Решил разобраться с этим вопросом, потому как многие знают, но молчат; а многие не знают, но упорно бродят по Европе © слухи о том, что подогревая воздух перед воздушным фильтром, мы повышаем КПД.

Подтверждение этих слухов - наличие жаровень на коллекторах более поздних машин (это 1980-е годы).

Особенную актуальность приобретает этот вопрос в холодное время года, вот даже лично я заметил уже второй сезон, что в морозы выходит на круг гораздо больший расход топлива (в условиях чисто Киева - 16,5л/100 км в морозы против 12 л/100 км в жару).

Я раньше думал, что разница в пределах 1 литра (так у меня на жигулёвском двигателе), но как видно по движку ЗМЗ-21, я жестоко ошибался.

Поэтому кто желает обосновать эти тезисы?
1) За счёт каких ресурсов и как именно повышается КПД двигателя? Ведь в конце такта сжатия у нас всё равно большая температура, на которой 20-40 градусов разницы - мелочь.
2) Если первый пункт достаточно обоснован, но отсюда вывод: и летом есть смысл подогревать воздух и экономить топливо. Но ведь не делают же так.
3) Что из жаровень и как можно примостырить на родной квадратный коллектор и ваш опыт как в установке подогрева, так и в его эксплуатации.

У меня на 2412 на воздушном фильтре был отвод для всасывания горячего воздуха с выпускного коллектора. Но я его подсоединил, когда на ходу в мороз просто замёрз карбюратор и машина заглохла. После подключения таких казусов больше не было. Потому я считал, что эта функция нужна только для подогрева карбюратора. А про КПД двигателя, даже и мыслей не было

Меня терзают смутные подозрения, что подача зимой холодного воздуха повышает исключительно КПД карбюратора. Если считать его полезным действием распыление и испарение топлива при изготовлении топливо-воздушной смеси.
Для улучшения наполняемости цилиндров этой самой смесью, смесь желательно охлаждать, чтоб попало ее побольше в камеры сгорания.
А на КПД двигателя сказывается температура самого двигателя.

У меня с 412 была аналогичная ситуация. В мороз карбюратор внутри весь покрылся льдом. После подсоединения патрубка подогрева все было ОК!

Для повышения КПД воздух на входе в карбюратор надо охлаждать. Плотность воздуха увеличивается и соответственно его объемная часть. Другое дело когда зимой делается подогрев чтобы в карбюраторе водяные пары воздуха не приводили к обледенению. Посмотрите, на машинах с турбонаддувом специально ставят интеркулер для охлаждения подаваемого воздуха в цилиндры, а не неагревают его.

На Волге не встречал…

Походу, холодный воздух ощутимо охлаждает и сам карб, из-за чего бензин до конца не испаряется и толком не сгорает. Отсюда и повышенный расход.

Имеются вот какие сведения.
Оптимальная (не побоюсь этого слова) температура воздуха (топливо-воздушной смеси), подающегося в ДВС составляет около 298 градусов Кельвина (25 по Цельсию), после этого ещё произойдёт подогрев в коллекторе и в цилиндре при впуске. Если температура ниже, то имеет место более низкая температура в конце такта сжатия, испаряемость топлива ухудшается.
Если выше, то, действительно, снижается КПД из-за плотности и т.д. (помпаж). Поэтому для ДВС с наддувом актуальны интеркуллеры, а для ДВС без наддува - устройства для подогрева воздуха на впуске.

Кроме того, температура поршня, цилиндра и ГБЦ также имеет значение. Чем ниже - тем меньше КПД (охлаждение смеси более интенсивное), а чем выше, тем КПД больше (но тоже только до опред. значения, потом опять начнёт снижаться, даже у керамических ДВС).

Первый раз слышу о КПД карбюратора

Применительно к карбюратору уместно, скорее, выражение "эффективность работы", так как карб сам по себе не преобразовывает энергию.

Вот это уже ближе к делу. Главные критерии - это коэффициент избытка воздуха и степень однородности смеси (хотя ещё в коллекторе и в цилиндре топливо испаряется и перемешивается с воздухом). Хотя тема совсем не об этом.

Если бы вы обратили внимание на мое трактование полезного действия карбюратора, вы бы не стали повторяться.

Если вам требуется наукообразие, можно постараться и вычислить коэффициент формирования качественной горючей смеси в зависимости от температуры внешнего воздуха.


Интересно, почему Вас не шокирует название темы "Питание горячим воздухом"?

Ай, зря буквоедством занимаетесь. Здесь всё правильно: полный рацион состоит из 15 частей воздуха и 1 части бензина. Питание бензином, питание воздухом, расход бензина, воздуха - совершенно нормальные термины в применении к двигателям.


Ну дык количественно выраженная эффективность работы и есть КПД. Вот например, по-молдавски КПД - нет такой аббревиатуры вообще. Термин КПД = "рандамент" - дословно "производительность".

Это я от НИКИТЫ отшучиваюсь. Вашу тему я, вроде, понял сразу. Просто эффективность работы двигателя зависит от многих факторов. В частности - от конструкции.

К примеру, даже в инжекторных двигателях, где распыление топлива в воздушном потоке осуществляется под давлением, иногда используется забор теплого воздуха, а без этого зимой двигатель работает неустойчиво. Мне недавно рассказывал приятель как ему удалось победить обмерзание инжекторов на Гелендвагене, сделав самопальный кожух вокруг выхлопных коллекторов и хобот для подачи воздуха оттуда к воздушному фильтру.

А на движках с непосредственным впрыском подогрева нет. Там распыление выполняется непосредственно в теплой камере сгорания.

Правильно. И вот на какие мысли меня натолкнула уточняющая информация от Nikitы. Между прочим, стыкующаяся со сведениями, которые я запомнил из нашумевшей в своё время статьи, рекламирующей К-151 на движках 2,445 л. (Эту статью обсуждали на форуме, я даже ссылку не буду искать).

Во-первых, я тоже заметил, как я писал выше, радикальную разницу в расходе топлива летом и зимой (более 4 литров). Причём на жигулёвском движке она меньше (около 1 литра).
А автор той статьи утверждал, что крайне нерекомендуется устанавливать на движки 2,445 л жигулёвские карбюраторы, так как нормальный режим жигулёвского движка находится в области более обогащённых смесей. Этот автор говорил: посмотрите, жигулёвские карбы обогреваются "водой". Волговские карбы обогреваются выпускным коллектором (температура выше), что позволяет повысить степень обеднения смеси. Именно поэтому соотношение "рабочий объём/расход" у этих движков разное, причём в пользу Волги!

Для "жигулей": 1,6 литра/9 (л/100 км) = 0,177 км;
Для "волг": 2,445 л/13 (л/100км) = 0,188 км.

Физическая суть этой величины - сколько километров проедет приведённый к единичному объёму цилиндров двигатель в жигулёвском и в волговском режиме обеднения на условном количестве топлива (если пренебречь влиянием той или иной массы автомобиля). Условно можно сказать (без учёта массы автомобиля), что
(0,188-0,177)/0,177 = 6,2%, то есть волговский двигатель питается на 6% более бедной смесью.

Проверим расчёты другим путём.
1,6 л/ 80 л.с. =0,02 л/л.с.
2,445 л/ 100 л.с. = 0,02445 л/л.с. (это я взял двиг 2,445 с той же степенью сжатия, что и жигулёвский).

(0,02445 - 0,02)/0,02 = 22%, то есть удельная мощность движка волговского меньше на пятую часть. С одной стороны, это - меньшая форсировка обеспечивает больший ресурс (это мы и видим), и с другой стороны эта низкая форсировка позволяет больше извращаться с обеднением смеси. Почему цифры разные - потому что эксплуатационный расход мы считали не в предельном режиме эксплуатации двигателей (а брали средний реальный расход, я брал цифры из лично своей статистики по ВАЗ-2106 и по ГАЗ-21), а последнее соотношение - это именно предельный режим движка, т.к. максимальную мощность ещё нужно снять.

Далее. Возьмём ВАЗ-2106 1984 года с ГП=4,1 и ГАЗ-24 того же года с ГП=4,1. Легко видеть, что если пренебречь диаметром колеса (это нужно сделать чтобы одновременно пренебречь разницей масс автомобилей - лапоть туда - лапоть сюда), то на 1000 оборотов коленчатого вала машины проедут примерно одинаковые расстояния. 100 километров - прикидка даёт 225 тыс. оборотов коленчатого вала.
Соответствующие двигатели засасывают за это время:
225 тыс. оборотов Х 1,6 литра/4 такта = 90 тыс. литров смеси;
225 тыс. оборотов Х 2,445 литра / 4 такта = 137,5 тыс. литров смеси.

137,5/90 = 1,52, то есть Волга на 52% потенциально больше сожрёт. Но реальные цифры не дают 52%, а реальные цифры в смешанном цикле 13/9 = 1,44 (44%).

Опять получается, что смесь в Волге более бедная, на 8%.

Это я так долго расписывал, чтобы показать следующие вещи:
- запихивая более горячий воздух в двигатель Волги, чем в двигатель жигулей, мы обедняем смесь и менее эффективно используем рабочий объём;
- двигатель Волги менее эффективен за счёт меньшей плотности воздуха в смеси (меньшая эффективность = больший ресурс);

А реально мы используем такой огромный рабочий объём - 2,445? Ведь ту же мощность мы ныне снимаем с иномарочных двигателей и при 1,4 л объёма. Вот и возникла мысль ещё менее эффективно использовать рабочий объём волговского двигателя, что эквивалентно его уменьшению. А значит, стараться экономить топливо.

Короче, я понял, что нужно греть, и это более критично, чем для "жигулей".

Полностью согласен. Хотя и для Жигулей, это - критично.

Сейчас на серийных мотоциклах уже почти по 300 лошадок с 999 кубиков снимают… А с гоночных или просто в смерть фаршированых и гораздо больше (это так, к теме).
А если реально, чем эффективно греть (есть рубашки на выпускные коллектора) под ней воздух греется и через трубопровод подается в карбюратор- это самый простой способ а чем нагревать эффективней? Электрического подогрева думаю не хватит… Радиатор с охлаждающей жидкостью установленный перед карбюратором-похоронит все надежды на тепло в салоне …

У меня вот так уже много лет. При снижении за бортом ниже +5 гофру ставлю, при повышении снимаю. Зимой без неё даже прогретый мотор не сразу нормально работает. А с нею не глохнет на ХХ даже не дойдя ещё до 60.

Ну так на 402-х движках это реализовано. Только к выпускному подключается спереди от карбюратора. А смысл тоже.

Правильно. Но примите во внимание ещё и то что на испарение тоже тратится энергия - вполне конкретное количество теплоты. И оно (это количество) отнимается в результате именно от карба где это испарение и начинается. В результате ситуация усугубляется ещё больше.Да. Карб этим не занимается. НО. В его обязанности входит дросселирование. А этот процесс связан с сжатием потока перед диффузорами с последующим расширением за ними. А при расширении что происходит…? А? Это как в форточке. Дующий из неё поток всегда прохладнее наружнего воздуха.

Вот и ещё одна причина снижения т-ры карба в дополнение к вышеуказанным, которые вызывают конденсацию влаги вплоть до обмерзания при ещё плюсах за бортом. Ну и как следствие капризы мотора и перерасход топлива.Правильно. Но я использовал то что было под рукою. А под рукою была жаровня от мотора ВАЗ классика.

Добавлю ещё, что на 402м моторе ЭТО появилось вместе с карбом К-151. И это имеет связь. Дело в том что наличие системы АСХХ на К-151 ещё более провоцировало сбои на холоде. В ней распыливание топлива проитсходит в потоке воздуха движущегося с околозвуковой скоростью. И обмерзание этого узла многим знакомо. Карб К-126 без ЭПХХ переваривал холод и так, в том числе и за счёт бОльшего обогащения…

Помнится, я уже писал о использовании автоматического термостата-тройника, который в зависимости от температуры внешнего воздуха, смешивает холодный воздух с воздухом от выпускного коллектора и подает эту термостабилизированную смесь в карбюратор.

Девайс использовался в этой разработке от семерки жигулей. Использовался на 3110 с 402-м двигателем и 151 карбюратором

ОЧЧЕНЬ интересная тема, а мне лично плевать на все эти подачи горячего и холодного…! - завелся и поехал в любой мороз до минус 30…, а в чем хоть проблемы? хоть кто-нить объяснить может?! Может больше поговорить не о чем?!

Я попробую.

Без этого подогрева завестись и поехать в любой мороз можно. Это устройство никакого влияния на пусковые условия не оказывает. Но вот в период прогрева и выхода на нормальный тепловой режим, оно позволяет осуществлять движение с меньшими потребностями горючего, вследствии того что подготавливает ( подогревает и подсушивает) воздух. Ну и при дальнейшем движении в холодную сырую погоду подогрев воздуха позволяет избавиться от образования наледи в карбе. Кстати при морозах за -10 и ниже , на сколько мне известно это тоже не актуально - влажность уже не та. Самый проблемный интервал , температур +10-10 в условиях высокой влажности. И вот тут наличие или отсуствие этого устройства можно почувствовать по полной программе.




Да. Такая штука серийно пошла с машиной ВАЗ-2108. На семерках и пятерках был тройник с ручным переключателем "Зима"-"Лето" правда по ангельски - Хот - Коол или что то в том роде.
С автоматом разумеется нет мороки с переключением по сезону, и разумеется стабильная т-ра подаваемого воздуха.




Ну вообще то таковые появились вместе с копейкой 2101. Но позднее в свете с ужесточением экологический требований, когда стали повсеместно искать ходы для обеспечения работы моторов на обедненных смесях, данная конструкция стала появляться и на других машинах. И не малую роль здесь играет то что обедненные регулировки приводят к бОльшей капризности. Можно припомнить например что сравнительно недавно, проявив таки мудрость, предельные показатели по СО подняли с 1.5% до 3,5% у нас и кажись аж до 4,5% в России. Зачем А? Так вот при этих 1.5% моторы работают на грани, вероятность капризов высока. И в том числе и от влияния погодных условий. И тогда пропуск вспышек, подскок СН ( который не контролируют) и перерасход. Вот тут и оч желательна термостабилизация подаваемого воздуха. Это обеспечивает работу мотора без сезонных корректировок.

У меня одна проблема - большой расход топлива. Понимаю, что с объёмом 2,445 л это так и должно быть; но всё-таки хочется выкроить то там, то сям пару или десятку процентов выгоды.

А на сколь большой ? Как это выглядит? Каков режим эксплуатации? И лучше в соотв. теме наверное.

У меня зимой где то на 20-30% расход выше-это без замеров (чисто по прикидкам).

Всё в первом собщении выше.

В условиях большого города с тучей машин, светофоров и пробками это в общем то приемлимые цифры. У меня 16-17 выходило зимой в режиме коротких перебежек - 4-5км утром на работу и столько же вечером домой. Но при этом в выходные при поездках на дачу ( в промежутках между рабочими днями зимой же) выходило 12-13л. Летом по городу ниже 13 л упало только после перехода на 93. На трассе летом если налегке и не торопясь ( не более 80кмч) можно уложиться и в 9л.

Так вот тут вопрос не только в подогреве воздуха. Просто не прогреваются должным образом агрегаты. В вашем случае сильные морозы, а в моем просто тупо не успевали за короткий пробег.

Подогрев воздуха одна из составляющих в череде которых переход на 93 бензин, современные трансмиссионные масла, радиальные шины, регулировки подвески, ступиц и тормозов итд. Кстати в итд не побоюсь сказать можно причислить малую ветвь вентиляции картера в коллектор, снизившую расход на ХХ. Это в пробках оч даже актуально как оказалось. Кстати этот картерный газ тоже тепленький и его теплота чувствовалась по влиянию на работу непрогретого мотора. Правда в нем много пара поутру бывает.

Спасибо, тов.Майор, за анализ; и вот какие дополнения я сделаю. Я забыл подчеркнуть, что эти цифры сняты статистически уже после перехода на степень сжатия 9. Кстати говоря, не заметил вообще разницы в расходе между старой степенью сжатия 6,6 (второго выпуска) и нынешней 9. Здесь в рассуждениях важно не само абсолютное число литров на сто километров, а изменения в зависимости от сезона - 16,5 против 12, хотя маршруты те же, пробки зимой даже, можно сказать, поменьше. С учётом мужицкой математики (лапоть туда - лапоть сюда) можно отбросить все мешающие факторы - летом больше пробок - лапоть в большую сторону, зимой непрогретые агрегаты, но пробок меньше - лапоть назад. Загрузка автомобиля та же, маршруты те же, прогрева почти нет летом и зимой. (Я начитался и склонен отрицать необходимость прогрева, да и не нужно в моём случае: пока выворачиваю из плотно забитого машинами двора, двигатель уже достигает почти рабочей температуры). Остаётся один фактор: температура воздуха на впуске.

Уже купил жаровню и шланг, постараюсь скоро примостырить на родной квадратный коллектор.

Александр, а можно по-подробнее? Очень интересно.