Мощность дизеля и температура воздуха

Нехватка мощности

Время от времени многие водители дизельных авто при движении на дальние расстояния замечают странный эффект: мощность автомобиля начинает постепенно падать, машина начинает тупить. При этом, внешне всё выглядит нормально, двигатель работает, температура в норме, солярка качественная с Лукойла. Особенно часто этот эффект возникает летом во время жары, во второй половине дня, когда солнце плавит асфальт. Так в чём же дело?

Причина конечно же не в двигателе, он исправен. Причина в физике, а именно в термодинамике газов.

Атмосфера

Не секрет, что атмосфера состоит из воздуха, который имеет определенную плотность. Например, при нуле градусов на уровне моря его плотность равна 1,29 кг/м3. Но что такое плотность? Это некая масса вещества в определенном объеме. Для воздуха этой массой являются составляющие его газы: азот 78%, кислород 21%, аргон 0,9%, углекислый газ 0,03% и т.д. Молекулы этих химических веществ как бы плавают в вакууме постоянно расталкивая друг друга. Эту смесь мы и называем воздухом или атмосферой.

Различные молекулы газов в воздухе.

Примечательно, что различные молекулы обладают совершенно разными химическими свойствами. Но мы не будем на этом заострять внимание. Нас интересует только кислород благодаря которому существуют двигатели внутреннего сгорания и дизельные в том числе. Ведь без кислорода невозможен процесс горения топлива! При этом, чем больше кислорода, тем мощнее процесс горения, тем больше сгорает топлива. И если с дизельным топливом всё понятно, оно поступает из бака и его достаточно в топливной смеси, то с кислородом непонятки. Вдруг его не хватает?

На самом деле так часто и происходит. Давайте вновь вернемся к атмосфере.

Как мы выяснили ранее в воздухе содержится 21% кислорода или целых 270 граммов в кубометре. Беда в том, что это количество непостоянно. В физике плотность воздуха описывается уравнением Менделеева-Клапейрона и решительным образом зависит в от температуры. Чем выше температура, тем меньше различных молекул в кубометре воздуха. Нарисуем небольшую табличку:

Температура (С) Плотность кг/м3
0 1,2920
+10 1,2466
+20 1,2041
+30 1,1644
+35 1,1455

Получается, что летним солнечным днем при температуре +35С в кубометре воздуха кислорода останется всего лишь 240 граммов. А значит в цилиндры двигателя начнет попадать меньше кислорода, сгорание топлива станет неполным. Соответственно упадет мощность двигателя. Если посмотреть на цифры, разница примерно 10%. Однако +35С это еще хорошо. На летнем, раскалённом асфальте температура может достигать и +60С! В этом случае кислорода останется 223 грамма, что спровоцирует дальнейшее снижение мощности.

Мираж на дороге во время летней жары

Есть ещё один побочный эффект нехватки кислорода - хочется спать. Замечали за собой такое? Это состояние называется гипоксия. Первые симптомы: усталость, сонливость. И если в повседневной жизни гипоксия не так страшна, то за рулём она смертельно опасна.

Гипоксия и сон за рулём

Кстати, то же самое происходит в горах. Чем выше, тем меньше становится давление воздуха, а значит и кислорода становится меньше. Автомобили теряют мощность, водители засыпают за рулём. До аварии один шаг! Впрочем вернемся к нашим дизельным моторам...

Обратный слив топлива

Суть этого процесса в том, что неизрасходованное топливо из рампы через клапан поступает обратно в бензобак. Ничего сложного, однако есть одна неприятность. Суть её в том, что дизельное топливо проходя через ТНВД и топливную рампу нагревается. И постепенно, капля за каплей, нагревает всё топливо находящееся в баке. При этом, горячее дизтопливо имеет меньшую плотность и его горение в цилиндрах двигателя сопровождается выделением меньшей мощности. Обратимся к цифрам.

Дизельное топливо при 0С имеет плотность 0,997 г/см3. При этом, падение плотности при нагреве составляет 0,0007 г/см3 на каждый градус. Посчитаем: плотность нашего дизельного топлива при температуре +35С составит 0,972 г/см3. Казалось бы разницы почти нет, всего лишь 3%, однако это плотность топлива в баке. В дальнейшем это менее плотное, горячее топливо дополнительно нагревается в ТНВД и рампе, смешивается с горячим воздухом и поступает в камеру сгорания двигателя. Конечно же нагреть топливо до кипения с помощью обратки не получится, но повысить его температуру на 5-10С относительно температуры окружающего воздуха - запросто. Вывод из всего вышеизложенного такой - если учесть суммарное уменьшение плотностей топлива и забортного воздуха, то потеря 20-25% мощности двигателя не покажутся такой уж небылицей.

Кстати, попробуйте дозаправиться холодным топливом и вы заметите как "полетит" ваша машина. Вы наверное решите, что на этой АЗС хорошее топливо, тогда как раньше вам продали бодягу. Ничуть не бывало. Через некоторое время с прогревом топлива ваш авто вновь начнет "тупить". Но это не беда, теперь вы знаете из-за чего падает мощность двигателя на жаркой летней дороге.



ООО "Ойл-Экспо" - доставка дизельного топлива по Москве и области. Лицензия на доставку в центральный округ Москвы.

Ойл-Экспо - контактный телефон +7 495 504-15-14



Доставка топлива по центру Столицы

Доставляем топливо в центр!