Расход топлива трактора: литров в час и от чего зависит

Расход топлива трактора — это объём дизельного топлива, который машина сжигает на единицу работы. Его считают в литрах на гектар обработанного поля, в литрах за моточас или за смену. Для самого двигателя есть ещё удельный расход в граммах на киловатт-час. Литры на 100 км к полевой работе неприменимы. Ориентиры дают «Типовые нормы выработки и расхода топлива на сельскохозяйственные механизированные работы». МТЗ-80 с плугом ПЛН-3-35 на вспашке пласта многолетних трав на 18–20 см по этим нормам расходует от 17,4 до 31,7 л/га, в зависимости от группы условий. В пересчёте на час это около 11–14 л. На дисковании ЛДГ-5А норма составляет 3,6–5,8 л/га, на прикатывании ЗККШ-6 — 1,2–2,0 л/га. Расход определяет не марка трактора, а операция, длина гона и почва.

Три единицы расхода и как переводить одну в другую

Из л/га в л/ч. Умножьте норму расхода на сменную выработку и разделите на длительность смены. Типовые нормы выработки рассчитаны на семичасовой рабочий день, при работе с ядохимикатами — на шестичасовой. Возьмём МТЗ-80 на вспашке в первой группе условий: выработка 5,6 га за смену, расход 17,4 л/га. За смену уходит 97,4 л, то есть 13,9 л/ч. Это среднесменная цифра: в баланс времени смены нормы включают переезды, повороты и заезды на загоне, технологические остановки и отдых.

Из г/кВт·ч в л/ч. Расход в литрах за час = удельный расход (г/кВт·ч) × мощность двигателя (кВт) × доля загрузки ÷ (1000 × плотность топлива, кг/л). Плотность летнего дизельного топлива близка к 0,84 кг/л. Как она меняется с маркой и температурой, разобрано в статье «Плотность дизельного топлива». Обратный пересчёт работает так же: 13,9 л/ч при 0,84 кг/л дают 11,7 кг топлива за час.

Удельный расход описывает двигатель, а не работу. Два трактора с одинаковым двигателем на разных операциях покажут разные литры на гектар, хотя граммы на киловатт-час у них одни.

Нормы для МТЗ-80 на трёх операциях

Типовые нормы утверждены Минсельхозпродом России и разбиты по группам условий: длине гона, удельному сопротивлению почвы, поправкам на местные условия. Ниже строки для МТЗ-80 из текста норм на Legalacts:

Последний столбец рассчитан по семичасовой смене. Таблица показывает то, что сбивает при сравнении. В худших условиях литров на гектар больше, а литров за час меньше: трактор чаще разворачивается и заезжает, двигатель меньше времени работает под полной нагрузкой. Если сравнивать два хозяйства по литрам за моточас, у того, что работает на мелких полях, расход выйдет ниже, хотя каждый гектар обходится ему дороже. Сравнивать нужно литры на гектар одной операции в одной группе условий.

Длина гона и группы условий

Длина гона — это расстояние, которое агрегат проходит от разворота до разворота. Чем короче поле, тем больше доля времени на поворотах и холостых заездах.

В нормах для крайних групп эта поправка указана прямо:

• Непахотные работы (дискование, прикатывание и другие) делятся на восемь групп. Восьмая группа — это гон короче 150 м. Её норма выработки равна сменной производительности при таком гоне, умноженной на 0,85, а норма расхода топлива — на 1,12.
• Пахотные работы делятся на двенадцать групп. Гону короче 150 м соответствует двенадцатая группа, и поправочные коэффициенты там другие: 0,85 к норме выработки и 1,17 к норме расхода топлива.

Эти коэффициенты относятся только к своим группам и уже входят в табличные значения VIII группы непахотных работ и XII группы пахоты. Умножать на них норму группы I или любой другой нельзя: получится ошибка в расчёте, а не норма для короткого поля.

По таблице видно, сколько стоит переход от лучших условий к худшим. На вспашке расход вырастает с 17,4 до 31,7 л/га, то есть на 82%. На дисковании — с 3,6 до 5,8 л/га, на 61%. На прикатывании — с 1,2 до 2,0 л/га, на 67%.

Что ещё меняет расход в поле

Тяговое сопротивление. Плуг на глубине 18–20 см нагружает двигатель сильнее дисковой бороны на 6–8 см, отсюда разница в литрах на гектар в несколько раз. Каждый лишний сантиметр глубины и более тяжёлая почва добавляют сопротивление.

Режим двигателя на лёгкой работе. На транспортных работах, прикатывании и опрыскивании двигатель часто нагружен не полностью. Для таких случаев расширенная служба Университета Вирджинии (Р. Гриссо, Р. Питман) рекомендует приём «передача выше, обороты ниже». При тяговой нагрузке меньше 65% полной мощности включают более высокую передачу и снижают обороты, сохраняя ту же скорость. Обороты, по этой рекомендации, обычно можно снизить на 20–30% от номинальных. Ограничения там же: двигатель нельзя перегружать до провала оборотов. На работах с ВОМ, где орудию нужна номинальная частота вала, приём не применяют: снижение оборотов ВОМ ухудшает работу орудия и может сократить ресурс привода.

Холостой ход. Трактор, оставленный работать на стоянке, тратит топливо и не выполняет работу. На моточасах это заметно, на гектарах — нет.

Буксование и шины. Колесо, которое прокручивается в рыхлой почве, тратит энергию и не продвигает агрегат. Влияют и давление в шинах, и балластировка.

Топливная аппаратура и воздух. Изношенные форсунки, неотрегулированный ТНВД и забитый воздушный фильтр ухудшают сгорание. Признаки по дыму и порядок проверки собраны в статье «Большой расход топлива на дизеле», устройство насоса и форсунок — в статье «Топливная система дизельного двигателя». Как удельный расход зависит от загрузки на стационарном дизеле, показано на примере ДГУ в материале «Расход топлива дизельного генератора».

Когда фактический расход выше нормы

Сначала норму подбирают под свою работу: операцию, агрегат, глубину и группу условий по длине гона и почве. Затем сравнивают с фактом за несколько смен на одном поле: литры по заправочной ведомости делят на обработанные гектары. Если разница держится, причину ищут в тракторе: топливная аппаратура, воздушный тракт, буксование, время на холостом ходу.

Если трактор исправен и расход держится у нормы, следующий шаг — меры, которые влияют на сгорание. Одна из них — бортовой водородный генератор ВГА. Он разлагает воду электролизом, и газовая смесь подаётся во впускной коллектор работающего двигателя. В карточках моделей экономия указана как «от 20%». Итог зависит от состояния двигателя, режима работы и топлива. Нагрузка на бортсеть у тяжёлой техники составляет 175–190 Вт. По регламенту воду доливают по 2 л на 5000 км, раствор меняют каждые 25 000–30 000 км, зимой в раствор и баблер добавляют 15–20% изопропилового спирта. Особенности установки на тракторы и комбайны собраны на странице ВГА для сельхозтехники.

Частые вопросы

Сколько литров в час расходует МТЗ-80 на пахоте? По типовым нормам на вспашке пласта многолетних трав плугом ПЛН-3-35 на 18–20 см выходит около 11–14 л/ч, если считать на семичасовую смену. Это 97,4 л за смену в лучших условиях и 76,1 л в худших. На гектар уходит от 17,4 до 31,7 л.

Почему на коротком поле расход на гектар больше, а в час меньше? На коротком гоне больше времени уходит на развороты и заезды. Двигатель реже работает под полной нагрузкой, поэтому литров за час меньше, но гектаров за смену ещё меньше. Для непахотных работ гон короче 150 м — это восьмая группа норм с коэффициентом 1,12 к расходу, для пахоты — двенадцатая с коэффициентом 1,17.

Как перевести литры на гектар в литры в час? Умножьте норму в л/га на сменную выработку в га и разделите на длительность смены. Типовые нормы рассчитаны на 7 часов, при работе с ядохимикатами — на 6. Пример: 17,4 л/га × 5,6 га ÷ 7 ч = 13,9 л/ч.

Что такое удельный расход в г/кВт·ч и зачем он нужен? Это масса топлива, которую двигатель сжигает на каждый киловатт-час работы. Показатель описывает экономичность двигателя, а не операции. Чтобы получить литры за час, его умножают на мощность и долю загрузки и делят на 1000 и на плотность топлива, около 0,84 кг/л.

Можно ли сравнивать расход трактора по литрам на 100 км? Только на транспортных работах, и то лишь между одинаковыми рейсами. В поле расход считают в литрах на гектар одной операции: километраж там не отражает ни глубину обработки, ни длину гона.

С чего начать

Выпишите из типовых норм строку своей операции и агрегата и определите группу условий по длине гона и почве. Сравните с фактом в литрах на гектар за несколько смен. Если расход выше нормы, сначала проверьте трактор, если у нормы — можно подбирать водородный генератор. Модель ВГА подбирают по объёму двигателя и виду техники. Подходящие варианты показаны в блоке подбора ниже, а расчёт окупаемости для своего парка можно запросить по заявке.