Калькулятор расхода топлива спецтехники: литров в час по мощности и загрузке

Расход топлива — самая большая статья затрат на эксплуатацию техники после амортизации, и при этом его чаще оценивают «по опыту», чем считают. Калькулятор даёт расчётный расход по мощности двигателя, удельному расходу и степени загрузки, чтобы сравнить машины до покупки, заложить топливо в смету, проверить, не воруют ли солярку, и выявить техническую проблему по перерасходу. Пользуются им владельцы парков, прорабы, механики и бухгалтеры, которым нужна норма списания.

Какие данные нужны

• Мощность двигателя Ne, кВт (или л. с. — калькулятор переведёт: 1 л. с. = 0,7355 кВт). Берут номинальную мощность с шильдика двигателя или из спецификации модели. Для машин с несколькими режимами (P/E/L) номинал тот же, разница — в загрузке.
• Удельный расход топлива ge, г/кВт·ч. Это паспортная величина двигателя при номинальной мощности: у современных дизелей спецтехники (Cummins QSB/QSL, Komatsu SAA6D, Isuzu 6HK1, Weichai WP10/WP12, Deutz TCD) — обычно 195–230 г/кВт·ч; у старых безнаддувных и изношенных моторов — 230–260. Если точного значения нет, калькулятор берёт 215.
• Коэффициент загрузки Kз — средняя доля номинальной мощности за смену: лёгкая работа (планировка, ожидание, переезды) — 0,35–0,5; средняя (копание в грунте, погрузка) — 0,5–0,65; тяжёлая (скала, гидромолот, бульдозер в тяжёлом грунте) — 0,65–0,8.
• Плотность топлива — по умолчанию 0,84 кг/л (летнее ДТ при 15 °C); зимнее и арктическое легче — 0,80–0,83.
• Часы работы в смену и при необходимости производительность в м³/ч — для расхода на куб.

Как читать результат

Калькулятор выдаёт расход в л/ч, литры за смену и месяц и, если задана производительность, литры на кубометр. Это средний расход за моточас; мгновенный под нагрузкой выше в 1,5–2 раза, на холостом ходу — 2–4 л/ч у двигателей 100–200 кВт. Сравните результат с показаниями монитора машины (у большинства современных экскаваторов есть счётчик) и с фактическими заправками: расхождение более 10–15 % — повод разбираться.

Типичные ошибки

• Подставлять мощность в л. с. как кВт — завышает расход на 36 %.
• Считать с Kз = 1. Машина никогда не работает на номинале всю смену; даже в карьере средняя загрузка редко выше 0,8.
• Сравнивать с моточасами по счётчику, который считает время включённого зажигания, а не работы двигателя — у некоторых машин разница существенная.
• Списывать перерасход на оператора, не проверив технику: забитый воздушный фильтр, изношенные форсунки, низкое давление наддува и перетяжка гусениц увеличивают расход на 10–25 %. Что проверять — в инструкциях «Дизель теряет мощность» и «Дым дизеля: цвет и причины».

Полная стоимость моточаса с топливом, маслами и ТО считается в соседнем калькуляторе. Если перерасход связан с топливной аппаратурой или турбиной — напишите нам, подберём форсунки, ТНВД или турбокомпрессор по номеру двигателя.

Формула

Часовой расход топлива — это мощность, которую двигатель реально отдаёт, умноженная на удельный расход и переведённая из массы в объём:

Расход (л/ч) = Мощность (кВт) × Удельный расход (г/кВт·ч) × Kз / (Плотность (кг/л) × 1000)

Расход за смену (л) = Расход (л/ч) × Часы работы

Расход на кубометр (л/м³) = Расход (л/ч) / Производительность (м³/ч)

Перевод мощности: кВт = л. с. × 0,7355; л. с. = кВт × 1,36.

Пример: экскаватор 20 т, двигатель 110 кВт (150 л. с.), ge = 220 г/кВт·ч, средняя загрузка 0,6, летнее ДТ 0,84 кг/л. Расход = 110 × 220 × 0,6 / (0,84 × 1000) = 17,3 л/ч. За 10-часовую смену — 173 л; при производительности 120 м³/ч — 0,14 л/м³. Для сравнения: в лёгком режиме (Kз = 0,4) та же машина потребляет 11,5 л/ч, в тяжёлом (0,75) — 21,6 л/ч.

Справочные величины

Коэффициент загрузки по видам работ

Диапазоны — обобщение практики и справочников производителей (методики оценки расхода в Caterpillar Performance Handbook и аналогичных изданиях построены на том же принципе: низкая, средняя и высокая загрузка). Для своей машины лучшая калибровка — сопоставить расчёт с фактическими заправками за 2–3 недели и подобрать Kз.

Допущения

• Удельный расход принят постоянным, хотя он зависит от оборотов и нагрузки: на 50 % мощности двигатель расходует на 5–15 % больше граммов на кВт·ч, чем на номинале. Коэффициент загрузки частично это компенсирует.
• Плотность топлива зависит от температуры (около −0,0007 кг/л на каждый градус): литры при −30 °C и при +30 °C — разная масса топлива.
• Расчёт не учитывает расход на прогрев, автономный отопитель и простой с работающим двигателем — зимой в Казахстане это может добавлять 10–20 % к сменному расходу.
• Мощность по шильдику — брутто или нетто (с вентилятором и навесными агрегатами) — различается на 5–10 %; для расчёта лучше нетто.
• Калькулятор не заменяет норму списания по бухгалтерии: нормативные документы и внутренние регламенты предприятия могут требовать иных методик.