Эффективный КПД вашего автомобиля +

effektivnyj_kpd_vashego_avtomobilja   Вот уже более трех десятков лет на страницах «АП» (и не только) ведется, то стихая, то обостряясь, дискуссия о кпд  автомобиля (коэффициенте полезного действия). За эти годы опубликовано столько статей на эту тему, сколько, пожалуй, ни на одну другую отдельно взятую. Тем не менее новые статьи в редакцию продолжают поступать. Причин тому, на наш взгляд, как минимум две. Первая: все участники дискуссии еще со школьной скамьи твердо усвоили, что КПД машины наиболее точный и физически «прозрачный» показатель оценки энергетической эффективности машин и механизмов. Вторая: отсутствие или неодинаковое понимание сути этого показателя для автомобиля.

Чтобы разобраться в сложившемся положении, редакция еще раз обратилась к собственным публикациям на данную тему. И установила много любопытного.

Во-первых, то, что в научной среде сложилось, если говорить о главном в подходах участников дискуссии, два взгляда на КПД автомобиля. Согласно первому, этот КПД не совсем обычный, поскольку автомобиль машина специфическая: он не только перевозит грузы, но и одновременно самого себя. Согласно второму, КПД автомобиля с точки зрения физики ничем не отличается от КПД любого механизма: он есть отношение энергии на выходе механизма к энергии на его входе.

Во-вторых, база, используемая для доказательства своей правоты, у сторонников обеих точек зрения, в общем-то, одна и та же: автомобиль они представляют в виде четырех блоков («топливо-двигатель-трансмиссия-ведущие колеса»), взаимодействующих с внешней средой. Три последние из них представляют собой, по сути, преобразователи энергии первого.
И КПД зависит от правильного выбора как топлива, так и комплектующих. Например, для того, чтобы купить подходящие шины необходимо не только учесть все внешние факторы, но и уметь расшифровать маркировку шин.

В-третьих, общий у них и подход к терминам: и те, и другие в случае двигателя говорят об эффективном его КПД, но в случае, скажем, трансмиссии просто о ее КПД.

Потеря слова «эффективный», хотя оно «завуалировано» и сохраняется в математических выкладках, не безобидна. Думается, она и есть причина сохраняющегося до сих пор несовпадения точек зрения участников дискуссии. Одни из них считает, что вся энергия, передаваемая колесам автомобиля, есть полезно используемая, вторые что полезно используется только та ее часть, которая тратится на перемещение груза. Причем логика у сторонников второй точки зрения довольно проста. По их мнению, полезной можно и нужно считать только ту функцию механизма (машины), для которой он изначально предназначен. В частности, назначение любого транспортного средства, будь то самолет, корабль, железнодорожный состав, автомобиль или запряженная в телегу лошадь, одно перевозка груза из точки А в точку Б. Это понимали еще во времена Д. Уайта: когда он предложил английским промышленникам свою паровую машину, те задали ему лишь один вопрос: сколько лошадей заменит его изобретение? Чтобы ответить на лего, пришлось проводить, как известно из истории науки, натурный эксперимент, а затем подсчитывать и сравнивать затраты на покупку и содержание лошадей, а также аналогичные затраты на машину. К счастью для человечества, затраты на лошадей оказались больше затрат на автомобили. (Кстати, и в настоящее время, когда на рынке есть механические средства любого назначения, слоны в Индии по-пре- жнему работают, значит их эффективный КПД в ряде случаев оказывается выше, чем у механических средств.) Конечно, вторая точка зрения, так сказать, не совсем «уютна»; очень уж незначительным по величине получается эффективный КПД автомобиля. Например, один из постоянных авторов «АП», П.П. Евсеев, подсчитал, что средний КПД (Nпа), характеризующий затраты энергии на перемещение автомобиля ГАЗ-24, равен 0,161. Следовательно, его эффективный КПД (произведение Nедв=0.23 Nетр =0.9 будет состовлять Nепа 0,03. Иначе говоря, 97 энергии топлива, потребляемого ГАЗ-24 при полной его загрузке, расходуется, если оценивать с точки зрения основной его функции, впустую. Правда, у грузовых автомобилей КПД несколько больше: у многих из них грузоподъемность равна или больше снаряженной их массы, т. е. КПД, характеризующий затраты энергии на перемещение автомобилем самого себя, равен или больше 0,5. Тогда при тех же значениях Nедв и Nетр, что и у ГАЗ-24, их Nеа 0,14 и более. Но и в данном случае до 86 топлива с точки зрения перевозочного процесса представляют собой чистые потери. Эффективный КПД вашего автомобиля

У сторонников первого подхода картина получается более благоприятной, поскольку они принимают Nпа 1 всегда. Следовательно, у ГАЗ-24 КПД равен 0,21, а у грузовых 0,27 и более. Что уже «смотрится». Но в интересах дела так поступать нельзя! Поэтому формула для расчета эффективного КПД идеальной машины должна иметь такой ввд: где Nеа эффективный КПД автомобиля; Nвдв эффективный КПД двигателя; Nетр эффективный КПД трансмиссии; Nпа КПД перемещения самого автомобиля. Все надеются, что специалисты отзовутся на сделанные ею выводы и, наконец, превратят этот многострадальный показатель из объекта дискуссии в инструмент, которым сможет пользоваться не только теоретик исследователь, но и практики конструкторы, эксплуатационники, потребители АТС.