Автомобиль тратит 1/3 топлива на преодоление трения | One-third of car fuel consumption is due to friction loss

Audio clip: Adobe Flash Player (version 9 or above) is required to play this audio clip. Download the latest version here. You also need to have JavaScript enabled in your browser.

One-third of car fuel consumption is due to friction loss

Одну треть бензина автомобиль тратит на  преодоление силы трения

No less than one third of a car's fuel consumption is spent in overcoming friction, and this friction loss has a direct impact on both fuel consumption and emissions.

Не менее 1/3 потребляемого бензина автомобиль тратит на преодоление трения. Это прямо влияет и на объём потребления бензина, и на объём выбросов газов (выхлопов)

 However, new technology can reduce friction by anything from 10% to 80% in various components of a car, according to a joint study by VTT Technical Research Centre of Finland and Argonne National Laboratory  in USA.

Однако новые технические решения могут снизить трение в различных узлах автомобиля на 10-80%. Об этом свидетельствует совместное исследование Финского центра технических исследований (VTT) и Национальной лаборатории в Аргонне
(ANL), США

 It should thus be possible to reduce car's fuel consumption and emissions by 18% within the next 5 to 10 years and up to 61% within 15 to 25 years.

Таким образом, можно снизить потребление топлива в авто и его выбросы на 18%
в ближайшие 5-10 лет и до 61% через 15-25 лет

There are 612 million cars in the world today. The average car clocks up about 13,000 km per year, and in the meantime burns 340 litres of fuel just to overcome friction, costing the driver EUR 510 per year.

Сейчас в мире 612млн. автомобилей. Средний автомобиль имеет ежегодный пробег 13тыс.км и сжигает 340 литров бензина на преодоление трения, что обходится владельну (водителю) в 510 евро в год

Of the energy output of fuel in a car engine, 33% is spent in exhaust, 29% in cooling and 38% in mechanical energy, of which friction losses account for 33% and air resistance for 5%. By comparison, an electric car has only half the friction loss of that of a car with a conventional internal combustion engine.

Энергия из двигателя автомоблиля расходуется так : 33% уходит в выхлоп, 29% идёт на охлаждение и 38% теряется в виде механической энергии (из которой 33% идёт на преодоление сил трения и 5% - силы ветра). Для сравнения: в электромобиле на трение теряется вдвое меньше энергии, чем в авто с дигателем внутреннего сгорания

Annual friction loss in an average car worldwide amounts to 11,860 MJ: of this, 35% is spent in overcoming rolling resistance in the wheels, 35% in the engine itself, 15% in the gearbox and 15% in braking. With current technology, only 21.5% of the energy output of the fuel is used to actually move the car; the rest is wasted.

По всему миру потери энергии на трение в среднем автомобиле составляют ежегодно 11860 мегаджоулей, из которых 24% раходуется на трение в ходовой части (колёсах), 35% - на трение в двигателе, 15% - в коробке скоростей и 15% - в тормозной системе. При современном уровне техники лишь 21,5% энергии топлива используется на движение автомобиля, остальная теряется

Worldwide savings with new technology    Энергосберегающие новинки


A recent VTT and ANL study shows that friction in cars can be reduced with new technologies such as new surface coatings, surface textures, lubricant additives, low-viscosity lubricants, ionic liquids and low-friction tyres inflated to pressures higher than normal.

Недавнее исследование VTT и ANL показало, что трение в автомобилях можно снизить с помощью новых технологий: новые покрытия поверхностей, новая фактура (текстура) поверхностей, смазочные добавки, смазки с низкой вязкостью, ионные жидкости и шины с низким трением и повышенным внутренним давлением

Friction can be reduced by 10% to 50% using new surface technologies such as diamond-like carbon materials and nanocomposites. Laser texturing can be employed to etch a microtopography on the surface of the material to guide the lubricant flow and internal pressures so as to reduce friction by 25% to 50% and fuel consumption by 4%. Ionic liquids are made up of electrically charged molecules that repel one another, enabling a further 25% to 50% reduction in friction.

Трение можно снизить на 10-50%, если использовать новые технологии (обработки) поверхностей алмазосодержащими и нано-композитными материалами. Для тонкой отделки поверхности можно использовать лазер: это позволит регулировать поток смазочного материала и внутреннего давления и снизить трение на 25-50%, а потребление топлива на 4%. Ионизированные жидкости состоят из разнозаряженных частиц, которые отталкивают друг друга, что позволяет снизить трение ещё на 25-50%


In 2009, a total of 208,000 million litres of fuel was burned in cars worldwide just to overcome friction; this amounts to 7.3 million TJ (terajoules) of energy. Theoretically, introducing the best current technological solutions in all of the world's cars could save EUR 348,000 million per year; the best scientifically proven solutions known today could save EUR 576,000 million per year, and the best solutions to emerge over the next 10 years could save EUR 659,000 million per year.

В мире в 2009г. машины сожгли 208млрд. литров бензина  только для того, чтобы преодолеть трение, это 7,3млн. тераджоулей (тераджоуль= триллион джоулей) энегрии. Теоретически, внедрение новых технологий на всех автомобилях мира позволит съэкономить в год 348млрд. евро. Наилучшые известные сегодня технологии могли  бы съэкономить 576млрд. евро в год. А через 10 лет уже будут технологии, которые позволят экономить в год по 659млрд. евро

Realistically, though, over a period of 5 to 10 years of enhanced action and product development measures could be expected to enable savings of 117,000 million litres in fuel consumption per year, representing an 18% reduction from the present level. Furthermore, in realistic terms, carbon dioxide emissions could be expected to decrease by 290 million tonnes per year and financial savings to amount to EUR 174,000 million per year in the short term.

Но реалистичные оценки позволяют сказать, что в ближайшие 5-10 лет усиленная разработка новых технологий (против трения) позволит ежегодно экономить 117млрд. литров бензина, т.е. 18% от современного уровня рахода бензина. Также реалистично ожидать, что выбросы двуокоси углерода уменьшатся на 290млн. тонн в год и финансовая экономия от этого составит 174млрд. евро в год уже в ближайшее время

Drivers can influence fuel consumption      Расход топлива зависит от умения водителей


A driver can significantly influence the fuel consumption of his or her car. A reduction of 10% in driving speed, e.g. from 110 km/h to 100 km/h, translates into a 16% saving in fuel consumption. Slower speeds also allow for higher tyre pressures; an increase from 2 bar to 2.5 bar can translate into a 3% saving in fuel consumption.

Навыки вождения также значительно влияют на расход топлива. Снижение скорости движения на 10% (например с 110км/час до 100км/час) приведёт к экономии топлива на 16%. На меньших скоростях можно сильнее накачивать шины, а увеличение внутреннего давления в шине с 2 до 2,5 бар может привести к 3% экономии топлива

VTT and ANL calculated friction loss in cars worldwide using a method that incorporated total crude oil consumption and fuel consumption of cars, the energy consumption of an average car, and the energy that an average car uses to overcome friction.

Для оценки потерь топлива на трение в мировом масштабе авторы исследования (VTT и ANL) учитывали общее потребление сырой нефти в мире, потребление топлива (разными марками) автомобилей, потребление энергии средним автомобилем и энергию, которую средний автомобиль тратит на преодоление трения

Friction losses were accounted for in the subsystems of a car – tyres, engine, gearbox, brakes – and also in its components, such as gears, bearings, gaskets and pistons. The friction losses caused at friction points and lubrication points were also considered.

Учитывались потери на трение в разных узлах вытомобиля - в шинах, двигателе, коробке скоростей, тормозах, - и внутри этих узлов - в устройствах, подшипниках, сальниках и поршнях. Учитывались также потери на трение в особых точках (повышенного) трения и смазки

The study was conducted at the Metal Products and Mechanical Engineering strategic competence cluster in the DEMAPP programme, co-ordinated by FIMECC Oy, where practical solutions for minimising friction loss are also being developed. The study was funded by the Finnish Funding Agency for Technology and Innovation (Tekes), VTT and FIMECC Oy, and the Argonne National Laboratory, Department of Energy (Chicago, USA).

Исследование проведено по программе DEMAPP (металловедение и механика) в координации с FIMECC Oy. Финансировали исследование Финляндия (VTT и FIMECC Oy) и США (ANL, Чикаго).

Thanks for listening ....
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Поделиться: