Бензин vs дизель, технобитва старичков в 2022г!

[луч друма]

Я Вам тут не мешаю? Тачку куплять будем или опять по рынку походим и подойдем?

Прошу прощения, что влез.

[Touring*]

Получается, что современный РАВ может мчаться с такой скоростью на 1500 оборотах, а первые РАВ4 держали сотню при не менее трёх тысячах. С расходом не меньше десяти литров. Условно говоря, при схожей аэродинамике и, не считая времени, проведённого в пути, расход, помноженный делённый на обороты остаётся величиной примерно одинаковой, так? Т.е. цифры современного - это исключительно заслуга трансмиссии, и не зависит от вида цикла?

Низкие рабочие обороты это скорее следствие высокой эффективности современного атмосферного мотора на них, в том числе из-за суммы примененных технологий. Задача трансмиссии выставить его в них, на наиболее высокую нагрузку, и почти обнулить за счет этого насосные потери, это если не применены бездроссельные технологии типа вэльвлифта. Старые моторы, особенно старые атмосферники, были на таких оборотах просто малоэффективны, выставляй не выставляй, у них область пиковой эффективности была выше по оборотам, и выше по нагрузке, поэтому и трансмиссия ставила их выше.

Вот кстати и гибридный RAV4 с современным 2.5 атмосферником с циклом Аткинсона. Чисто город, в среднем 4.1, при средней скорости 25 км/ч, и 14 градусах, то есть минимальном расходе на климу.



Трасса при 90 км/ч 5.2, при 120 км/ч 7.0, при 140 км/ч 8.6, сказывается большой мидель и не самая лучшая обтекаемость кузова, с универсалом было бы сильно меньше, но СУВы модны.

[Touring*]

"Большая будка" Highlander просто умножает цифры расхода RAV4 на рост миделя и массы, но они остаются мелкими.

[Touring*]

Гибридная Королла универсал с современным 1.8 атмосферником с циклом Аткинсона, чисто город, в среднем 3.5, при средней скорости 23 км/ч, и 16 градусах, то есть при минимальном расходе на климу.



Трасса при 90 км/ч 4.3, при 120 км/ч 5.6, при 140 км/ч 7.3, сказывается мидель и лучшая обтекаемость кузова, чем у СУВа, и меньшая масса, а с седаном с его лучшей обтекаемостью было бы еще меньше.

[луч друма]

Низкие рабочие обороты это скорее следствие высокой эффективности современного атмосферного мотора на них, в том числе из-за суммы

и всё это происходит на пятой передаче?
Сейчас ещё пока читаю. Стараюсь внимательнее понять. Буквы, конечно, знакомые, но идея ускользает.

[zopuh]

Именно такой сейчас основной бензиновый двигатель, применяемый на многих моделях концерна ФВ, а частности на Тигуане 2.0, на котором я и ездил. Вэльвлифт без дроссельной заслонки, убирающий насосные потери во всех режимах, система изменения фаз газораспределения и наддув, дающие цикл Миллера на частичных нагрузках, дополненные двумя системами впрыска, коллекторной для высоких нагрузок, и непосредственной для частичных, и повышенная статическая степень сжатия. Плюс набор решений по снижению внутреннего трения, решений по минимизации приводимых от коленвала внутренних и внешних нагрузок, вдобавок продвинутая система терморегулирования, работающая во всех режимах.

В итоге 6-7 литров бензина на сотню по загородной трассе, что для машины достаточно большой массы, с полным приводом, на размерных дисках и шинах, с размерным кузовом с не лучшей обтекаемостью, как по мне реальное достижение. И 9-10 литров в городе, что также необычно для этих вводных, на фоне ранних бензомоторов. При достаточной для большинства ситуаций динамике, что тоже было у разработчиков приоритетом
.

Из личного опыта: ауди q5 2.0 tfsi, тот же тигуан, только с продольным мотором. Полный привод, автомат 8 ступеней
Трасса 11-12 по бк, город 14-16
Не представляю как нужно вташнивать что бы получить 6-7 за городом

Скрытый текст

И еще загадка как современный 2.0 тб расходует не сильно меньше древнего 5.0 атмо в машине весящей на полтонны меньше

[Touring*]

Из личного опыта: ауди q5 2.0 tfsi, тот же тигуан, только с продольным мотором. Полный привод, автомат 8 ступеней Трасса 11-12 по бк, город 14-16 Не представляю как нужно вташнивать что бы получить 6-7 за городом

На варианте Q5 2.0 с 8-ст. автоматом стоит "мощностная" версия мотора ЕА888, 3-го поколения, у неё вэльвлифт стоит на выпуске, ради лучшего очищения цилиндра, и большей пиковой мощности, мотор всегда работает только в цикле Отто, буст пиковый там выше, и поэтому статическая степень сжатия меньше.

На Тигуане 2.0 стоит "эко" версия мотора ЕА888, 3B-поколения, у неё вэльвлифт стоит уже на впуске, ради реализации цикла Миллера на частичной нагрузке, двигатель этот работает в цикле Отто только на полной и высокой, буст пиковый там ниже, и поэтому статическая степень сжатия выше, под это дело переработаны головка и поршни, снижено ещё дальше внутреннее трение, оно там уровне турбомотора 1.8 3-го поколения, а ещё применено очень маловязкое масло, 0W20.

Типичная для Ауди кваттро-коробка с межосевым механическим дифференциалом в Q5 постоянно раздаёт момент на две оси, в этой версии коронного дифференциала с некоторым приоритетом на заднюю, 40:60%, плюс мотор и коробка там продольные, поэтому момент подаваемый на переднюю ось через этот дифференциал сначала разворачивается на 360 градусов, и затем поворачивает на 90 градусов проходя через передний дифференциал, плюс задний межколесный дифференциал делает свой 90-градусный поворот. Это всё потери.

В Тигуане мотор и коробка поперечные, с межосевым дифференциалом в виде набора сцеплений, замыкаемых электронно, в обычном режиме данная система подаёт 95% момента на переднюю ось, распределение 95:5%, поэтому основной момент здесь лишь поворачивает на 90 градусов проходя только через передний дифференциал. За счёт этого заметно ниже потери в трансмиссии, они на уровне чистого переднеприводника с поперечным мотором.

Тигуан на килограмм 100 легче за счёт более простой трансмиссии, более простых подвесок, более простой шумки. Его 7-ст. роботизирования механика имеет чуть меньшие потери, чем 8-ст. автомат.

Всё это в сумме даёт процентов 20 роста расхода топлива на Q5 по отношению к Тигуану.

Наконец, Тигуан этот в примере ездит на 98-м бензине, а ты наверное заливал 95-й, это еще 3-5% разницы.

Дальше основное, манера езды, можно среднюю скорость около 85-ти получить идя 60-100, населённые пункты-трасса, а можно идя 60-140 с оттормаживаниями, разница в итоговой средней скорости будет невелика, а в расходе заметна, так как энергия части топлива ушла в набор повышенной скорости, и потом в оттормаживания, по сути ушла в пустоту, плюс аэросопротивление как известно растёт по квадрату скорости, и на скорости 140 размерный кузов СУВ-а с не лучшей обтекаемостью начинает давать аэрокомпоненту сильно больше, чем на 100, по факту в два раза.

В общем-то разница в манере езды даст большую разницу в расходе, чем все технологические изменения.

[Tone]

Александр, традиционно - спасибо за массу интересной информации! А что думаешь об играх Mazda со степенью сжатия на своих бензиновых и дизельных моторах? Есть перспектива? Или сейчас глобально индустрия находится лишь в транзите к неизбежным гибридам и электричкам, которые призваны закрыть экологическую повестку в ущерб экономической? Как понимаю, атмосферные моторы Mazda в нынешнем поколении - это как раз таки очередная попытка усидеть на двух циклах (Отто/Акткинсона) в рамках одного двигателя, в разных режимах работы?

P.S. Автору топика - спасибо за терпение!

[Lirik]

Гибридная с циклом Аткинсона

смотрю, в атаку брошены резервы
ну давай еще впрыск водно-спиртовой смеси рассмотрим.
ну или уж сразу двигатель Кроуэра выставим против дизеля

[Touring*]

Александр, традиционно - спасибо за массу интересной информации! А что думаешь об играх Mazda со степенью сжатия на своих бензиновых и дизельных моторах? Есть перспектива? Или сейчас глобально индустрия находится лишь в транзите к неизбежным гибридам и электричкам, которые призваны закрыть экологическую повестку в ущерб экономической? Как понимаю, атмосферные моторы Mazda в нынешнем поколении - это как раз таки очередная попытка усидеть на двух циклах (Отто/Акткинсона) в рамках одного двигателя, в разных режимах работы?

Мазда пока в основном делала почти то же что и Тойота, японский путь, достаточно эффективный атмосферник с циклом Аткинсона и повышенной статической степенью сжатия, с не сильно дорогими фичами, пресловутый Skyactiv 2.0/2.5 он и есть.

Оптимизировали наполнение и сгорание чтобы не детонировало при такой степени сжатия на американском регуляр бензине, на этом остановились, их всё устраивает, мотор недорогой в производстве, обеспечивает в основном не тяжёлым машинам фирмы приемлемую динамику, при этом их потребители довольны расходом топлива.

В основном они конечно делают так, чтобы не тратиться на турбину и интеркулер, чтобы не уходить вверх по bmep выше 13-ти, и не делать более дорогие коленвал и шатуны стойкие к bmep 20+, как это делает ФВ и прочие европейцы со своими турбомоторами, в том числе турбодизелями.

Так как данная фирма традиционно занимает недорогой сегмент, и у них из больших машин есть только СХ-9. Турбомотор по сути нужен только для неё, ну и как опция для нового более крупного СХ-50, чтобы дать им повышенную динамику, и возможность таскать прицеп. Это пока турбобензин четвёрка, на базе 2.5, так как в США легковой турбодизель прочно послали. А в Азии его и не начинали пробовать.

Мазда как и Тойота предлагала дизели, пока рынок в Европе их требовал. Но как и та, с радостью уходит от них, так как топливная аппаратура дизельная дорогая, коленвал и шатуны тоже, опять-таки турбина дорогая, и ставшая монструозной в Евро-6d система очистки ещё более. Японцы любят зарабатывать хорошо на машинах, а с их евро-тиражами, дизельные моторы, дорогие в разработке и в производстве, этого не давали.

Видимо в ближайшее время как и Тойота заменит свои 2.5 турбо на бензиновые атмосферники с гибридным довеском, для младших останутся атмосферники. Стандарты по расходу по модельной гамме / выбросам в США это позволяют, и я думаю будут позволять простые ДВС ещё долго, вне Калифорнии точно.

Они крупнейшая нефтедобывающая страна, там исторически сильнейшее нефтегазовое лобби, в этой сфере проинвестированы триллионы долларов, поэтому нефть нужно во что-то выгодное перерабатывать, и пока там существует ДВС рынок пикапов, и размерных СУВов, потребляющих продукты её переработки, Мазде с её преимущественно лёгкими машинами бояться нечего.

[zopuh]

Наконец, Тигуан этот в примере ездит на 98-м бензине, а ты наверное заливал 95-й, это еще 3-5% разницы.

Дальше основное, манера езды, можно среднюю скорость около 85-ти получить идя 60-100, населённые пункты-трасса, а можно идя 60-140 с оттормаживаниями, разница в итоговой средней скорости будет невелика, а в расходе заметна, так как энергия части топлива ушла в набор повышенной скорости, и потом в оттормаживания, по сути ушла в пустоту, плюс аэросопротивление как известно растёт по квадрату скорости, и на скорости 140 размерный кузов СУВ-а с не лучшей обтекаемостью начинает давать аэрокомпоненту сильно больше, чем на 100, по факту в два раза.

В общем-то разница в манере езды даст большую разницу в расходе, чем все технологические изменения.

Да, бензин был 95ый.
Но скорее всего манера езды вносит такую разницу. Смотреть на то как мотор на 8ой передаче пытается с 1500 оборотов разогнать две тонны машины просто физически больно. Приходится продавливать газ или вручную 2-3 передачи сбрасывать

И спасибо за такой вдумчивый и интересный ответ )

[Touring*]

Да, бензин был 95ый. Но скорее всего манера езды вносит такую разницу. Смотреть на то как мотор на 8ой передаче пытается с 1500 оборотов разогнать две тонны машины просто физически больно. Приходится продавливать газ или вручную 2-3 передачи сбрасывать.

Да, многоступенчатая коробка или вариатор намеренно пытаются запихнуть сейчас мотор в "остров" максимальной эффективности и минимального расхода, жертвуя способностью разгоняться в передаче.

Приезжал как-то брат на Субарике Аутбеке 2.5 с вариатором, так этот вариатор тоже на 1.500 оборотов двигатель при 90 км/ч ставит, ради этой же цели, и очень туповата машина в этом режиме при продавливания педали. А наш Оллроад 2.5 дизель на своей верхней 6-й передаче на трассе уверенно разгоняется, 80-120 с неё вниз даже скидывать не надо, просто дави педаль. Зато расход по трассе бензинового Субарика заметно снижается, почти до расхода дизельного Оллроада. И да, внедорожные способности Аутбека, они так себе, по тем же причинам, из-за коробки и мотора. Там где в лесу по корням и ямам на Оллроаде медленно и уверенно ползёшь, на почти что холостых оборотах, благодаря 6-цил. дизелю и измененным к А6 передаточным числам мех. коробки, на Субарике едешь скорее накатом, и поэтому менее уверенно. Ну и клиренс, пневма Оллроада его держит при любой возможной загрузке машины постоянным, а Субарик с пружинами проседает, теряя его.

Вот графики для твоей коробки.



На 100 км/ч по приборке, у тебя будет километра 94 реальных, на них судя по графику на 8-й передаче обороты будут около 1,650. Расчётная потребность твоей Q5 на 94 км/ч:

355Н аэро + 220Н качение + 140Н инерция + 105Н потери в трансмиссии = 820Н x 26 м/с = 21.3кВт нужно на движение + 0.7кВт клима + 0.3кВт остальные потребители = 22.3кВт.

На 140 км/ч по приборке у тебя будет 132 реальных, на них обороты около 2,300. Потребность на 132 км/ч:

710Н аэро + 225Н качение + 140Н инерция + 105Н потери в трансмиссии = 1180Н x 37 м/с = 43.0кВт нужно на движение + 0.7кВт клима + 0.3кВт остальные потребители = 44.0кВт.

Смотрим на карту "bsfc-bmep-обороты" для мотора ЕА888 поколений 3 и 3В.



100 км/ч по приборке:

22.3кВт необходимой отдачи двигателя / 1,650 оборотов = 128 Нм момента = 8 Бар bmep, что соответствует расходу топлива bsfc в 250 г/кВт-ч. 22.3кВт х 250 г/кВт-ч = 5.6 кг бензина в час, на 100 км дистанции множим на 1.06 = 5.9 кг бензина на 100 км. При его плотности в 750 кг/м3 это 7.9 литра на 100 км.

140 км/ч по приборке:

44.0кВт необходимой отдачи двигателя / 2,300 оборотов = 182 Нм момента = 11.5 Бар bmep, что соответствует расходу топлива bsfc в 240 г/кВт-ч. 44.0кВт х 240 г/кВт-ч = 10.6 кг бензина в час, на 100 км дистанции делим на 1.32 = 8.0 кг бензина на 100 км. При его плотности в 750 кг/м3 это 10.7 литра на 100 км.

Если бы у тебя был мотор поколения не 3, а 3В с циклом Миллера, как на Тигуане, он дал бы при 1.650 оборотах и bmep в 8 Бар показатель bsfc в 235 г/кВт-ч топлива, при 2.300 оборотах и bmep в 11.5 Бар показатель bsfc в 225 г/кВт-ч топлива, то есть расход примерно на 6% ниже, в этих режимах движения.

[Lirik]

выходит, что 2300 оборотов гораздо экономичнее 1650 ?))
ибо при в 2 раза увеличившейся нагрузке, расход возрастает всего лишь на 40% (8 литров превращается в 10.7)

[Touring*]

выходит, что 2300 оборотов гораздо экономичнее 1650 ?)) ибо при в 2 раза увеличившейся нагрузке, расход возрастает всего лишь на 40% (8 литров превращается в 10.7)

Чистая эффективность в граммах на кВт при переходе от 94 к 132 км/ч растёт на 4%, так как двигатель входит в более эффективный диапазон обороты/нагрузка, но одновременно требуемая мощность в кВт растёт в два раза, из-за роста аэросопротивления, но при этом и движется машина в 1,4 раза быстрее, поэтому в пересчёте на 100 км дистанции рост расхода в литрах топлива на 35%.

[Touring*]

смотрю, в атаку брошены резервы :) ну давай еще впрыск водно-спиртовой смеси рассмотрим. ну или уж сразу двигатель Кроуэра выставим против дизеля :D

Резервы не резервы, а сейчас в Европе по цене 48-Вольт турбобензогибрид идёт по цене турбодизеля без такого довеска, как на том же Тонале.




Перфоманс близкий, расход близкий, 5.9 бензина в смешанном цикле, смотри видео выше, очень похоже на приведенные в спецификации цифры.



При том что дизельный мотор производить я думаю дороже, и стоимость электродовеска к бензину в составе встроенного в трансмиссию 15кВт/55х2.5=135Нм 48-вольт мотор-генератора с инвертором, и идущей к нему 0.8кВт-ч 48-вольт Li-ion батареи с преобразователем DC-DC в основную 12-вольтовую сеть автомобиля, не полностью компенсирует большую стоимости топливной аппаратуры дизеля, его более дорогую турбину с изменяемой геометрией, и самое главное значительно более дорогую систему очистки выхлопа.

Думаю что производитель сейчас "субсидирует" цену дизельного варианта, до цены базового гибридного бензина, вернее имеет на такой версии меньшую прибыль. И похоже, из-за этого формируется чёткая тенденция, на вытеснение более дорогих в производстве дизельных моторов бензоэлектрическими гибридами. А если ещё законодатели в Европе уравняют акцизы на дизтопливо и бензины, и уберут существенно более низкую ставку на дизтопливо, введенную в 90-х, то цена всех топлив на заправке сравняется, а то и дизтопливо станет дороже, и стимулов покупать такой мотор в легковом сегменте у потребителей станет ещё меньше. Видимо, только лобби грузового сегмента, и нежелание удорожания транспортировки товаров удерживает их от этого шага. При том что современный дизель Euro-6d технологичный и толковый агрегат, с реально низкими выбросами, и никакой предрасположенности против него у меня нет.

Так или иначе, вот здесь Паоло Массаи разбирает устройство Тонале с бензогибридом, на 160 пиковых сил, а не на 130, но разница между ними лишь мощность вверху, за счёт применения на 160-сильной версии турбины с изменяемой геометрией.