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Perché un motore a combustione interna è meno efficiente quando fa freddo?

Diversi fattori contribuiscono alla ridotta efficienza di un motore a combustione interna quando fa freddo:

1. Maggiore attrito:quando il motore è freddo, i componenti metallici, come pistoni, fasce elastiche e pareti del cilindro, non si sono ancora espansi fino alle temperature di esercizio ottimali. Ciò si traduce in un maggiore attrito tra questi componenti, con conseguenti maggiori perdite meccaniche e ridotta efficienza.

2. Combustione incompleta del carburante:la miscela aria-carburante in un motore freddo è più densa a causa delle temperature più basse. Questa miscela più densa può rendere più difficile per la candela creare una corretta accensione, con conseguente combustione incompleta. La combustione incompleta porta allo spreco di carburante e alla riduzione della potenza erogata, influenzando l’efficienza complessiva.

3. Miscela di carburante più ricca:per compensare le difficoltà nell'avviamento e nel funzionamento di un motore freddo, l'unità di controllo del motore (ECU) spesso arricchisce la miscela di carburante aumentando la durata dell'iniezione di carburante. Questa miscela più ricca garantisce un'accensione più affidabile, ma comporta un aumento del consumo di carburante e una riduzione dell'efficienza.

4. Olio lubrificante più denso:l'olio motore diventa più denso quando fa freddo, il che aumenta la resistenza al movimento dei componenti del motore. Questa maggiore resistenza porta a maggiori perdite di energia a causa dell'aumento dell'attrito e della ridotta efficienza complessiva.

5. Efficienza ridotta del convertitore catalitico:il convertitore catalitico, che aiuta a pulire le emissioni di scarico, funziona in modo più efficace entro un intervallo di temperature specifico. Quando il motore è freddo, il convertitore catalitico non è completamente funzionante, con conseguente riduzione del controllo delle emissioni e potenzialmente minore efficienza del carburante.

6. Tempo di riscaldamento aumentato:un motore freddo richiede più tempo per raggiungere la temperatura operativa ottimale, con conseguente periodo di riscaldamento più lungo. Durante questa fase di riscaldamento, il motore funziona a un'efficienza inferiore fino a raggiungere la temperatura ideale.

Per mitigare queste inefficienze, i veicoli moderni incorporano varie tecnologie come l’iniezione elettronica del carburante, la fasatura variabile delle valvole e i sistemi di controllo del feedback a circuito chiuso. Questi sistemi aiutano a ottimizzare le prestazioni e l'efficienza del motore anche durante gli avviamenti e il funzionamento a freddo. Inoltre, anche l'utilizzo dell'olio con la viscosità corretta per il clima specifico e il rispetto delle raccomandazioni del produttore per il riscaldamento del motore possono contribuire a migliorare l'efficienza e ridurre l'usura.