Как холодная погода влияет на автомобиль [инфографика]

С утра хорошо, а днем не очень: как погода влияет на динамику авто?

Многие водители периодически замечают, что в разное время суток (или года) их автомобиль ведет себя по-разному. Так, в разгар жаркого летнего дня машина может ехать вяло, не особо резво откликаясь на нажатие педали газа, а во время ночных поездок (или рано утром), напротив — ощущается заметно бодрее.

Погода и температура воздуха за бортом действительно оказывают существенный эффект на динамику автомобиля, при этом заметим, что большинство атмосферных и турбированных двигателей из числа продающихся в Европе машин настроены на оптимальную работу при 3-7 градусах тепла.

Небольшие отклонения от данного температурного диапазона на ездовых качествах автомобиля практически никак не отражаются, при этом эксплуатация транспортного средства в сильную жару или холод имеет свои нюансы.

Заметим, что при минусовых температурах водитель не заметит каких-либо изменений в поведении машины. Автомобиль продолжит также уверенно разгоняться как и при нормальных условиях эксплуатации, однако движок при этом будет испытывать локальные дефициты тепла, что может привести к сокращению его ресурса.

В жаркую погоду автомобилист может ощутить, что его машина не едет также бодро как раньше, при этом в первую очередь от повышенной температуры за бортом страдают четырехцилиндровые атмосферные двигатели небольшого объема, которыми комплектуются практически все массовые модели.

Дело в том, что для нормальной работы двигателю необходим не только бензин, но и воздух, причем чем больше мотор получит кислорода — тем выше будет температура горения топливной смеси, а значит и эффективность самого ДВС.

В качестве примера можно привести обычный костер. Если начать обмахивать последний большим листом картона или металла, то он быстро распылится и начнет гореть заметно лучше, выделяя больше тепла. Аналогично дела обстоят и с автомобильными двигателями.

Необходимый для мотора воздух засасывается системой впуска прямо с улицы, при этом его количество постоянно варьируется в зависимости от погодных условий. При нуле градусов в одном кубическом метре содержится 1,7 кг воздуха, однако при +25 его содержание падает до 1,2 кг на кубометр. Заметить такую разницу способен как организм человека, так и техническая «начинка» авто.

В зависимости от температуры также варьируется и пропорциональный состав воздуха, в котором по умолчанию содержится 78% азота, 21% кислорода и 1% углекислого газа. Заметим, что азот практически не расширяется при нагревании до 25 градусов, из-за чего им и часто и накачивают шины в регионах с высоким разбросом дневных и ночных температур.

В свою очередь кислород легко расширяется по мере нагрева, в результате чего при 30-градусной жаре его содержание в одном килограмме воздуха снижается на 20% (по сравнению с 0 градусов). В результате азот вытесняет кислород. Последствия этого человек ощущает в виде духоты, при этом «тяжело дышать» становится и автомобилю.

Заметим, что в упомянутых 1,6-литровых современных атмосферниках топливная смесь получается примерно из 1 части бензина и 15 частей воздуха. Так как в жару содержание кислорода снижено, то сгорание полученной топливной смеси происходит заметно хуже, при этом датчики фиксируют повышенный уровень побочных продуктов горения.

В камерах сгорания начинают появляться оксиды азота и различного рода вредные газы, и «умная электроника», стараясь привести мотор в строгие экологические нормы — снижает поступление топлива, из-за чего страдает динамика авто.

Если машины с атмосферными двигателями достаточно чувствительны к погоде, то автомобили с турбированными моторами на жаре работают практически также эффективно, как и при нормальной температуре. Заслуга в этом целиком и полностью на нагнетателе, который закачивает столько воздуха, сколько движку и нужно для приготовления топливной смеси.

Если содержание кислорода находится на низком уровне, то воздух дополнительно охлаждается в интеркулере. В большинстве случаев, последний справляется со своей задачей при температурах до +40 градусов, однако если воздух прогреется выше данной отметки, то потеря приемистости может наблюдаться и на турбированных движках.

На скорости двигатель будет остывать зимой даже при минус 5 градусах из-за эффекта холодного воздуха

Вот как скорость движения зимой влияет на скорость остывания прогретого мотора

Для людей холод, а тем более сильный холодный ветер зимой – явление очень неприятное. Даже в приложениях «Погода» на наших смартфонах есть раздел «Ощущается как», в котором вы можете узнать, насколько реальная температура за окном отличается от значения на градуснике. Ведь на восприятие холода влияет несколько факторов разом – это влажность воздуха и его сила.

Вы наверняка замечали, что при влажности 80-85% зимой даже -3 °C ощущается, как все 10 °C. Добавляем к этому порывистый ветер, и вас проймет до костей даже при температуре 0 °C. И наоборот, при минус 20 градусах Цельсия, когда на небе ни облачка, вы будете ощущать себя вполне комфортно и не будете мерзнуть очень сильно.

Но знали ли вы, что для вашего автомобиля холод – это несколько другая история? Движущаяся машина ощущает его немного иначе, при этом разные ее части будут по-разному контактировать с холодной воздушной средой. Многое будет зависеть от скорости движения и абсолютного показателя отрицательной температуры. При этом наиболее подвержен холодному воздушному току, конечно же, самый нагретый элемент во всей системе автомобиля – двигатель.

Почему температура двигателя снижается при быстрой езде в зимний период?

Вот ключевая вещь, о которой нужно знать: когда ваш автомобиль движется, а за бортом, скажем, ноль градусов по Цельсию, при этом скорость движения 100 км/ч, эффект от холодного воздуха будет сопоставим с температурой -10 °C без учета влажности и влияния солнечных лучей.

Это, конечно, не будет означать, что температура внешних металлических и других частей опустится до этой минусовой отметки. По-прежнему температура окружающей среды будет равняться нулю градусов, но от этого напрямую будут зависеть тепловые потери разогретых частей вашей машины, то есть двигатель при такой скорости движения будет охлаждаться так же быстро, как если бы было 10 градусов мороза.

Вот диаграмма ветро-холодового индекса:

Таким образом, данный показатель можно рассматривать как ускоритель охлаждения двигателя автомобиля, но не как постоянную температуру. Что полезно на практике. Конечно, двигатель даже при движении в тридцатиградусный мороз на скорости в 100 км/ч не охладится до минусовой температуры, несмотря на то, что, согласно индексу, температура охлаждения при этом будет более -54 градусов Цельсия, но вот сохранять тепло ему будет куда как сложнее.

То же самое относится и к движению на небольших скоростях. К примеру, вы только выехали с места стоянки. На улице все те же минус 30, и вы потихоньку едете с постоянной скоростью 40 км/ч. Какую температурную нагрузку будет испытывать мотор вашего автомобиля? Минус 47 °C! Как думаете, скоро из печки подует теплый воздух, а автомобиль прогреется до рабочей температуры? На это уйдет гораздо больше времени, как если бы вы ехали, скажем, 10 км/ч.

Что делать, если мотор не прогревается на морозе?

Такая проблема особенно часто встречается на дизельных автомобилях или в старых авто с примитивной конструкцией термостата. Как делали деды, как делали наши отцы и как продолжают делать автомобилисты Севера? Придется ставить картоночки, закрывающие радиатор с внешней стороны. Вот так:

Тепло будет аккумулироваться внутри, и машина не будет переохлаждаться.

Внимание! Следите за тем, чтоб картон не попал в моторный отсек, в ремень или цепь ГРМ! Также следите почаще за температурой. Иногда бывает, что хорошо «закутанный» двигатель даже закипал в лютый мороз!

Англоязычное видео на тему (перевод субтитров есть):

В какую погоду автомобиль едет лучше всего?

Водителям знакома ситуация, когда, выезжая в дальнюю дорогу затемно, вдруг ощущаешь, как автомобиль «ожил». Машина словно приобретает второе дыхание, особенно ранним утром. Однако эффект пропадает в разгар дня. Машина заметно «вянет», перестает столь же хорошо откликаться на педаль газа. В общем, чувствуется, что техника борется с высокой температурой воздуха.

Меньше кислорода

Эти ощущения отражают реальную картину работы силового агрегата при разных температурах окружающего воздуха.

Дело в том, что самые распространенные сейчас 4-цилиндровые атмосферные моторы небольшого литража наиболее зависимы от внешних климатических условий. Система впуска засасывает воздух при той температуре, что есть на улице. И его там бывает неодинаковое количество. К примеру, в одном кубометре при нуле градусов содержится 1,7 кг воздуха. А при 25-градусной жаре в одном кубическом метре массовая доля воздуха составляет уже 1,2 кг. Таким образом, воздуха стало на полкилограмма меньше, а это уже очень заметно как для машины, так и для человека.

Кроме того, воздух тоже состоит из частей, которые меняют свое пропорциональное соотношение вследствие разного температурного расширения. Воздух состоит из 78% азота, 21% кислорода и 1% углекислого газа. Азот гораздо стабильнее кислорода и мало расширяется при нагревании до 25 градусов. Поэтому им рекомендуют накачивать шины в тех климатических поясах, где ночные и дневные температуры имеют разброс свыше 30 градусов.

Кислород же, в отличие от азота, подвержен температурным колебаниям и легко расширяется. В итоге в одном килограмме воздуха при 30-градусной жаре кислорода становится на 20% меньше, чем при нуле градусов. Отсюда возникает знакомая всем духота. Кислород просто вытесняется и уступает свое место азоту. Люди и автомобили задыхаются.

Дышать во все трубы

Но для чего нужен автомобилю кислород? Все просто: двигатель работает не на одном только бензине, а на смеси его с воздухом. Чем больше кислорода, тем выше температура горения, а значит, и выше эффективность двигателя. Этот принцип можно понять, посмотрев, как поведет себя костер, если начать обмахивать его веером из большого листа картона или металла. Дрова раскалятся докрасна, и пламя вспыхнет сильнее. Температура горения резко возрастает.

Поэтому воздух добавляют и в горючее. Для многих 1,6-литровых атмосферных моторов смесь готовится в пропорции 15/1, то есть на 15 частей воздуха добавляется лишь 1 часть бензина. Смесь распыляется форсунками и продвигается в камерах сгорания. Происходит микровзрыв, толкающий поршень.

Однако в жару в этих 14,5 частей воздуха не только массовая доля газа снижена, но еще и наблюдается снижение кислорода. Бензин сгорает плохо, датчики регистрируют большое количество побочных продуктов горения, появляются оксиды азота и прочие вредные газы. В итоге электроника снижает поступление топлива, чтобы привести мотор в строгие экологические рамки. Поэтому автомобиль перестает ехать бодро.

Турбина закачает воздух

На турбированных моторах эффект сезонной потери приемистости заметен меньше. Такие двигатели в 25-30 градусов работают почти так же эффективно, как и в прохладную погоду. У них есть нагнетатель, который закачивает столько воздуха, сколько необходимо для приготовления смеси. Если количественная доля кислорода низка, то воздух охлаждается в интеркулере. В итоге смесь готовится лучше. Однако порой интеркулер не справляется, и в сильную жару (при 40 градусах) турбированный мотор тоже теряет в мощности.

Какая же погода оптимальна для атмосферного и турбированного моторов? Лучше всего двигатель работает при температурах от 3 до 7 градусов тепла. Для таких климатических условий настраивается подавляющее большинство атмосферных и турбированных моторов, продающихся на европейских рынках. При понижении температуры мощность мотора не падает, однако из-за высокого уровня охлаждения силовой арегат начинает испытывать локальные дефициты тепла, что сказывается на его ресурсе.

Как подготовить свой автомобиль к зиме? Инфографика

Перед наступлением морозов автовладельцам следует подготовить свою машину к зиме. Таким образом удастся избежать ряда поломок, которые может вызвать изменение погодных условий.

О чём нужно позаботиться, чтобы пережить холода, смотрите в инфографике АиФ.

Шаг 1

Замените летнюю резину на зимнюю

• Менять резину желательно до того, как температура опустится ниже 0 ºС. Имейте в виду, что уже при +5 ºС летняя резина становится опасно жёсткой и скользкой.
• Высота протектора шин должна быть не менее 4 мм. Вам не потребуется линейка для измерений: в центральной канавке шины есть специальная перемычка. Её высота как раз 4 мм. Если протектор сравнялся с перемычкой — покрышку следует поменять.
• Давление воздуха в покрышках следует проверять чаще, чем в тёплое время года. Перепад температур может повлиять на давление в шинах.
• Зимой в городе лучше использовать фрикционные шины (т. н. «липучка»). Предпочтительная марка резины — «арктическая» («скандинавская»). «Европейские» шины похожи по своим свойствам на «всесезонную» резину, не подходящую для наших климатических условий.
• Шипованная резина несколько ухудшает управляемость автомобиля на сухом асфальте и укатанном снегу, повышает тормозной путь и расход топлива. Однако незаменима за городом, для преодоления обледенелых участков.

Шаг 2

Замените масло и масляный фильтр

• Зимой повышается нагрузка на двигатель, поэтому масло желательно менять каждые 10 000 км пробега.
• Рекомендованная вязкость зимнего масла указана в инструкции по эксплуатации вашей машины.
• На старом автомобиле, который эксплуатировался с минеральным маслом, не стоит менять его на «синтетику» ввиду повышенных кислотных характеристик.

Шаг 3

Залейте незамерзающую жидкость

• Не забудьте избавиться от воды в бачке стеклоомывателя перед наступлением первых морозов.
• Если бачок всё-таки замёрз, самый быстрый способ его разморозить — залить туда спирт и отдать автомобиль на мойку.
• Покупая незамерзающую жидкость, выбирайте максимально хладостойкую (-25 ºС; -30 ºС). Помните, что температура лобового стекла всегда ниже, чем температура воздуха, из-за постоянного обдува.
• Резкий запах ацетона «незамерзайке» придаёт изопропиловый спирт. Если вы плохо переносите его, то единственный выход — заливать в бачок этиловый спирт (водку), смешанный с водой. Нужную пропорцию можно установить при помощи морозилки (она работает в диапазоне от -15 до -25 ºС). Отметим, что омывающие жидкости на основе метанола в РФ к продаже запрещены.
• Установите зимние щётки стеклоочистителя.

Шаг 4

Замените охлаждающую жидкость

• Замените охлаждающую жидкость.
• Если автомобиль старше 5–7 лет, всю систему охлаждения желательно промыть.
• Не используйте дистиллированную воду вместо охлаждающей жидкости. Это увеличивает износ помпы, а при отрицательной температуре может вывести из строя двигатель.

Шаг 5

Замените свечи зажигания

• Замените свечи зажигания на новые.
• Старые свечи (проработавшие менее 15 тыс. км) не выбрасывайте, а используйте, когда потеплеет.

Шаг 6

Проверьте заряд аккумулятора

• Проверять аккумулятор лучше в холодную погоду.
• Плотность электролита должна быть не ниже 1,27.
• Полностью зарядите аккумулятор и очистите клеммы.
• Купите новый аккумулятор, если не уверены в старой батарее.

Шаг 7

Сделайте антикоррозийную обработку кузова

• Вымойте автомобиль. На чистом кузове легче обнаружить и устранить повреждения.
• Обработайте кузов мастикой или воском.
• На автомобиль с передним приводом поставьте брызговики и подкрылки.

Шаг 8

Замените топливные фильтры

• Слейте отстой с топливного бака.
• Поставьте новый фильтр очистки топлива.

Шаг 9

Замените тормозные колодки и тормозную жидкость

• Стоит заменить колодки, если они износились.
• Тормозную жидкость надо полностью менять раз в два года. Старая или некачественная жидкость может привести к отказу тормозной системы.

Шаг 10

Проверьте ходовую часть автомобиля

• Проверьте развал схождения и рулевое управление, чтобы автомобиль на дороге не тянуло в сторону.

Что нужно иметь в автомобиле?

• трос;
• резиновые коврики с высоким бортом;
• снеговую лопату;
• провода для «прикуривания», т. н. «крокодилы»;
• щётку для сметания снега с длинной ручкой;
• скребок для удаления льда со стёкол;
• антиобледенители стёкол;
• полноразмерную запаску с зимней резиной.

Холод в холоде: нужно ли включать кондиционер зимой

Система кондиционирования — одна из самых сложных систем автомобиля. Она работает почти круглый год и требует регулярного технического обслуживания, однако для многих по-прежнему порождает много вопросов и мифов. Надо ли чистить кондиционер перед зимой? Стоит ли включать его в минусовую температуру для профилактики и что будет, если не включать его вовсе?

Система кондиционирования не только обеспечивает комфортную температуру в салоне, но и влияет на безопасность вождения. С увеличением температуры в салоне у водителей снижается концентрация внимания, что повышает риск аварии. Кроме того, при высокой влажности потеют стекла, а кондиционер позволяет быстро высушить воздух в салоне и очистить ветровое.

Чаще всего владельцу автомобиля стоит проверять шланги и прокладки системы кондиционирования, которые с возрастом высыхают и могут потерять герметичность. Поэтому автопроизводители рекомендуют проводить проверку системы кондиционирования воздуха минимум один раз в год в специализированных автомастерских. Средняя стоимость обслуживания кондиционера составляет от 1500 до 4000 рублей. Пренебрежение проверкой может повлечь серьезный ремонт на десятки тысяч рублей.

Кондиционер в автомобиле работает примерно так же, как и бытовой. У него есть компрессор, трубки, радиаторы и вентиляторы. Компрессор сжимает фреон (этот газ — рабочее вещество кондиционера). Один радиатор и вентилятор охлаждают жидкий фреон, второй радиатор охлаждает салон, пропуская воздух через дефлекторы системы вентиляции.

В процессе сжатия газообразного фреона он переходит в жидкое состояние и сильно нагревается. Чтобы его охладить, используется радиатор в передней части машины. Вторая ступень охлаждения производится в радиаторе салона автомобиля, который также называется испарителем. Там фреон из жидкого состояния переходит в газообразное. Во время этого процесса фреон сильно остывает и поглощает тепло из окружающей среды. Этот процесс и обеспечивает прохладу в салоне автомобиля.

Компрессор кондиционера имеет много мелких деталей, между которыми создается трение. Чтобы продлить ресурс механизмов, детали смазываются специальным маслом. Длительный простой компрессора может привести к тому, что масло стечет из мест контакта, а детали останутся без смазки. В такой ситуации после запуска кондиционера компрессор какое-то время поработает, но детали будут усиленно разрушаться от трения.

Современные системы кондиционирования являются довольно экономичными, но компрессор в любом случае запускается от двигателя и отбирает у него часть мощности. На двигателях мощностью до 100 л. с. снижение динамики разгона при работающем кондиционере является довольно ощутимым, однако многие машины при разгоне «в пол» временно отключают компрессор кондиционера.

На холостом ходу двигателя работающий кондиционер требует дополнительно примерно 0,5 л топлива в час, а на ходу прибавляет в среднем от 0,2 до 0,4 л к расходу топлива на каждые 100 км пути. Примерно столько же тратится на обеспечение работы подогревов стекол и зеркал, так что расход топлива зимой в любом случае будет заметно выше. Но горящий индикатор кондиционера не означает обязательной прибавки — электроника не всегда задействует компрессор, и зимой он чаще всего будет отключен.

Специалисты автосервисов считают, что для поддержания ресурса кондиционера и смазки деталей компрессора систему стоит включать хотя бы на 10 минут раз в неделю. Это правило касается и зимнего периода. Периодически в холодное время года кондиционер стоит включать для профилактики.

Производители автомобилей не запрещают использовать кондиционер зимой, однако у некоторых моделей есть ограничение на включение системы в морозы. Иногда кондиционер перестает работать уже при минус трех градусах по Цельсию. При такой погоде периодически стоит включать систему на отапливаемом паркинге торгового центра или в теплом гаражном боксе хотя бы на пять минут, пока машина находится в тепле.

Иногда использовать кондиционер зимой можно и для борьбы с запотевшими окнами. В этом случае испаритель отлично конденсирует влагу на своей поверхности и выводит наружу через специальный дренажный канал. Если воздух снаружи и в машине холодный, а водитель хочет узнать, исправен ли кондиционер, стоит как следует прогреть салон автомобиля, после чего включить ненадолго систему кондиционирования.

Автомобилистам, которые совсем не пользуются кондиционером в зимнее время года, после окончания холодного сезона необходимо обязательно провести техническое обслуживание системы, почистить салонный фильтр и провести противомикробную обработку перед началом эксплуатации системы. Необходимое оборудование и химикаты есть почти в любом автосервисе.