tl; dr: Температура окружающего воздуха, как правило, не должна влиять на эффективность двигателя или расход топлива, но влияет на общую выходную мощность.
Не путайте эффективность с выходной мощностью . Это две разные вещи. Когда ваш впускной заряд становится более плотным, вы можете выбросить больше топлива и увеличить мощность . ( ПРИМЕЧАНИЕ . Идея системы управления двигателем состоит в том, чтобы поддерживать общее соотношение воздуха к топливу 14,6: 1.(сокращенно также называется стехиометрическим или «стоическим»). Это так называемая «идеальная» смесь воздуха и топлива, в которой все топливо сгорает без дополнительного кислорода. К сожалению, стоическая смесь обычно не получается. Это происходит из-за двух проблем, которые возникают, связанные с количеством тепла, которое выделяется в процессе сгорания. Во-первых, более горячее сгорание может вызвать детонацию. Во-вторых, при температуре выше 1700 градусов по Фаренгейту азот в воздухе, который подается в двигатель (вместе с кислородом - воздух содержит ~ 78% азота и ~ 20% кислорода) и горит. Это создает NO2 или диоксид азота. Это основной загрязнитель воздуха, и он был основной причиной кислотных дождей, о которых говорили в 70-х годах в Калифорнии. Нам также очень тяжело дышать - на самом деле ядовито.)
Обратная сторона этого - эффективность , которая в контексте двигателей означает получение большей полезной мощности из того же количества топлива. За последние несколько десятилетий были достигнуты большие успехи в повышении эффективности двигателя. Один из способов добиться этого - турбонаддув. Проще говоря, турбонаддув - это способ использования тепловой энергии, которая иначе отбрасывается в процессе выхлопа. Турбина способна увеличить воздушный заряд, используя давление, создаваемое выхлопными газами, что позволяет компьютеру выбрасывать больше топлива во впускной заряд, тем самым увеличивая мощность. Это может привести к очень большому «другому» обсуждению, поэтому я оставлю это здесь. Излишне говорить, что с помощью этого метода мощность вырабатывается более эффективно, чем при обычной аспирации, и, следовательно, двигатель может вырабатывать больше энергии при меньшем расходе топлива.
Другим способом повышения эффективности двигателя является увеличение степени сжатия ( CR ) двигателя. Общее правило для CR: при каждой точке добавленной CR ваша выходная мощность будет увеличиваться примерно на 3%. Если вы увеличиваете выходную мощность, не добавляя больше топлива, это увеличивает эффективность.
Более холодный заряд воздуха, поступающего в двигатель, будет более плотным и будет содержать больше кислорода, чем его более теплый аналог. Вы по-прежнему используете больше топлива, чтобы создать больше энергии, таким образом, нет никакого дополнительного преимущества в эффективности.
Хотя вы предлагали не включать холодный запуск, есть причина, по которой вы не увидите лучшего расхода топлива в этот период. Причина в том, что компьютер на самом деле выбрасывает больше топлива в смесь, чтобы обеспечить повышенную стабильность двигателя (помогает поддерживать его плавную работу - как дроссель на карбюраторном двигателе) и помочь каталитическому преобразователю быстрее прогреваться, помогая ему достичь максимальной эффективности Быстрее.
На самом деле, двигатели внутреннего сгорания могут быть немного более эффективными, если они могут использовать тепло, а не излучать его. Помните, что излучаемое тепло - это потерянная энергия . Если вы можете использовать тепло для выработки большей мощности или создания той же мощности более эффективно, вам просто лучше вместе.
То, о чем я говорю, - это концепция, которую парень по имени Генри "Смоки" освоил в начале 80-х годов. Он разработал идею, которую Ральф Джонсон предложил в начале 50-х годов, когда Ральф работал в GM. Идея двигателя с горячим воздухом, в котором воздух нагревается до 400 градусов по Фаренгейту и гомогенизируется(смешивается очень хорошо) до такой степени, что не будет детонации. Вы можете прочитать статью, но причина, по которой ее нет в автомобилях сегодня, в два раза. Во-первых, они пытались превратить его в комплект с болтовым креплением, но не смогли этого сделать, потому что для этого требовались улучшенные детали для поршней и колец, что, по сути, является не столько «комплектом с болтовым креплением», а превращает его в намного дороже, чем целевые цены, по которым они стреляли. Во-вторых, Смоки, к сожалению, умер некоторое время назад. Слишком много его секретов умерли вместе с ним, поскольку он хранил подробности в своей голове. Это действительно грустно, потому что он сделал действительно потрясающую работу и имел революционные изобретения и идеи, которые погибли вместе с ним.
Двигатель горячего воздуха бросает вызов общему мнению о введении холодного воздуха и вашем вопросе. Общепринятое мнение гласит, что чем холоднее воздух поступает в двигатель, тем лучше производительность. И это в основном верно для (что мы считаем сегодня) нормальных двигателей (двигатель горячего воздуха Smokey является выбросом).