Задача определения расхода топлива для погрузчиков с двигателями внутреннего сгорания не так проста, как может показаться с первого взгляда.
Одна из проблем заключается в том, что сложно четко определить какой-то типовой режим работы погрузчика, задающий определенную нагрузку на двигатель, поскольку расход топлива в первую очередь зависит от требуемой мощности на выходном валу двигателя.
Для погрузчика, по сравнению с автомобилем, характерно существенно большее разнообразие нагрузок, меняющихся в процессе работы непредсказуемым образом. Значительную часть времени рабочего цикла двигатель погрузчика работает на малых оборотах, при которых его эффективность резко снижается.
Таким образом, значение КПД также не является постоянной величиной, а расход топлива не пропорционален прямо расходуемой мощности, что еще больше усложняет задачу.
Более того, расход топлива существенно зависит также от множества дополнительных факторов, таких как: качество топлива, качество смазочных масел, регулировка двигателя, степень его износа, погодные условия и т. д.
Таким образом, необходимо осознавать, что простое умножение приводимых в технических спецификациях значений расхода топлива на продолжительность рабочей смены может дать результат очень далекий от реального.
Тем не менее, приводимые в спецификациях числа могут служить ориентиром и могут быть полезны при сравнении различных машин, если знать условия при которых они были получены и правильно понимать смысл этих параметров.
Так, например, в Руководстве по Эксплуатации Двигателя Д3900 приводится такая характеристика, как приведенный удельный расход топлива, т. е. расход топлива в час на 1 единицу вырабатываемой выходной мощности. Для различных модификаций двигателя он варьируется от 231 до 265 г/кВт. ч. Умножив эту цифру на характерную для данного режима работы требуемую мощность, можно примерно оценить расход топлива применительно к данным условиям работы.
Например, если задать среднюю выходную мощность примерно 30кВт, расход топлива для Д3900К примерно равен:
30кВт Х 240г/кВт. ч = 7200 г/ч = 7,2 кГ/ч
С учетом плотности дизельного топлива (летнего) равной 0,86 кГ/л можно пересчитать расход на л/ч:
7,2кГ/ч: 0,86кГ/л = 9,7л/ч
Следует помнить что даже такой расчет является достаточно приблизительным, поскольку приведенный удельный расход топлива определен для номинальной нагрузки, а, как уже упоминалось, на меньшей мощности кпд двигателя падает и удельный (на единицу мощности) расход топлива растет.
Кроме того, очевидно, что такой подход позволяет как-то характеризовать топливную эффективность двигателя, но не погрузчика. Поэтому в международной практике принят другой подход к определению расхода топлива погрузчика.
Наиболее распространенными являются следующие два стандарта определения этого параметра: по циклу VDI 2198 (Европейский стандарт) и циклу JIS D6202 (Japanese Industrial Standard).
Цикл VDI определяется следующим образом:

– Скорость хода должна быть такой, чтобы 40 циклов* были совершены в течение 1 часа.


* - Примечание: согласно тдругому источнику циклов должно быть 45.
Условия цикла JIS:
1. Погрузчик с максимальным грузом едет из точки А и вблизи точки В поворачивается на 90º
2. Погрузчик проезжает расстояние равное длине груза, останавливается и, после приведения мачты в вертикальное положение, поднимает груз на высоту 2м, затем опускает.
3. Задним ходом погрузчик разворачивается в точку С.
4. Погрузчик едет прямо и вблизи точки D поворачивает на 90º.
5. Погрузчик проезжает расстояние равное длине груза, останавливается и, после приведения мачты в вертикальное положение, поднимает груз на высоту 2м, затем опускает.
6. Задним ходом погрузчик возвращается в точку А.
7. Расстояние между точками B и D равно 30м.
8. В течение часа необходимо совершить 45 циклов.

Таким образом цикл по JIS несколько более интенсивен, чем VDI и, следовательно, потребует несколько большего расхода топлива.
Следует иметь ввиду, что расход топлива сильно зависит от чистоты и качества используемого топлива. Использованные при испытаниях чистое дизельное топливо или газ (для MITSUBISHI использовался чистый пропан), соответствующие указанным в Руководстве по Эксплуатации стандартам, могут сильно отличаться от реально имеющегося в наших условиях топлива.
Для нормирования расхода топлива автопогрузчика, целесообразно рекомендовать пользователю машины провести испытания с рабочим циклом близким к усредненному в данных конкретных условиях работы.
При выборе же машины достаточно ориентироваться на приводимые ниже стандартные параметры, приводимые в официальных документах.
Относительно болгарских погрузчиков информация о топливной эффективности ограничиваентся приведенными выше данными относительно двигателя Д3900.
По погрузчикам Mitsubishi данные приводятся по стандарту VDI.
Расход Топлива для Автопогрузчиков MITSUBISHI
Независимая компания «TNO» провела замеры расхода топлива для указанных ниже моделей погрузчиков. Замеры были выполнены по циклу VDI 2198, который является стандартом, принятым европейскими производителями.
Газ
Модель кг/ч
FG15K 1,8
FG20K 2,1
FG30K 2,7
Бензин
Модель л/ч
FD15K 1,9
FD18K 2,3
FD20K 2,4
FD25K 2,6
FD30K 2,9
FD45 3,5
Условия цикла:
– Расстояние пробега от точки А до точки В = 30 м.
– Скорость хода должна быть такой, чтобы 40 циклов были совершены в течение 1 часа.
– Нагрузка номинальная (70-80% от максимальной).
– В точках А и В груз должен быть поднят на высоту 2000 мм.
* - Примечания: 1) При испытаниях погрузчиков с двигателями, работающими на сжиженном газе, в качестве топлива использовался пропан. 2) Испытания в классе 4,5 т были проведены для предыдущей модели.

Один из самых главных вопросов, с которым сталкивается любой владелец данной техники. Иногда производитель четко указывает расход топлива на единицу измерения мощности (лошадиные силы или киловатты) в граммах. Найти эту информацию можно в таблице технических характеристик погрузчика. Однако при всей своей полезности, она не дает четкого представления о том, сколько же потребуется горючего для работы.

Как определить норму расхода за 1 моточас?

Она рассчитывается следующим образом:

Q = Nq/(1000Rk1) , где:

• N - мощность силового агрегата;
• q - показатель удельного расхода топлива погрузчиком;
• R - плотность топлива (дизельного). Обычно принимается на уровне 0,85 кг/дм3;
• k1 - выраженное в процентах соотношение времени работы при максимальной частоте вращения коленвала.

Мощность силового агрегата, а также удельный расход горючего можно узнать из инструкции по техническому обслуживанию. Данные в нее внесены в виде графика. Строится он специалистами завода-производителя. Основой при этом выступают результаты испытаний в разных режимах. На практике максимальной частоты вращения силового агрегата достичь очень просто - выжать педаль газа до упора. В результате погрузчик ускоряется, преодолевает подъем с грузом, поднимает его на предельно допустимую высоту и все это, заметьте, на максимальной скорости. Разумеется, в таком режиме погрузчик будет работать лишь часть смены. Поэтому необходимо применение коэффициента, обозначенного как k1: он характеризует работу на максимуме оборотов. Его вполне можно назвать индивидуальным показателем специфики работы погрузчика.

Пример расчета

Предположим, что для загрузки фур и разгрузки вагонов был арендован дизельный погрузчик. Работает он полностью всю смену (8 часов), не преодолевая при этом уклоны и не используя максимальную высоту подъема вил, поскольку площадки, которые он обслуживает, расположены на высоте всего лишь 1 500-2 000 мм. Максимальная частота вращения силового агрегата используется только в том случае, когда агрегат разгоняется, чтобы преодолеть расстояние между зоной погрузки и выгрузки. На эту операцию уходит приблизительно 30% рабочего времени.

Но может быть и так. Предприятие работает 24-ре часа в сутки. Но отгрузка материалов (продукции) в течение этого времени выполняется всего лишь 2 раза по 2 часа. Оставшееся время погрузчик эксплуатируется с минимальной или средней интенсивностью.

Соответственно, коэффициент, характеризующий соотношение времени работы с нагрузкой (максимальной/минимальной), во втором случае ниже. Точно определить его значение можно путем замера времени, в течение которого погрузчик преодолевает сопротивление покрытия (дорожного) и поднимает грузы максимальной массы. Суммируя показатели, получаем время эксплуатации, в ходе которого на агрегат действуют максимальные нагрузки. И именно это время нужно вычесть из продолжительности (общей) одной смены.

Искомый коэффициент являет собой отношение времени работы с минимальной и максимальной нагрузкой (70% и 30% соответственно). Следовательно, если погрузчик использовался с максимальной нагрузкой 30%, то значение коэффициента находится путем деления 70% на 30% (то есть, значение составляет 2,3).

Например, известная модель погрузчика АХ50 от Komatsu комплектуется силовым агрегатом 4D92E. Его мощность - 33,8 л. с. В том случае, если 30% всей рабочей смены эксплуатировать его на максимуме оборотов, то расход горючего за 1 моточас составит: 33,8х202/(1000х0,85х2,3) = 3,49 литра.

О практических аспектах нормы расхода топлива

Разумеется, между теоретическими выкладками и практикой существуют определенные отличия. На расход топлива влияют не только продолжительность времени работы на максимуме оборотов, но также мощность силового агрегата и удельный расход горючего.

Непрошедшая обкатку техника и погрузчики с внушительным пробегом демонстрируют более высокий расход топлива, чем те, движок которых был отрегулирован. Завышенный расход может быть выявлен и в ходе специального тестирования в случае работы с предельной нагрузкой. Например, полуторатонная машина может показать расход от 5-ти до 6-ти литров в час, хотя средняя величина этого показателя - 3 литра в час.

Также нужно отметить, что в реальных условиях на силовой агрегат действует меньшая нагрузка, чем в ходе тестовых испытаний. Чтобы определить расход топлива для списания нужно провести ряд контрольных замеров.

В качестве примера приведем хронометраж вилочного погрузчика ВХ50 от Komatsu (силовой агрегат - FD30T-16, грузоподъемность - 3 000 килограммов). Тип рабочих операций - разгрузка фур, а также размещение грузов в вагонах. Работа выполняется в течение 9-ти часов каждый день. Расход горючего - 2,5 литра за час работы.

С силовым агрегатом 4D92E при продолжительности смены 24-ре часа расход горючего техникой составляет:

• для погрузчиков грузоподъемностью от 1 500 до 1 800 килограммов - 1,7 литра в час;
• для погрузчиков грузоподъемностью от 2 000 до 2 500 килограммов - 2,5 литра в час.

При восьмичасовой смене расход погрузчика грузоподъемностью 1 500 килограммов составляет 2,2 литра , а грузоподъемностью 1 800 килограммов - до 2,95 литров в час .

Расход топлива погрузчика является одним из самых важных вопросов, который часто задают продавцам специальной техники. Это обусловлено тем, что погрузчик ставиться на баланс, топливо списывается по нормативам, а себестоимость товаров и произведенных работ рассчитывается с учетов горюче-смазочных материалов. Безусловно, установить расход топлива фронтального погрузчика гораздо сложнее, чем ту же операцию для обычного автомобиля, поскольку четкая норма расхода топлива на погрузчик при пробеге в 100 км у него не определена.

Расход топлива погрузчика

Производители, как правило, указывают расход топлива погрузчика таким образом: грамм/единица мощности, за счет чего получается весьма сильный разбег цифр, только путающий покупателя, и в данной статье мы разберем, почему это происходит и как осуществить расчет расхода топлива на примере модели SEM 650B.

Существует специальная формула, с помощью которой можно рассчитать топливо, необходимое для одного часа работы машины. Данная формула представляет собой следующее: (N*t*U)/p, где N - это мощность двигателя погрузчика в кВт, t - время, на которое рассчитывается расход топлива для погрузчика — 60 минут, G - удельный расход топлива фронтального погрузчика в г/кВт в час, U — нагруженность погрузчика во время работы, и p - плотность используемого топлива.

Необходимо помнить, что плотность дизтоплива является постоянной величиной, равной 850 г/л. Уточним остальные показатели формулы. Мощность двигателя погрузчика, измеряемая в лошадиных силах или, как в данном случае, в кВт, указывается в технических характеристиках, которые определяются на заводе-производителе спецтехники.

Удельный расход топлива, в отличие от мощности, не указывается в технических характеристиках. Показатель кривой удельного расхода топлива может существенно отличаться в зависимости от типа двигателя погрузчика, и продавец обязан знать данное значение для вашей модели. Продавец получает данные об удельном расходе топлива от компании-производителя, на заводе которого проводятся испытания работы двигателя модели в разных режимах.

Одним из самых важных показателей в данной формуле является процент нагруженности техники в процессе работы. Этот процент показывает работу двигателя погрузчика на самых больших оборотах. В действительности эта цифра является индивидуальной характеристикой конкретного рабочего процесса, то есть показывает то, насколько часто и интенсивно вы используете данную технику в работе. При стандартных расчетах предполагается, что на 100% времени, в течение которого протекает рабочий процесс, фронтальный погрузчик работает на максимальных оборотах около 30-40%

Нормы расхода топлива для фронтального погрузчика на практике

На примере фронтального погрузчика SEM 650B мы рассмотрим, насколько отличаются официальные данные о расходе топлива с реальной картиной.
Для начала рассчитаем норму топлива по приведенной выше формуле. Двигатель погрузчика обладает мощностью 220 л.с. - погрузчик с грузоподъемностью 5 тонн. Мощность двигателя данного погрузчика составляет 162 кВт, время, на которое мы будем рассчитывать расход топлива - 1 час, удельный расход топлива для данной машины составляет 220 г/кВТ ч, процент нагруженности можно взять любой, а плотность топлива, как уже говорилось выше, константа - 850г/л.

В итоге получается, что для 100% нагрузки расход топлива будет составлять 42л/ч, для 75% нагрузки - 31,5 л/ч, а для 60 и 50% — 25,2 л/ч и 21 л/ч соответственно.

Этот расход топлива погрузчика можно представлять в бухгалтерию организации, и цифра, полученная посредством таких вычислений, будет считаться официальным показателем и пополнит данные по учету расхода горючего. Однако на практике дело обстоит иначе.

В действительности вам потребуется значительно меньше топлива. Разумеется, иногда технологический процесс требует обязательной работы двигателя на самых больших оборотах, однако, как правило, в реальной работе такое практически не встречается. Показатель удельного расхода топлива, обозначенный в формуле как G, практически невозможно проверить. Продавцы техники зачастую не знают, какие тестирования проводятся на заводах, чтобы получить данный показатель - они просто получают значение и сообщают его покупателю. Между тем, на заводах проводятся испытания ближе к экстремальным условиям, которые редко встречаются в реальной жизни, поэтому и показатели могут значительно отличаться.

Таким образом, услышав от продавца сомнительную величину показателей удельного расхода топлива, обязательно спросите, какого значение на практике. Очень часто крупные компании, реализующие спецтехнику, специально собирают данные у клиентов, которые уже работают с их техникой, чтобы ориентироваться в реальных показателях расхода топлива. Если вы обратились именно в такую компанию, вам объяснят, какой расход топлива требуется для конкретной модели фронтального погрузчика в соответствии с предполагаемыми условиями работы и нагрузкой.