного тракта, неисправность турбокомпрессора, некорректная работа элементов газораспределительного механизма.

В любом случае, с этими и другими проблемами вам поможет сервисная служба Мототех.
Читайте подробнее: ремонт дизельных электростанций, испытание балластным модулем.

Что такое часовой расход топлива дизельного двигателя

Железнодорожное сообщение отличается высокой пропускной способностью, надёжностью и безопасностью и поэтому является одним из наиболее распространённых видов транспорта в России.

На промежуточных пунктах следования составов – железнодорожных станциях, перегонах производится неотъемлемая часть процесса транспортировки – маневровые работы, при которых осуществляется перемещение на небольшие расстояния. Маневровые работы производятся маневровыми (тяговыми) локомотивами, которые значительно отличаются от магистральных. Основная часть современных тяговых локомотивов – тепловозы с дизельными двигателями. Магистральные локомотивы используются для маневровых работ только в случае крайней необходимости, так как в таком режиме эксплуатации значительно снижается эффективность их работы.

Особенностями тяговых работ являются чередование страгиваний и торможений, частое изменение траектории движения состава. Поэтому основными требованиями к маневровым локомотивам являются высокие развиваемые тяговые усилия и значительный сцепной вес для обеспечения плавности страгивания и снижения нагрузок на вагоны. Самая большая мощность необходима маневрово-вывозным локомотивам, которые выполняют передачу составов на другие транспортные узлы [1].

При использовании дизельных локомотивов для маневровой работы существует ряд проблем [2; 3]:

– быстрый разряд аккумуляторов;

– при быстром переключении дизеля из режима холостого хода на тягу он работает нестабильно;

– длительный период работы на режимах, далёких от номинального – на холостом ходу и в форсированном режиме, из-за чего топливо сгорает не полностью, что снижает экономичность и повышает концентрацию вредных выбросов в продуктах сгорания;

– частые разгоны и торможения, короткие пробеги с длинными простоями между ними (при этом двигатель не выключается в течение всей смены из-за сложности запуска, особенно в зимних условиях).

Перечисленные недостатки дизельных локомотивов приводят к перерасходу топлива, завышенным выбросам вредных продуктов сгорания и к высокому уровню шума [4]. По этим критериям дизельный двигатель уступает газотурбинным установкам, которые отличаются следующими достоинствами [5]:

– на порядок более низкий удельный вес;

– возможность использования более дешёвого топлива – природного газа;

– выбросы вредных веществ ГТУ на природном газе в десятки раз ниже;

– малая трудоёмкость обслуживания;

– отсутствие множества вспомогательных систем, присущих дизелям.

Учитывая тот факт, что маневровые локомотивы всё чаще применяются вблизи жилой застройки, экологические показатели начинают играть большую роль, не менее важную, чем показатели экономические [6].

Так как экологичность ГТУ не вызывает сомнений, то целью данной работы является сравнительный технико-экономический анализ дизельных и газотурбинных силовых установок маневровых локомотивов.

Материалы и методы исследования

Для расчёта и сравнения показателей дизельных и газотурбинных силовых установок маневровых тепловозов вначале необходимо произвести анализ основных режимов их работы, так как от них зависит расход и стоимость топлива.

Особенностями расходования топлива при маневровой работе являются: длительное простаивание тепловозов, частая смена позиций контроллера машиниста (ПКМ), работа на низких позициях контроллера при режимах, далёких от оптимальных.

Маневрово-вывозные тепловозы должны обладать высокой мощностью для передвижения составов на другие станции и узлы, обеспечивать плавное торможение, быстрое реверсирование, высокую надёжность и экономичность. Выбор модели тепловоза осуществляется в результате детального анализа необходимых режимов работы и условий эксплуатации.

Для сравнительного анализа экономической эффективности дизельного и газотурбинного маневрового локомотива необходимо задаться стоимостью дизельного топлива и природного газа, которая равна соответственно 53 р./кг и 26 р./кг [7].

Расчёт расхода топлива производился с использованием электронных таблиц Microsoft Excel [8] по методике, представленной в [9].

Величина расхода топлива, кг, определялась по формуле

Е = gk T1 + gx T2,

где gk и gx – расход топлива при работе под нагрузкой и на холостом ходу, кг/с;

T1 и T2 – время работы под нагрузкой и на холостом ходу, с.

При этом необходимо учитывать, что на разных режимах работы расход топлива будет отличаться, поэтому необходимо суммировать произведение расхода топлива на время работы для каждого режима.

В табл. 1 приведены значения часового расхода топлива gk для локомотива ЧМЭ3 [9] в зависимости от позиции контроллера машиниста (ПКМ). Расход топлива в режимах выбега и торможения представляет собой постоянную величину, равную 0,15 кг/мин (9 кг/час).

В табл. 2 приведены результаты расчёта расхода топлива и стоимости эксплуатации дизельного локомотива за час с учётом процентной продолжительности каждого режима работы.

Часовой расход топлива ЧМЭ3

Показатель контроллера машиниста (ПКМ)

Расход топлива gk, кг/ч

Результаты расчета стоимости эксплуатации дизельного локомотива

Рис. 1. Нагрузочная характеристика маневрового локомотива ЧМЭ3

Для сравнения с дизельным двигателем была выбрана одновальная газотурбинная установка такой же мощности, что и дизельный двигатель локомотива ЧМЭ3, оптимизированная с точки зрения КПД. Газотурбинная установка имеет центробежный двухкаскадных компрессор с номинальной степенью сжатия 10. Расчёт параметров цикла ГТУ произведен с помощью специально разработанной компьютерной программы.

Для анализа газотурбинной установки использована нагрузочная характеристика, приведённая на рис. 1 [9].

Результаты исследования и их обсуждение

По нагрузочной характеристике была определена мощность двигателя локомотива ЧМЭ3 на каждом ПКМ. Результаты определения эквивалентной мощности сведены в табл. 3 и отмечены на рис. 1 жирными точками.

Далее был найден необходимый для вышеуказанного распределения использования мощности часовой расход топлива (табл. 4).

Сравнительная гистограмма стоимости топлива для дизельного двигателя и газотурбинной установки для каждого положения контроллера машиниста представлена на рисунке 2. Стоимость дизельного топлива обозначена чёрным цветом, а стоимость природного газа для ГТУ – синим. Ширина каждого столбца гистограммы пропорциональна времени работы локомотива на каждом ПКМ.

Далее было произведено суммирование часовой стоимости топлива по всем ПКМ с учётом процентной продолжительности каждого режима работы.

Анализ экономической эффективности показал, что расход топлива у газотурбинного двигателя больше, чем у дизельного (54,75/26,1 кг/ч), однако, из-за более низкой стоимости топлива – природного газа, расходы на топливо для газотурбинной установки всего на 3,9 % выше, чем у дизельного двигателя (1423 р./ 1369 р.).

При расчете эффективности установки была использована одновальная модель ГТД. Для дальнейшего развития темы исследования использования ГТД на маневровых локомотивах целесообразно рассмотреть более совершенные конструкции, с двух- и трехвальной компоновкой, имеющие более высокие показатели экономической эффективности [10]. ГТД со свободной силовой турбиной, кроме высокой экономичности, также имеют преимущества в виде высокого крутящего момента при переходных режимах.

Возможно также рассмотрение применения регенератора тепла уходящих газов для повышения КПД установки в маневровых локомотивах, однако при этом следует иметь в виду, что в локомотивах имеются жёсткие ограничения по габаритам установки.

Как посчитать расход топлива в час ?

Вопрос расхода дизеля является самым основным при приобретении спецтехники с двигателями внутреннего сгорания.

Любое устройство необходимо изначально поставить на баланс. Топливо при этом списывается по существующим нормативным документам. Однако, для спецтехники нет четких показателей расхода на 100 км. Производители наоборот устанавливают расход на единицу мощности двигателя.

Для того чтобы рассчитать расход топлива за один моточас работы необходимо использовать соответствующую формулу: (N*t*G*%)/p.

Для определения и точного расчета формулы необходимо четко знать все нужные составляющие:

• N — это мощность двигателя, измеряющаяся в кВт;
• t – время расхода топлива, то есть 1 час;
• G – удельный расход топлива машины, г/кВт-ч;
• % – процент загруженности машины во время работы;
• p – плотность топлива. Для дизеля плотность постоянная и составляет 850 грамм на литр.

Мощность двигателя в основном определяется в лошадиных силах. Для того чтобы узнать мощность в кВт необходимо посмотреть в документы о технике от производителя.

Удельный расход топлива представляет собой показатель сведений о потреблении двигателя при определенных нагрузках. Такие данные не найти в документах о технике, их необходимо уточнять при покупке или у официальных дилеров.

Главной составляющей в формуле расчета является процент загруженности техники. Под ним понимают сведения о работе ДВС на максимальных оборотах. Процент указывается производителем для каждого типа транспорта. Например, для некоторых погрузчиков на базе МТЗ из всех 100 % рабочего времени, на максимальных оборотах двигатель проработает примерно 30%.

Удельный расход топлива

Вернемся к удельному расходу. Выражается он в отношении израсходованного горючего на 1 единицу мощности. Таким образом, чтобы рассчитать всё в теории, для максимального значения необходимо использовать формулу Q=N*q. Где Q является искомым показателем расхода горючего за 1 час работы, q – удельный расход топлива и N – мощность агрегата.

Например, имеются данные о мощности двигателя в кВт: N = 75, q = 265. За один час работы такой агрегат будет потреблять почти 20 кг соляры. При таком расчете стоит помнить о том, что агрегат не будет на протяжении всего времени работать непосредственно на максимальных оборотах. Также расчет ведется в литрах, поэтому чтобы не переводить все по таблицам и не ошибиться в следующих расчетах, необходимо использовать усовершенствованную формулу расчета Q = Nq/(1000*R*k1).

В данной формуле искомый результат Q определяет расход топлива в литрах за один час работы. k1 – является коэффициентом, указывающим на работу двигателя при максимальных оборотах коленчатого вала. R – постоянная величина, соответствующая плотности топлива. Остальные показатели остаются прежними.

Коэффициент максимальной работы двигателя равен 2,3. Рассчитывается по формуле 70% нормальной работы / на 30% работы на повышенных оборотах.

Стоит помнить о том, что на практике, расходы по теории всегда выше, так как двигатель лишь часть времени работает на максимальных оборотах.

Расчет расхода топлива мотоблока

Многие владельцы дачных участков и не только они зачастую задаются вопросом о том, каким же образом возможно произвести расчет потребления топлива у мотоблока при определенной работе.

Рассчитать потребление бензина у мотоблока можно только при непосредственной его работе. Для этого необходимо залить бачок топлива мотоблока по максимальному уровню бензином. Затем нужно производить вспашку земли. По завершении вспашки определенного участка необходимо замерить площадь вспаханного участка. После этого посчитать сколько горючего было потрачено на вспашку данного участка. Аналогично для всех других типов работ (уборка картофеля, мульчирование, покос и т.д.)

Рассчитывается это дело с использованием электронных весов. Берется простая тара с топливом и измеряется ее удельный вес. Затем на весах устанавливается тарирование. После этого нужно в бак долить бензина до прежнего уровня и тару с топливом обязательно вновь установить на весы. Электронные весы покажут разницу между канистрами топлива. Данная разница и будет итоговым показателем расхода горючего на площадь земли, с которой была произведена работа. В отличие от первого случая со спецтехникой, здесь потребление горючего ведется в килограммах.

При этом стоит помнить о том, что скорость работы мотокультиватора примерно должна составлять от 0,5 до 1 км за один час работы. На основании этого, производится общий расчет расхода топлива по часам. По установленным нормативам, от производителей мотоблоков имеются данные о среднем расходе топлива за один час работы. Для маломощных мотоблоков мощностью 3,5 л.с. расход колеблется в пределах от 0,9 до 1,5 кг за один час работы.

Мотоблоки средней мощности потребляют в среднем от 0.9 до 1 кг/час. Самые мощные устройства расходуют на один час от 1,1 до 1.6 кг.

Нормы расхода топлива за один моточас для дизельных двигателей

Нормы потребления дизельного топлива для спецтехники составляют в среднем при простом транспортном режиме 5,5 л на 1 час работы. При экскавации грунтов по первой или второй степени расход снижается до 4,2 литра за 1 час работы.

Если производить дополнительно погрузку или разгрузку данных грунтов, то для всех экскаваторов на базе МТЗ расход будет равен 4,6 литрам за 1 час работы.

Расходомер топлива

Расходомер топлива DFM предназначен для контроля расхода дизельного топлива и учета времени работы двигателя транспортного средства: автотракторной техники, строительной и сельхозтехники, водного транспорта, железнодорожных машин. DFM также используется для измерения расхода топлива и времени работы дизель-генераторных установок, котлов, горелок и подобных стационарных агрегатов .

Расходомеры DFM можно использовать для измерения расхода:

• дизельного топлива;
• печного топлива;
• других видов жидкого топлива кинематической вязкостью от 1,5 до 6 мм 2 /с.

DFM — средство прямого измерения расхода топлива, которое применяется в составе систем GPS/ГЛОНАСС мониторинга транспорта либо в качестве автономного счетчика для учета расхода топлива.

Решаемые задачи

Преимущества DFM

Встроенная батарея

При отсутствии внешнего источника питания, например, от бортовой сети ТС, расходомер DFM продолжает учет расхода топлива и записывает данные во внутреннюю память. При восстановлении внешнего питания все накопленные Счетчики будут переданы на бортовой терминал мониторинга.

Защита от накрутки и воздействия

DFM ведет два специальных Счетчика — «Накрутка» и «Вмешательство».
«Накрутка» считает объем фиктивного расхода топлива, например, как следствие продувки камеры расходомера сжатым воздухом. «Вмешательство» считает время воздействия внешнего магнитного поля на расходомер. Оба Счетчика сводят к минимуму шанс фальсификации данных и завышения расхода топлива.

Счетчики расхода и времени работы

Расход топлива

• часовой расход топлива, л/ч
• суммарный расход топлива, л
• суммарный расход топлива в режиме «Холостой ход»
• суммарный расход топлива в режиме «Оптимальный»
• суммарный расход топлива в режиме «Перегруз»

Время работы двигателя

• суммарное время работы, ч
• суммарное время работы в режиме «Холостой ход»
• суммарное время работы в режиме «Оптимальный»
• суммарное время работы в режиме «Перегруз»

Специальные

• Время работы в режиме «Накрутка», ч
• Время работы в режиме «Вмешательство», ч
• Расход топлива в режиме «Накрутка», л
• Текущий режим работы двигателя по расходу топлива
• Температура топлива
• Состояние функции термокоррекции
• Величина поправочного коэффициента
• Остаток заряд батареи

Типы расходомеров DFM

Автономные расходомеры топлива с дисплеем для построения системы учета топлива без применения дополнительного оборудования и программного обеспечения.

Расходомеры топлива DFM с интерфейсным кабелем служат для измерения расхода топлива в составе автоматизированной системы контроля расхода топлива и мониторинга транспорта.

Расходомеры топлива DFM с дисплеем и интерфейсным кабелем могут работать как автономно, так и в составе автоматизированной системы контроля расхода топлива и мониторинга транспорта.

Информация на дисплее DFM

Расходомеры DFM, оснащенные дисплеем, позволяют автономно контролировать расход топлива без передачи данных на сервер мониторинга. Это решение наиболее удобно для небольших стационарных агрегатов либо для малых автопарков, работающих в границах отведенного участка.

Счетчики на дисплее DFM

Суммарный расход топлива
Суммарный расход топлива, увеличена точность отображения
Время работы двигателя
Время работы двигателя в режиме «Оптимальный»
Время работы двигателя в режиме «Холостой ход»
Время работы двигателя в режиме «Перегрузка»
Расход топлива в режиме «Накрутка»
Время вмешательства

Заряд батареи в процентах от максимального
Температура в измерительной камере
Суммарный расхода топлива «Отрицательный»
Мгновенный расход в камере «Подача»
Мгновенный расход в камере «Обратка»

Можно ли обмануть расходомер топлива DFM?

Счетчики расхода топлива DFM позволяют своевременно обнаружить хищение топлива. Датчик устанавливается напрямую в топливную магистраль автомобиля. Он надежно защищен от накрутки и вандализма. Водитель не сможет незаметно повлиять на работу расходомера!

• Крепкий металлический корпус расходомеров топлива DFM – надежная защита как от пыли и грязи, так и от попыток вывести датчик из строя.
• Защита от воздействия даже сильным магнитом. При электромагнитном воздействии расходомер регистрирует длительность воздействия в специальном счетчике «Время вмешательства».
• Продувка воздухом бесполезна! При повышенном расходе топлива DFM фиксирует вмешательство в счетчике «Накрутка».
• Высокий срок автономной работы. Расходомеры топлива DFM могут работать от встроенной батареи до трех лет. Во время отключения от бортовой сети расходомер записывает данные в собственную память.
• Пломбировка расходомера и элементов топливной системы. Водитель не сможет вмешаться в работу топливной системы автомобиля, не повредив пломбы!