Наверняка вы хоть раз в жизни задумывались, каков расход бензина при прогреве автомобиля в зимнее время. Особенно это актуально для тех случаев, когда ставишь на автоматический прогрев в течение ночи — чтобы утром долго не прогревать, а сесть и поехать.
Действительно: наш климат диктует нам такую процедуру, как прогрев двигателя, причем, чем сильнее морозы, тем дольше нужно прогревать машину. Сначала невольно возникает резонный вопрос: где справедливость? Далее, свыкшись с обстоятельствами, перестаешь обращать внимание на эти «мелочи» жизни. Позже, заметив, как улетучивается топливо, начинаешь подсчитывать, сколько его уходит на эту обязательную, как утренний туалет, процедуру.
Сегодня мы хотим дать ответ на вопрос, можно ли посчитать расход топлива на прогрев двигателя машины, а также выяснить, возможно ли сократить этот расход. Начнем, как обычно, с теории, потом приведем пример расчета.
Быстрая навигация по статье
Почему при прогреве расходуется больше топлива?
Замечали ли вы когда-нибудь, как водитель старенького автомобиля при запуске двигателя в холодное время года (да и не только, кстати) вытягивал на себя какую-то «штукенцию» из приборной панели? Лично у меня данный процесс прочно засел в памяти – у отца были «Жигули». Я, будучи ребенком, все никак не мог понять, зачем производится сие действие. Для меня это было нечто сродни танцу с бубнами и шаманизмом. Так, наверное, всегда, когда твой мозг чего-то не вмещает.
Вполне возможно, что конкретно вы, читатель, до сих пор водите карбюраторное «чудо» и до сих пор зимой так делаете. Но знаете ли вы, зачем все это? В чем причина необходимости вытягивать ручку заслонки карбюратора? И почему при этом возрастают обороты двигателя?
Что происходит при холодном пуске
Ситуация такая. В момент холодного пуска мотора большая вероятность того, что поданное в камеру сгорания топливо может сгореть не полностью. Это происходит из-за того, что:
- часть топлива может конденсироваться на холодных стенках двигателя,
- пропорциональное соотношение топливо/окислитель слишком низкое для того, чтобы поддерживать процесс горения,
- холодное топливо хуже испаряется.
Рассмотрим подробнее каждый пункт.
1. конденсация топлива
Топливо – это жидкость. Как любая другая жидкость, оно при определенной температуре испаряется и конденсируется. В случае, когда мотор имеет низкую температуру, бензин, поступая в камеру сгорания, вместо того, чтобы оставаться в газообразном состоянии, конденсируется на металле. Таким образом, газообразная топливо-воздушная смесь становится менее насыщенной топливом. Иными словами, состав топливной смеси получается неправильным. В связи с этим двигатель или работает неправильно, или вообще не заводится.
2. получение обедненной смеси
Вспоминаем физику. При понижении температуры вещество сжимается, при повышении – увеличивается в объеме. Особенно это заметно при газообразном агрегатном состоянии вещества.
Топливо-воздушная смесь находится в газообразном состоянии. Основным ее составом является воздух, топлива в смеси – в разы меньше. При низких температурах в том же самом объеме воздуха содержится больше молекул кислорода, который как раз и играет роль окислителя. И что же получается? Получается, что окислителя стало больше, а топливо подается в прежнем объеме. Налицо обедненная смесь, как и в предыдущем случае.
3. проблема с испарением
У каждой жидкости, как уже было сказано, есть температура, при которой она интенсивно начинает испаряться. Бензин не исключение. Именно на свойстве бензина активно испаряться в большом диапазоне температур и построена схема образования топливной смеси.
При низких температурах испарение топлива происходит не так интенсивно, как требуется. В связи с этим горючая смесь снова получается обедненной. Стоит сказать, что именно пары бензина взрывоопасны (что, собственно, и требуется в камере сгорания), а не сам бензин в жидком состоянии. Поэтому, если процесс испарения затруднен, то и работа двигателя внутреннего сгорания под вопросом.
Решение проблемы обедненной смеси
Для того, чтобы решить проблему обеднения горючей смеси, в карбюраторах была предусмотрена ручная регулировка дроссельной заслонки. В холодное время года, когда силовой агрегат при запуске работал нестабильно, трудно «схватывал», достаточно было вытянуть ручку заслонки, тем самым прикрыв канал поступающего воздуха. В результате воздух в карбюратор поступал в меньшем объеме, а топлива подавалось чуть больше. Это способствовало образованию обогащенной топливо-воздушной смеси.
В современных двигателях роль регулятора качества горючей смеси взял на себя бортовой компьютер. Он сам решает, когда прикрыть воздушный канал, а когда открыть его на 100%. Сам решает, сколько топлива подавать в каждый конкретный момент времени.
Увеличение доли топлива в горючей смеси дает прибавку в мощности за счет сгорания большего количества активного вещества. Правда, правило это действует до определенного предела, когда какой-то части вещества уже не будет хватать окислителя. Но сейчас не об этом. Суть в том, что обогащенная смесь помогает двигателю при холодном пуске работать более стабильно.
При обогащении горючей смеси топливом бензина расходуется больше, т.к. двигатель при этом сильнее «раскручивается». Повышенные «обороты» — это ничто иное, как большее количество циклов сгорания топливной смеси в единицу времени. Поэтому, чем больше частота вращения коленчатого вала, тем больше бензина тратится на прогрев.
Сколько именно тратится бензина при прогреве?
Изучая тему, я наткнулся на теоретические расчеты одного автолюбителя, который, вероятно, или по образованию энергетик, или просто хобби у него такое. В общем, он рассчитал, сколько тратится энергии на нагрев двигателя его машины, потом выразил это в литрах бензина и попросил форумчан, где он выложил свои изыскания, подтвердить или опровергнуть его расчеты своими практическими наблюдениями. Ну, если у кого-то вдруг такой же «движок» стоит. Самое интересное, что большинство подтвердило его теоретические расчеты. Практические значения расхода были примерно похожи.
Мы не будет вас утомлять данными расчетами — ведь вас наверняка интересуют просто цифры, хотя бы более или менее точные. Так вот, есть простая арифметическая зависимость: в час двигатель на холостом ходу расходует топлива в половину своего объема. Например, у мотора объемом 1,6 л. на холостых «оборотах» расход составляет примерно 0,8 л. бензина в час. Все это, конечно, относительно. Но общее понимание дает.
Как снизить расход топлива при прогреве в зимнее время?
Давайте вспомним три причины образования обедненной топливо-воздушной смеси. Все они сводятся к низкой температуре. На холодном двигателе конденсируется топливо, низкая температура отрицательно влияет на испаряемость бензина, холодный воздух требует большего количества топлива для создания правильной пропорции в горючей смеси.
Итак, виной всему низкая температура двигателя, топлива и воздуха. Если поднять их температуру, то можно было бы избежать повышенных «оборотов» двигателя и, соответственно, повышенного расхода бензина.
Самым простым методом снизить расход при прогреве является хранение автомобиля в теплом боксе. Но, как говорят знающие автолюбители, это пагубно сказывается на кузове, т.к. в тепле он начинает ржаветь и гнить из-за грязи.
Наиболее предпочтительным, на наш взгляд, является применение электрических предпусковых подогревателей — как автономных, работающих от дополнительного аккумулятора, так и работающих от сети 220В (при наличии розетки рядом, разумеется).
Дополнительно можно посоветовать утеплить подкапотное пространство для более быстрого прогрева мотора, ведь чем быстрее прогреется силовой агрегат, тем меньше топлива мы на это израсходуем.
Смотрите также:
- Как мыть машину зимой в вопросах и ответах
- Нужно ли прогревать двигатель машины зимой?
- Как утеплить машину на зиму своими руками
- Прогревать дизельный двигатель зимой или нет?
- Сколько нужно прогревать машину с автоматом зимой?
- Зачем включать зимой кондиционер в машине?
- Нужно ли утеплять аккумулятор в машине зимой?
- Утепление радиатора автомобиля своими руками
