Бензиновые погрузчики - надёжная техника для открытого склада

Большое разнообразие складской техники дает возможность гибко оптимизировать производственный процесс практически любого склада, с учетом всех характеристик груза и затрат на его разгрузку и погрузку. Эта статья написана в помощь тем, кто хотел бы лучше разобраться в особенностях бензиновых погрузчиков, в частности, касательно сферы их применения, преимуществ и затрат связанных с их эксплуатацией.

Использование погрузчиков с бензиновым двигателем наиболее оправданно, если работы выполняются вне помещений, либо если речь идёт о складах большого размера с высокими потолками и хорошей системой вентиляции. Бензиновые погрузчики довольно неприхотливы и надёжно справляются с работой в загрязненной, пыльной и даже химически агрессивной среде.

Если учитывать климатические факторы в местах эксплуатации техники, благодаря встроенной возможности повысить температуру цилиндров перед запуском двигателя путем их прогревания, погрузчики с бензиновым двигателем отлично подходят даже для районов с достаточно холодными зимами.

В настоящее время наиболее популярны следующих марок: Toyota, Nissan, Mitsubishi, TCM, Komatsu, Clark.

Оценка любого погрузчика включает, помимо грузоподъёмности и других характеристик, выяснение типа установленного на спецтехнике двигателя. Дело в том, что именно от привода в значительной мере зависит многое, включая применимость оборудования в тех или иных условиях, а также затраты на эксплуатацию и сервисное обслуживание.

Двигатель бензинового погрузчика

Ключевое отличие бензинового двигателя от дизельного заключается в способе воспламенения топлива. В случае применения бензина, его смесь с воздухом поджигается системой электрического зажигания. В дизельном же двигателе, топливо самовоспламеняется из-за сильного сжатия воздушной смеси. На сегодняшний день лидерами производства высококачественных и надёжных бензиновых двигателей для погрузчиков являются компании Toyota, Nissan, Mitsubishi.

По большей части и преимущества, и недостатки той или иной модели погрузчика связаны во многом именно с типом привода, и бензиновые погрузчики не являются исключением.

Преимущества погрузчиков с бензиновым двигателем

Приводим ниже ряд моментов, которые обычно имеют решающее значение при выборе бензинового погрузчика:

• Стоимость погрузчиков с бензиновым двигателем в среднем ниже, чем дизельной или электрической техники.
• Возможность дополнительной установки газового оборудования расширяет сферу применения бензиновых погрузчиков для работы с продукцией пищевой, медицинской и других отраслей на территории закрытых складов.
• Легче в эксплуатации и обслуживании (по сравнению с дизельными погрузчиками).
• Двигатель бензинового погрузчика производит при работе меньше шума, чем дизель.
• Повсеместная доступность топлива (в отличие от газовых погрузчиков).
• Длительная бесперебойная эксплуатация (в отличие от электропогрузчиков, нуждающихся в периодической подзарядке).
• Меньшая требовательность к качеству топлива (по сравнению с дизелем).
• Высокая динамичность, способность уверенно работать при высоких оборотах (особенно важно для условий использования, когда скорость нужна больше, чем равномерная тяга).

Недостатки погрузчиков с бензиновым двигателем

Совершенной техники не бывает, но зная «узкие» места погрузчиков можно обеспечить наилучшую производительность в тех или иных условиях. Как правило, спецтехника с бензиновым приводом обладает следующими недостатками:

• Повышенная стоимость топлива.
• Расход топлива выше, чем у дизельной техники.
• Меньший моторесурс двигателя, чем у дизеля.
• Наличие вредных выхлопов.

Экологическая безопасность бензиновых погрузчиков повышается путем установки разного рода нейтрализующего оборудования, катализаторов и уловителей сажи, позволяющих во многом снизить концентрацию вредных компонентов в составе выхлопных газов. При этом стоит помнить, что такая дополнительная оснастка служит тем дольше, чем выше качество заливаемого в бак бензина.

Расход топлива бензинового погрузчика

Разумеется, знать, сколько бензиновый погрузчик требует топлива необходимо, особенно выбирая технику при покупке. Но, конечно же, данные о расходе топлива будут использоваться и позднее, во время всего эксплуатационного периода. Приводим ниже две методики расчётов.

Упрощённый расчёт расхода топлива

Часто достаточно совсем небольшого количества данных, чтобы сориентироваться в целом по показателям для разных погрузчиков.

Q = N q,

• N - нормативная мощность бензинового двигателя, л. с. (лошадиных сил);
• q - удельный расход топлива, г/л. с. ч (количество граммов бензина, расходуемое на одну лошадиную силу за час работы).

Оба параметра (мощность и удельный расход) можно найти в документации к погрузчику. Если требуется перевести кВт в «лошадиные силы» можно воспользоваться соотношением: 1 л. с. = 0,736 кВт.

Результаты вычислений вполне можно использовать для приблизительного сравнения потребности в топливе у различных моделей бензиновых погрузчиков при выборе. На практике же расход бензина зависит от множества моментов, усложняющих расчёты.

Расчёт расхода топлива с учетом эксплуатационного режима и массы груза

Погрузочная техника работает с довольно разнообразными операциями. И задействование максимальной мощности осуществляется далеко не все время. Мало того, большую часть рабочей смены двигатель погрузчика работает с небольшой эффективностью, на малых оборотах. Слишком сложно чётко определить, в качестве преобладающего, какой-то один типовой режим работы, задающий использование возможностей привода.

Расход топлива зависит по большей части именно от требуемой мощности на выходе. И задача существенно усложняется тем, что коэффициент полезного действия двигателя вовсе не является постоянным - бензин расходуется не пропорционально выдаваемой мощности.

Ко всему прочему, расход топлива находится в значимой зависимости от качества горюче-смазочных материалов, износа привода и его регулировки, а также от погоды и других условий.

Поэтому на практике для более точных подсчётов желательно использовать формулу, которая учитывает больше факторов, в частности интенсивность режима эксплуатации и характер поднимаемых грузов. Да и результаты вычисления количества бензина за час работы погрузчика куда практичнее будет получить в литрах, чем в граммах.

Достаточно точно требуемые объёмы потребления бензина можно посчитать по следующей формуле:

Q = N q M E / (1000 G),

• N - нормативная мощность бензинового двигателя, л. с.;
• q - удельный расход топлива, г/л. с. ч;
• M - коэффициент, учитывающий массу груза (составляет 0,3 - для легкого груза; 0,4 - для грузов средней массы; 0,5 - для тяжелых);
• E - коэффициент, зависящий от характера эксплуатации бензинового погрузчика (0,6 - при лёгких работах; 0,75 - при средних нагрузках; 0,9 - в тяжелом режиме эксплуатации);
• G - средняя плотность бензина при 20°C (для АИ-92 - 0,76 кг/дм 3 , для АИ-93 - 0,745 кг/дм 3 ; для АИ-95 - 0,75 кг/дм 3).

Естественно, что наиболее точные данные по расходу топлива бензиновым погрузчиком получаются при периодических контрольных замерах в период эксплуатации.

Таблица ниже, демонстрирует данные по расходу топлива на примере оснащённых Nissan различных моделей бензиновых погрузчиков марки TCM в зависимости от мощности привода и грузоподъёмности:

При выборе б/у погрузчиков, у покупателей часто возникают сложности с определением реального износа. Дело в том, что после осуществления всего комплекса ремонтно-восстановительных работ, характерных для предпродажной подготовки, весьма сложно определить фактическую степень изношенности с достаточной достоверностью, поскольку погрузчики уже не слишком отличаются внешне от новых машин. Это сбивает с толку и существенно затрудняет выбор. Тем не менее, кое-какие ориентиры при подборе спецтехники использовать все-таки возможно.

Известно, что большинство узлов погрузчиков, оснащённых двигателями внутреннего сгорания, обычно изнашиваются достаточно равномерно. Во всяком случае, именно так происходит при правильно организованном и регулярном сервисном обслуживании. Соответственно, осматривая оборудование бензинового погрузчика на изношенность основных систем, можно все-таки быть достаточно уверенным в своих впечатлениях.

Еще один нюанс, способный помочь при выборе, касается соотношения моторесурса двигателя и цены, если речь идёт о сравнении дизельных и бензиновых погрузчиков. Казалось бы, у дизеля ресурс выше, и при равном износе он более предпочтителен, чем погрузчик с бензиновым двигателем, тем не менее, запас ресурса не всегда решающий фактор, тем более на фоне явно большей стоимости дизельной техники.

А исходя из равномерности износа большинства узлов, помимо покупной цены, необходимо учитывать и затраты на будущее обслуживание, ремонты. Которые, для дизельных погрузчиков серьёзно отличаются в большую сторону.

Например, поменять или отремонтировать ТНВД (топливный насос высокого давления) дизеля обойдётся порядка $1000. В то время как заменить жиклёр карбюратора бензинового привода обычно стоит не дороже $50. И даже если придётся приобрести новый карбюратор, скорее всего, получится уложиться в сумму до $500.

К тому же, хороший специалист по обслуживанию дизельных двигателей - достаточная редкость. Плюс не у каждого водителя есть необходимый опыт для правильной эксплуатации дизельного погрузчика. И эти причины вполне могут изменить баланс, чтобы предпочесть технику с бензиновым приводом.

Еще хотелось бы обратить внимание, что если погрузчик с бензиновым приводом изначально был оснащён газобаллонным оборудованием его фактический моторесурс скорее всего выше, чем у техники без подобной модификации.

При всей неприхотливости, бензиновый погрузчик все-таки является высокоточной техникой, и хотя его конструкция и считается более простой, чем у дизеля, только организация правильного обслуживания и своевременных техосмотров поможет обходиться без внезапных серьезных ремонтов и повысить срок эксплуатации до максимально возможных величин.

Один из основных вопросов, который задают себе владельцы погрузчиков, - как рассчитать расход топлива. Конечно, в сводной таблице технических характеристик производителем указывается расход топлива на единицу измерения мощности (кВт или л.с.) в граммах, но ясного представления, сколько же на практике потребуется горючего для работы, это не дает

Как подсчитать норму расхода топлива вилочного автопогрузчика за один моточас?

Норма расхода топлива определяется по следующей формуле:

Q = Nq/ (1000Rk1)

• q - это удельный расход топлива*,
• N - мощность двигателя, л.с. *,
• R - плотность дизтоплива (0,85 кг/дм 3),
• k1 - соотношение времени работы при частоте вращения (максимальной) коленвала, выраженное в процентах.

* - используются данные с кривой характеристики мощности

Удельный расход топлива и мощность двигателя можно узнать в инструкции по техобслуживанию, в которую внесены данные в виде кривой удельного расхода топлива, построенной специалистами завода-производителя на основе результатов испытания двигателя в различных режимах.

На практике максимальная частота вращения двигателя достигается простым способом: педаль акселератора выжимается до упора. И погрузчик разгоняется, едет на подъем с нагрузкой, поднимает груз на максимальную высоту с максимальной скоростью. Конечно, в таком режиме машина работает лишь какую-то часть смены. Это и приводит к необходимости применения коэффициента k1, который характеризует работу на максимальных оборотах. Это своего рода индивидуальный показатель специфики рабочего процесса.

К примеру, арендованный дизельный вилочный погрузчик эксплуатируется на загрузке фур и разгрузке вагонов практически всю 8-часовую смену, но не преодолевает уклоны, и так как обслуживаемые площадки не расположены выше 1,5-2 метров от пола, то ему нет необходимости использовать максимальную высоту подъема вил. Максимальная частота вращения двигателя силового агрегата используется лишь, когда автопогрузчик разгоняется для преодоления расстояния между зонами выгрузки и погрузки. Приблизительно это занимает одну третью часть его рабочего времени.

Но ситуация может быть и несколько другой: при 24-часовой работе предприятия отгрузка продукции проходит 2 раза в сутки по 2 часа. Во все остальное время погрузчики используются со средней или минимальной интенсивностью. То есть, коэффициент, который характеризует соотношение времени работы с минимальной и максимальной нагрузкой, в первом случае будет выше.

Точная его величина определяется через замер времени, когда вилочный погрузчик поднимает груз максимального веса, преодолевает сопротивление дорожного покрытия (движение по уклону, разгон и т.п.). При суммировании данных показателей получается время эксплуатации, в течение которого силовой агрегат машины подвергается максимальным нагрузкам. Это время необходимо вычесть из общей продолжительности рабочей смены.

Требуемый коэффициент - отношение времени работы с минимальной (70%) и максимальной нагрузкой (30%). То есть, если машина эксплуатировалась с максимальной нагрузкой 30%, то коэффициент равняется: 70%:30% = 2,3. Пример: вилочный погрузчик Komatsu АХ50, укомплектованный двигателем 4D92E мощностью 33,8 л.с. Треть длительности смены эксплуатируется на максимальных оборотах.

Q = 33,8 х 202/(1000 х0,85 х2,3) = 3,49 л/моточас.

Норма расхода топлива вилочного погрузчика. Практические аспекты

Практика немного отличается от теоретических выкладок. На показатели расхода топлива оказывают влияние продолжительность времени, когда погрузчик работает на максимальных оборотах, удельный расход топлива и мощность двигателя. Новая техника, не прошедшая обкатку, или машины с большим пробегом показывают больший расход, чем те, на которых двигатель уже отрегулирован. Завышенный расход топлива будет выявлен и при специальном тестировании при работе с предельной нагрузкой: 1,5-тонный автопогрузчик может показать расход 5...6 литров в час (при средней норме - 3 литра в час).

Стоит обратить внимание, что нагрузка на двигатель в реальных условиях меньше, чем при тестовых условиях. Для определения расхода топлива на списание необходимо проведения контрольных замеров.

Приведем хронометраж для вилочного погрузчика Komatsu ВХ50. Рабочие операции: перемещение грузов в вагоны, разгрузка фур.

Показания основаны на данных ряда российских компаний

Расход топлива погрузчика является одним из самых важных вопросов, который часто задают продавцам специальной техники. Это обусловлено тем, что погрузчик ставиться на баланс, топливо списывается по нормативам, а себестоимость товаров и произведенных работ рассчитывается с учетов горюче-смазочных материалов. Безусловно, установить расход топлива фронтального погрузчика гораздо сложнее, чем ту же операцию для обычного автомобиля, поскольку четкая норма расхода топлива на погрузчик при пробеге в 100 км у него не определена.

Расход топлива погрузчика

Производители, как правило, указывают расход топлива погрузчика таким образом: грамм/единица мощности, за счет чего получается весьма сильный разбег цифр, только путающий покупателя, и в данной статье мы разберем, почему это происходит и как осуществить расчет расхода топлива на примере модели SEM 650B.

Существует специальная формула, с помощью которой можно рассчитать топливо, необходимое для одного часа работы машины. Данная формула представляет собой следующее: (N*t*U)/p, где N - это мощность двигателя погрузчика в кВт, t - время, на которое рассчитывается расход топлива для погрузчика — 60 минут, G - удельный расход топлива фронтального погрузчика в г/кВт в час, U — нагруженность погрузчика во время работы, и p - плотность используемого топлива.

Необходимо помнить, что плотность дизтоплива является постоянной величиной, равной 850 г/л. Уточним остальные показатели формулы. Мощность двигателя погрузчика, измеряемая в лошадиных силах или, как в данном случае, в кВт, указывается в технических характеристиках, которые определяются на заводе-производителе спецтехники.

Удельный расход топлива, в отличие от мощности, не указывается в технических характеристиках. Показатель кривой удельного расхода топлива может существенно отличаться в зависимости от типа двигателя погрузчика, и продавец обязан знать данное значение для вашей модели. Продавец получает данные об удельном расходе топлива от компании-производителя, на заводе которого проводятся испытания работы двигателя модели в разных режимах.

Одним из самых важных показателей в данной формуле является процент нагруженности техники в процессе работы. Этот процент показывает работу двигателя погрузчика на самых больших оборотах. В действительности эта цифра является индивидуальной характеристикой конкретного рабочего процесса, то есть показывает то, насколько часто и интенсивно вы используете данную технику в работе. При стандартных расчетах предполагается, что на 100% времени, в течение которого протекает рабочий процесс, фронтальный погрузчик работает на максимальных оборотах около 30-40%

Нормы расхода топлива для фронтального погрузчика на практике

На примере фронтального погрузчика SEM 650B мы рассмотрим, насколько отличаются официальные данные о расходе топлива с реальной картиной.
Для начала рассчитаем норму топлива по приведенной выше формуле. Двигатель погрузчика обладает мощностью 220 л.с. - погрузчик с грузоподъемностью 5 тонн. Мощность двигателя данного погрузчика составляет 162 кВт, время, на которое мы будем рассчитывать расход топлива - 1 час, удельный расход топлива для данной машины составляет 220 г/кВТ ч, процент нагруженности можно взять любой, а плотность топлива, как уже говорилось выше, константа - 850г/л.

В итоге получается, что для 100% нагрузки расход топлива будет составлять 42л/ч, для 75% нагрузки - 31,5 л/ч, а для 60 и 50% — 25,2 л/ч и 21 л/ч соответственно.

Этот расход топлива погрузчика можно представлять в бухгалтерию организации, и цифра, полученная посредством таких вычислений, будет считаться официальным показателем и пополнит данные по учету расхода горючего. Однако на практике дело обстоит иначе.

В действительности вам потребуется значительно меньше топлива. Разумеется, иногда технологический процесс требует обязательной работы двигателя на самых больших оборотах, однако, как правило, в реальной работе такое практически не встречается. Показатель удельного расхода топлива, обозначенный в формуле как G, практически невозможно проверить. Продавцы техники зачастую не знают, какие тестирования проводятся на заводах, чтобы получить данный показатель - они просто получают значение и сообщают его покупателю. Между тем, на заводах проводятся испытания ближе к экстремальным условиям, которые редко встречаются в реальной жизни, поэтому и показатели могут значительно отличаться.

Таким образом, услышав от продавца сомнительную величину показателей удельного расхода топлива, обязательно спросите, какого значение на практике. Очень часто крупные компании, реализующие спецтехнику, специально собирают данные у клиентов, которые уже работают с их техникой, чтобы ориентироваться в реальных показателях расхода топлива. Если вы обратились именно в такую компанию, вам объяснят, какой расход топлива требуется для конкретной модели фронтального погрузчика в соответствии с предполагаемыми условиями работы и нагрузкой.

Задача определения расхода топлива для погрузчиков с двигателями внутреннего сгорания не так проста, как может показаться с первого взгляда.
Одна из проблем заключается в том, что сложно четко определить какой-то типовой режим работы погрузчика, задающий определенную нагрузку на двигатель, поскольку расход топлива в первую очередь зависит от требуемой мощности на выходном валу двигателя.
Для погрузчика, по сравнению с автомобилем, характерно существенно большее разнообразие нагрузок, меняющихся в процессе работы непредсказуемым образом. Значительную часть времени рабочего цикла двигатель погрузчика работает на малых оборотах, при которых его эффективность резко снижается.
Таким образом, значение КПД также не является постоянной величиной, а расход топлива не пропорционален прямо расходуемой мощности, что еще больше усложняет задачу.
Более того, расход топлива существенно зависит также от множества дополнительных факторов, таких как: качество топлива, качество смазочных масел, регулировка двигателя, степень его износа, погодные условия и т. д.
Таким образом, необходимо осознавать, что простое умножение приводимых в технических спецификациях значений расхода топлива на продолжительность рабочей смены может дать результат очень далекий от реального.
Тем не менее, приводимые в спецификациях числа могут служить ориентиром и могут быть полезны при сравнении различных машин, если знать условия при которых они были получены и правильно понимать смысл этих параметров.
Так, например, в Руководстве по Эксплуатации Двигателя Д3900 приводится такая характеристика, как приведенный удельный расход топлива, т. е. расход топлива в час на 1 единицу вырабатываемой выходной мощности. Для различных модификаций двигателя он варьируется от 231 до 265 г/кВт. ч. Умножив эту цифру на характерную для данного режима работы требуемую мощность, можно примерно оценить расход топлива применительно к данным условиям работы.
Например, если задать среднюю выходную мощность примерно 30кВт, расход топлива для Д3900К примерно равен:
30кВт Х 240г/кВт. ч = 7200 г/ч = 7,2 кГ/ч
С учетом плотности дизельного топлива (летнего) равной 0,86 кГ/л можно пересчитать расход на л/ч:
7,2кГ/ч: 0,86кГ/л = 9,7л/ч
Следует помнить что даже такой расчет является достаточно приблизительным, поскольку приведенный удельный расход топлива определен для номинальной нагрузки, а, как уже упоминалось, на меньшей мощности кпд двигателя падает и удельный (на единицу мощности) расход топлива растет.
Кроме того, очевидно, что такой подход позволяет как-то характеризовать топливную эффективность двигателя, но не погрузчика. Поэтому в международной практике принят другой подход к определению расхода топлива погрузчика.
Наиболее распространенными являются следующие два стандарта определения этого параметра: по циклу VDI 2198 (Европейский стандарт) и циклу JIS D6202 (Japanese Industrial Standard).
Цикл VDI определяется следующим образом:

– Скорость хода должна быть такой, чтобы 40 циклов* были совершены в течение 1 часа.


* - Примечание: согласно тдругому источнику циклов должно быть 45.
Условия цикла JIS:
1. Погрузчик с максимальным грузом едет из точки А и вблизи точки В поворачивается на 90º
2. Погрузчик проезжает расстояние равное длине груза, останавливается и, после приведения мачты в вертикальное положение, поднимает груз на высоту 2м, затем опускает.
3. Задним ходом погрузчик разворачивается в точку С.
4. Погрузчик едет прямо и вблизи точки D поворачивает на 90º.
5. Погрузчик проезжает расстояние равное длине груза, останавливается и, после приведения мачты в вертикальное положение, поднимает груз на высоту 2м, затем опускает.
6. Задним ходом погрузчик возвращается в точку А.
7. Расстояние между точками B и D равно 30м.
8. В течение часа необходимо совершить 45 циклов.

Таким образом цикл по JIS несколько более интенсивен, чем VDI и, следовательно, потребует несколько большего расхода топлива.
Следует иметь ввиду, что расход топлива сильно зависит от чистоты и качества используемого топлива. Использованные при испытаниях чистое дизельное топливо или газ (для MITSUBISHI использовался чистый пропан), соответствующие указанным в Руководстве по Эксплуатации стандартам, могут сильно отличаться от реально имеющегося в наших условиях топлива.
Для нормирования расхода топлива автопогрузчика, целесообразно рекомендовать пользователю машины провести испытания с рабочим циклом близким к усредненному в данных конкретных условиях работы.
При выборе же машины достаточно ориентироваться на приводимые ниже стандартные параметры, приводимые в официальных документах.
Относительно болгарских погрузчиков информация о топливной эффективности ограничиваентся приведенными выше данными относительно двигателя Д3900.
По погрузчикам Mitsubishi данные приводятся по стандарту VDI.
Расход Топлива для Автопогрузчиков MITSUBISHI
Независимая компания «TNO» провела замеры расхода топлива для указанных ниже моделей погрузчиков. Замеры были выполнены по циклу VDI 2198, который является стандартом, принятым европейскими производителями.
Газ
Модель кг/ч
FG15K 1,8
FG20K 2,1
FG30K 2,7
Бензин
Модель л/ч
FD15K 1,9
FD18K 2,3
FD20K 2,4
FD25K 2,6
FD30K 2,9
FD45 3,5
Условия цикла:
– Расстояние пробега от точки А до точки В = 30 м.
– Скорость хода должна быть такой, чтобы 40 циклов были совершены в течение 1 часа.
– Нагрузка номинальная (70-80% от максимальной).
– В точках А и В груз должен быть поднят на высоту 2000 мм.
* - Примечания: 1) При испытаниях погрузчиков с двигателями, работающими на сжиженном газе, в качестве топлива использовался пропан. 2) Испытания в классе 4,5 т были проведены для предыдущей модели.