Czy zużycie paliwa w samochodzie wzrasta zimą?
Czy zużycie paliwa w samochodzie wzrasta zimą?
W chłodne dni silnik pracuje bardziej nieefektywnie. Zwykle, gdy jedziemy zimą, zauważysz wzrost zużycia paliwa i wydajesz więcej pieniędzy na zakup oleju napędowego lub benzyny.
Porównanie z obliczeniami matematycznymi
Porównajmy, że temperatura latem wynosi 30 stopni, a zimą zero stopni. Naciskasz taką samą ilość gazu na oba powietrza. Twoja przepustnica jest zawsze otwarta na tę samą liczbę obrotów i używasz jej na tych samych obrotach. Pierwszą rzeczą, którą należy zrozumieć, gdy jest zimno, jest to, że powietrze jest znacznie gęstsze. Przy tej gęstości udział tlenu w nim również wzrośnie.
Zbyt dużo tlenu oznacza również potężną eksplozję. Oznacza to, że wytwarzana jest znacznie więcej energii. Matematycznie rzecz biorąc, w powietrzu przy 30 stopniach jest to 1,27 kg/m3 gatunków, a przy 0 stopniach 1,41 kg/m3 gatunków. Oznacza to, że w zimnym powietrzu jest o 10% więcej tlenu niż w tym samym stosunku. W rzeczywistości jest to to samo zadanie, co Intercooler. Za pomocą prostych obliczeń możemy nazwać 30 stopni równymi 300 Kelwinom.
Kompresja i temperatura
Gdy powietrze dostaje się do silnika przy takim ogrzewaniu, utknie, a wraz z tym sprężaniem temperatura wzrasta. Na przykład, biorąc pod uwagę, że jest to 3 razy więcej, nasza temperatura wzrośnie do 900 kelwinów. Gdyby temperatura została podniesiona o kolejne 2000 kelwinów podczas spalania paliwa, całkowita temperatura wyniosłaby 2900 kelwinów. Powietrze ogrzane przez ściskanie tłoka rozszerzy się i ochłodzi, gdy tłok opuści. Kiedy zmniejszamy go do tego samego stopnia, że wychodzi na 1/3, jest odrzucany jako 967 kelwinów.
Przy 0 stopniach temperatura osiąga 270 kelwinów, wzrasta 3 razy i osiąga 810 kelwinów. Ale tym razem dodaje temperaturę 2200 kelwinów, ponieważ eksplozja będzie o 10% silniejsza. To z kolei zapewnia temperaturę około 3000 kelwinów wewnątrz, a po schłodzeniu o 1/3 wyjściu temperatura 1004 kelwinów jest wyrzucana na zewnątrz. W porównaniu z tymi obliczeniami Twój silnik będzie znacznie mocniejszy i bardziej wydajny w chłodne dni.
Dlaczego więc zużywamy więcej paliwa zimą?
Dzieje się tak nie tylko z powodu silnika, ale także dlatego, że inne części samochodu osiągają optymalną temperaturę roboczą, w czasie upałów zajmuje to 3 minuty, a w chłodne dni czas ten może osiągnąć 8-9 minut. W ten sposób zimą twój samochód będzie zużywał więcej paliwa na krótkich dystansach. Ale jesteś przyzwyczajony do bycia bardziej wydajnym.
Możemy to również zilustrować, umieszczając lód w intercoolerze podczas wyścigów terenowych w przeszłości. Celem jest obniżenie temperatury odbieranego powietrza i stworzenie gęstszego powietrza, aby działało wydajniej. W rezultacie samochód pozostaje w stanie spalić więcej paliwa dzięki energii zużywanej przez niego, aby osiągnąć optymalną temperaturę roboczą pozostałych części samochodu w warunkach zimowych, a nie dlatego, że jego silnik pracuje z niską wydajnością, a wręcz przeciwnie, z wysoką wydajnością.