Dalej na nafcie, czy na benzynie?

nafta_benzyna_m

Rysunek z książki „Benzyny samochodowe i lotnicze”.

 

Jakiś czas temu przeczytałem książkę Benzyny samochodowe i lotnicze. Autorzy książki to Czesław Kaczmarski i Jan Karczmarski (Kaczmarski?), książka została wydana w 1959 roku przez Wydawnictwo Komunikacyjne. W książce tej poruszono pewne, dość interesujące, zagadnienie. Zagadnienie to brzmi: czy większy zasięg będzie mieć samolot napędzany benzyną, czy może samolot napędzany naftą?

Przyjmijmy że mamy dwa takie same samoloty, napędzane takim samym silnikiem. Załóżmy że silnik w obu samolotach jest tak samo wyregulowany. Przyjmijmy też że ów silnik może pracować zarówno na benzynie, jak i na nafcie. Który z samolotów będzie mieć większy zasięg, przy takich wstępnych założeniach? Otóż okazuje się że to zależy.

Najpierw rozpatrzmy przypadek w którym oba samoloty mają w zbiornikach po 500 kilogramów paliwa. Przy takim założeniu, należy brać pod uwagę wagową wartość opałową obu paliw. Zgodnie ze wspomnianą książką, wagowa wartość opałowa benzyny wynosi 10 600 kcal/kg (kilokalorii na kilogram), a wartość opałowa nafty 10 200 kcal/kg. Czyli benzyna ma około 3,9% większą wagową wartość opałową od nafty. Oznacza to że w rozpatrywanym przypadku, samolot napędzany benzyną, będzie mieć około 3,9% większy zasięg, od samolotu napędzanego naftą.

Czy to oznacza że przy wstępnych założeniach (dwa takie same samoloty, taki sam silnik w obu samolotach) samolot napędzany benzyną będzie mieć zawsze większy zasięg od samolotu napędzanego naftą? Otóż nie. Rozpatrzmy teraz sytuację w której oba samoloty tankujemy do pełna, z czego jeden samolot benzyną, a drugi naftą. Załóżmy też że zbiorniki paliwa w obu samolotach mają taką samą pojemność (dajmy na to, że mieszczą maksymalnie 1000 litrów paliwa). W takim przypadku istotna jest nie wagowa wartość opałowa obu paliw, lecz ich objętościowa wartość opałowa.

Policzmy więc objętościową wartość opałową benzyny i nafty. Zgodnie ze wspomnianą na początku wpisu książką, masa litra benzyny wynosi 0,730 kg, a masa litra nafty 0,830 kg (nafta ma większą gęstość od benzyny). Tym samym objętościową wartość opałową benzyny można wyliczyć stosując następujące równanie: 10 600 kcal/kg x 0,730 kg = 7738 kcal/l (kcal/l oznacza kilokalorii na litr). Teraz równanie dzięki któremu można wyliczyć objętościową wartość opałową nafty: 10 200 kcal/kg x 0,830 kg = 8466 kcal/l. Wychodzi więc na to że objętościowa wartość opałowa nafty jest o około 9% większa względem objętościowej wartości opałowej benzyny. Tak więc w rozpatrywanym przypadku (jeden samolot zatankowany do pełna benzyną, drugi zatankowany do pełna naftą, oba samoloty mają zbiorniki paliwa o takiej samej objętości) zasięg samolotu napędzanego naftą będzie o około 9% większy względem zasięgu samolotu napędzanego benzyną.

Ujmując to innymi słowami, nafta ma większą objętościową wartość opałową od benzyny, bowiem większa gęstość nafty równoważy z nawiązką jej (nafty) mniejszą wagową wartość opałową.

Dodam że powyższe rozważania zawierają pewne uproszczenia- przykładowo, nie brano w nich pod uwagę tego że samolot zatankowany 1000 litrami nafty będzie cięższy od samolotu zatankowanego 1000 litrami benzyny, a przecież większa masa samolotu (bądź innego pojazdu) powinna mieć negatywny wpływ na jego zasięg.

 

Reklamy
Dalej na nafcie, czy na benzynie?

Oszczędzaj paliwo, jedź jak kierowca-stachanowiec!

Rubiec_1

Rysunek pochodzący z książki „Oszczędzanie paliwa”.

 

Wbrew nieco sensacyjnemu tytułowi, nie polecam wprowadzać w życie porad zawartych w dzisiejszym wpisie. Wręcz przeciwnie, dzisiejszy wpis zawiera porady które według mnie należy traktować jedynie jako ciekawostkę historyczną.

Ale do rzeczy. Otóż obecnie panuje tendencja aby prowadząc samochód unikać jazdy na luzie. Czy jednak tendencja ta panuje od zawsze? Cóż, aby odpowiedzieć na to pytanie, dobrze zajrzeć do książki (czy raczej książeczki) Oszczędzanie paliwa. Książka ta została wydana w 1955 roku w ramach serii Biblioteczka kierowcy stutysięcznika. Autorem książki jest D. A. Rubiec, a oryginalne, radzieckie wydanie książki, pochodzi z 1953 roku. Tytuł oryginalny brzmi Ekomija Benzina.  Czy w książce tej autor zaleca aby unikać jazdy na luzie? Zamieszczony poniżej cytat pochodzący z książki Oszczędzanie paliwa jest odpowiedzią na to pytanie:

Energia paliwa zużyta na wjazdy na wzniesienia lub na rozbiegi samochodu, powinna być wykorzystana przy wybiegu (jeździe siłą bezwładności lub ze wzniesienia). Jeżeli w czasie wybiegu trzeba będzie hamować, to część energii paliwa zużytego na pokonanie wzniesienia lub rozbieg samochodu będzie wykorzystana nieracjonalnie i średnie zużycie paliwa na jednostkę drogi wzrośnie.  W związku z tym druga zasada oszczędnego prowadzenia samochodu brzmi: kierowca powinien możliwie najczęściej wykorzystywać rozbieg, a hamulców używać tylko w razie rzeczywistej potrzeby.

 Aby uniknąć zbędnego hamowania, rozbieg należy stosować bardzo oględnie. Rozbieg trzeba wykonywać energicznie, nie nadużywając biegów pośrednich, dochodząc tylko do dopuszczalnej w danych warunkach szybkości, która nie wymaga hamowania zaraz po dokonaniu rozbiegu. A więc podstawą oszczędnego prowadzenia samochodu jest umiejętność wykorzystania ekonomicznych warunków pracy silnika i możliwie największe wykorzystania rozbiegów.

 

Jak widać powyżej, autor książki nie odradza jazdy na luzie. Wręcz przeciwnie, autor książki jazdę na luzie wręcz zaleca! Poniżej kolejny cytat z książki, tym razem cytat zahacza między innymi o to czy zawsze należy stosować jazdę na luzie (wybieg) i o hamowanie silnikiem:

Przy stosowaniu rozbiegu należy pamiętać, że wykorzystać możemy go tylko tam, gdzie nie zachodzi obawa zarzucenia samochodu. Stosowanie rozbiegu na drogach śliskich, przy gołoledzi, na asfalcie pokrytym błotem itp. jest wzbronione.

 Bezwzględnie należy stosować wybieg przy zjeździe ze wzniesienia i przy zmniejszaniu szybkości, zwłaszcza przy dojeżdżaniu do miejsca zatrzymania się.

 Przy zbliżaniu się do zjazdu ze wzniesienia lub do przeszkody należy zawczasu zamknąć przepustnicę i wyłączyć bieg, aby przy samej przeszkodzie lub na przystanku wystarczyło tylko lekkie zahamowanie pojazdu.

Przy ruchu samochodu na wybiegu skrzynkę biegów wyłącza się przez ustawienie dźwigni zmiany biegów na luz. Jazda z wyciśniętym pedałem sprzęgła jest niedozwolona, ponieważ może spowodować zniszczenie łożysk sprzęgła i łożyska w kole zamachowym.

 W normalnych warunkach drogowych nie należy wykorzystywać silnika jako hamulca, częściowo lub zupełnie zamykając przepustnicę, ponieważ tak samo jak hamowanie powoduje to nadmierne zużycie paliwa oraz przyspiesza zużycie silnika. Jazda taka świadczy o braku umiejętności kierowcy wykonywania rozbiegu (rozpędzania)  samochodu. Nie dotyczy to jazdy po śliskiej drodze, gdzie, jak wiadomo, należy hamować nie wyłączając sprzęgła, a w wielu przypadkach- przymykając jednocześnie przepustnicę oraz jazdy po drogach górskich.

 

Jak widać w powyższym cytacie, autor mimo wszystko zaleca unikać jazdy na luzie w niektórych sytuacjach. Jednocześnie autor nie jest zwolennikiem częstego hamowania silnikiem, podczas gdy według mojej wiedzy obecnie hamowanie silnikiem uważane jest za dobre rozwiązanie. Poniżej zamieszczam kolejny cytat z książki, tym razem cytat dotyczy wyłączania zapłonu podczas jazdy na luzie, a tym samym wyłączania silnika:

Z  zasady podczas wybiegu nie powinno się wyłączać zapłonu. Wyłączanie zapłonu można stosować tylko w lecie za miastem, na długich, spadzistych zjazdach ze wzniesienia. Uruchamiać silnik należy tylko za pomocą rozrusznika. Często wyłączanie zapłonu powoduje większe zużycie silnika, skraca czas pracy akumulatorów lub (przy jeździe z wyłączonym sprzęgłem) zwiększa zużycie łożysk sprzęgła.

 

Powyższy cytat wskazuje że autor książki nie jest przesadnym zwolennikiem wyłączania zapłonu podczas stosowania wybiegu, choć w niektórych sytuacjach uważa stosowanie tej metody za akceptowalne rozwiązanie. Dodam że według posiadanych przeze mnie informacji obecnie wyłączanie zapłonu podczas jazdy uważane jest za poważny i dodatkowo bardzo niebezpieczny błąd. Wyłączenie zapłonu przy jeździe na luzie spowoduje że silnik (a raczej jego wał korbowy) przestanie się obracać, co z kolei najpewniej zaowocuje brakiem wspomagania kierownicy i brakiem wspomagania hamulców.  Dobrze też zauważyć że wyjęcie kluczyka ze stacyjki (choć nie jest ono konieczne do wyłączenia zapłonu) najpewniej spowoduje zablokowanie się kierownicy. Ogólnie rzecz biorąc, zdecydowanie odradzam wyłączanie zapłonu podczas jazdy, a tym bardziej wyjmowanie kluczyka ze stacyjki podczas jazdy. Poniżej zamieszczam kolejny cytat z książki, tym razem dotyczy  metody określanej przez autora jako rozbieg-wybieg:

Dodatkową oszczędność można osiągnąć nawet na poziomych odcinkach drogi tzw. „rozbieg-wybieg” (po rosyjsku „razgon-nagat”), czyli sposób jazdy polegający na kolejno powtarzającym się rozpędzaniu samochodu i jazdy siłą bezwładności.

Jednak nie zawsze otrzymuje się dodatni wynik oszczędnościowy przy stosowaniu sposobu „rozbieg-wybieg” na poziomych odcinkach drogi, gdyż należy to od stanu drogi i obciążenia samochodu. Im cięższe są warunki drogowe i im większe obciążenie samochodu, tym gorsze wyniki daje ten sposób prowadzenia samochodu. Oprócz tego przy stosowaniu sposobu rozbieg-wybieg należy prawidłowo dobrać szybkość rozbiegu i szybkość, do jakiej można stosować wybieg.

 

Cóż, choć zawarta w książce porada aby jechać z górki na luzie (stosować wybieg) nie zdziwiła mnie zbytnio, bowiem taki styl jazdy jest do dzisiaj spotykany wśród starszych kierowców, to jednocześnie bardzo zdziwiło mnie to  że według autora książki stosowanie metody rozbieg-wybieg może dać jakąkolwiek oszczędność paliwa.  Czy jednak autor zaleca stosować metodą rozbieg-wybieg w normalnym ruchu drogowym? Oto cytat:

Należy również pamiętać, że stosowanie sposobu „rozbieg-wybieg” na poziomych dobrych drogach w granicach szybkości ekonomicznych, dających najmniejsze zużycie paliwa, obniża średnią szybkość jazdy samochodu, co pogarsza jego wykorzystanie, a tym samym zwiększa koszt przewozu pasażerów lub ładunków. W przypadku stosowania sposobu „rozbieg-wybieg” przy jeździe ze zwiększonymi lub średnimi szybkościami, rozbieg trzeba doprowadzić do takiej szybkości, przy której (ze względu na szybko wzrastający opór powietrza) zużycie paliwa bardzo zwiększa się.

 Dlatego też na drogach poziomych należy z zasady prowadzić samochód z równomierną szybkością i stałymi obrotami silnika. We wszystkich jednak przypadkach (jeżeli warunki drogowe zapewniają bezpieczeństwo ruchu) należy obowiązkowo stosować wybieg przy zjeżdżaniu ze wzniesień i przy zmniejszaniu szybkości.

 Według danych CNIIAT kierowcy-stachanowcy stosują wybiegi na około 35-40 % (a czasami i więcej) całej przebytej drogi.

 Taką odległość można przebyć wybiegiem, stosując go tylko w przypadkach poprzednio podanych, a nie stosując na poziomych odcinkach drogi.

 Prowadzenie samochodu sposobem „rozbieg-wybieg” na poziomych odcinkach drogi stosuje się zasadniczo tylko na zawodach sportowych o najmniejszym zużyciu paliwa. W celu uzyskania jeszcze mniejszego zużycia paliwa stosuje się przy jeździe siłą bezwładności wyłączanie zapłonu. Należy jednak mieć na uwadze, że według niektórych danych wyłączanie zapłonu może powodować większe zużycie silnika.

 Przy prowadzeniu samochodu w mieście specjalnie ważna jest umiejętność określania dopuszczalnej w danych warunkach szybkości, która by nie wymagała hamowania samochodu tuż po rozbiegu.

 Dojeżdżać do miejsc zatrzymania należy z przymkniętą przepustnicą i wyłączonym na luz biegiem, a jeżeli przewidywany jest postów samochodu, to i z wyłączonym zapłonem.

 

Jak widać powyżej, autor książki  nie zaleca stosowania metody rozbieg-wybieg w normalnym ruchu drogowym.  Poniżej zamieszczam ostatni cytat dzisiejszego wpisu, tym razem dotyczący oszczędzania paliwa w praktyce:

Dla lepszego zobrazowania sposobów oszczędnego prowadzenia samochodu można przytoczyć wynika badań Centralnego Instytutu Naukowo Badawczego Transportu Samochodowego (CNIIAT), oparte na sposobach prowadzenia stosowanych przez laureata nagrody Stalinowskiej J. I. Titowa i kierowców o średnich kwalifikacjach. Na rysunkach 27 i 28 pokazano posługiwanie się biegami, stosowanie wybiegów i używanie hamulców przy prowadzeniu autobusu ZIS-155 w warunkach jazdy miejskiej i poza miastem.

 Rozpatrując wykresy podane na tych rysunkach należy stwierdzić, że tow. Titow stosuje wybiegi w znacznie większym stopniu niż przeciętny kierowca, natomiast hamulców używa znacznie mniej. Również w mniejszym stopniu posługuje się biegami pośrednimi.

 Dla zobrazowania różnych sposobów prowadzenia samochodu, stosowanych przez przodujących kierowców, na rysunku 29 przedstawiono jazdę autobusu ZIS-155 na jednym z odcinków trasy. Kierowca o średnich kwalifikacjach rozpoczął jazdę energicznym rozbiegiem na drugim biegu, i przedłużając rozbieg na biegach następnych prawie na całym odcinku trasy, osiągnął szybkość 42km/godz. Potem prawie nie wykorzystując wybiegu zaczął hamować przy szybkości 40 km/godz.

 Zupełnie inaczej prowadził autobus tow. Titow. Cały rozbieg aż do szybkości 42 km/godz osiągnął on na znacznie krótszym odcinku trasy, po czym zastosował wybieg. Hamowanie rozpoczął przy szybkości 27 km/godz. Przykład ten wskazuje, jak należy wykonać rozbieg, aby potem wykorzystać  wybieg i uniknąć zbędnego hamowania. Należy zaznaczyć, że obaj kierowcy przejechali dany odcinek w tym samym czasie (97 sek), to znaczy z jednakową szybkością średnią (28 km/godz).

 Zużycie paliwa na 100 km przebiegu wynosiło na całej trasie przy prowadzeniu przez kierowcę o średnich kwalifikacjach 35/100 km, a przy prowadzeniu przez J. I. Titowa 30/100 km.

 

Na koniec ponownie zaznaczam że nie zalecam wprowadzania w życie porad zawartych w cytowanej książce. Książka ta została napisana w pierwszej połowie lat 50., a porady które mogły mieć sens w odniesieniu do radzieckich samochodów z lat 50. i radzieckiego ruchu samochodowego z tego okresu, mogą być mało sensowne, bądź wręcz niebezpieczne, jeśli stosować je w odniesieniu do współczesnych samochodów i współczesnego ruchu samochodowego. Poniżej zamieściłem kilka pochodzących z książki rysunków.

 

Rubiec_2

 

Rubiec_3

 

Rubiec_4

Oszczędzaj paliwo, jedź jak kierowca-stachanowiec!