Машина лучше тянет в прохладную погоду, чем в жару: миф или реальность?
Действительно ли мощность мотора зависит от температуры окружающего воздуха?
Любители летних путешествий на автомобиле хорошо знакомы с необычным эффектом: ранним утро или, наоборот, сумеречным вечером движок машины тянет задорнее, чем в течение всего светового дня. Схожий эффект проявляется, когда испепеляющее солнце сменяется прохладой в тени облаков. Но что это — просто иллюзия или реальный эффект? Разберемся, действительно ли машина лучше тянет в прохладную погоду — или это всего лишь распространенный миф.
Физика процесса: температура и плотность воздуха
Двигатель внутреннего сгорания работает по принципу сжигания топливовоздушной смеси. Чем ее больше, тем выше мощность. На прогретом двигателе идеальное соотношение топлива и воздуха является величиной условно постоянной, для бензиновых двигателей оно составляет 14,7:1 (то есть на 14,7 кг воздуха приходится 1 кг топлива).
При этом объем топливовоздушной смеси, которая попадает в цилиндры, зависит от двух ключевых параметров: рабочего объема цилиндра и степени открытия дроссельной заслонки. Однако при одном и том же объеме масса может различаться в зависимости от плотности воздуха: чем плотнее воздух, тем больше он будет весить при одном о том же объеме.
Прохладный воздух плотнее теплого. Это означает, что при одной и той же массе воздуха в цилиндры холодного воздуха попадет больше молекул кислорода. При большем содержании кислорода электронный блок управления (ЭБУ) подает больше топлива — и мощность возрастает.
Иными словами, в прохладную погоду двигатель действительно может работать эффективнее благодаря более плотному и насыщенному кислородом воздуху.
Влияние температуры на турбированные и атмосферные двигатели
Атмосферные двигатели чувствительны к температуре воздуха, особенно при резком потеплении. На жаре они теряют в тяге — снижается крутящий момент, ухудшается отклик на газ.
Турбированные двигатели оснащены интеркулерами (охладителями воздуха), которые частично компенсируют влияние температуры. Однако при очень жаркой погоде эффективность интеркулера падает, а турбина начинает работать на пределе, что может вызывать снижение производительности и даже риск детонации.
Таким образом, хотя турбокомпрессор (либо механический нагнетатель) и способен существенно повысить давление, тем самым затолкав в цилиндр существенно больше воздуха по сравнению с обычным атмосферным ДВС, жара негативно влияет на отдачу и таких моторов.
Дополнительные факторы: охлаждение и перегрев
В жаркую погоду двигатель не только теряет эффективность из-за разреженного воздуха, но и подвержен риску перегрева. Повышенная температура охлаждающей жидкости и масла ухудшает смазку, увеличивает износ деталей и может привести к срабатыванию защитных систем, ограничивающих мощность.
В прохладе, наоборот, системы охлаждения работают более стабильно, что также косвенно влияет на производительность мотора.