tl; dr: La température de l'air ambiant ne devrait généralement pas interférer avec l'efficacité du moteur ou la consommation de carburant, mais affectera la puissance de sortie globale.
Ne confondez pas efficacité et puissance de sortie . Ce sont deux choses distinctes. Lorsque votre charge d'admission est plus dense, vous pouvez y jeter plus de carburant et créer plus de puissance . ( REMARQUE: L'idée du système de gestion du moteur est de maintenir un rapport air / carburant général de 14,6: 1(aussi appelé stoechiométrique ou "stoïque" pour faire court). Il s'agit du soi-disant mélange "parfait" d'air et de carburant où tout le carburant est brûlé sans oxygène supplémentaire. Malheureusement, le mélange stoïque n'est généralement pas obtenu. Cela se produit en raison de deux problèmes qui surviennent, tous deux liés à la quantité de chaleur créée pendant le processus de combustion. Premièrement, la combustion plus chaude peut provoquer une détonation. Deuxièmement, au-dessus d'une température de combustion d'environ 1700degF, l'azote de l'air qui est introduit dans le moteur (avec l'oxygène - l'air contient ~ 78% d'azote et ~ 20% d'oxygène) et brûle. Cela crée du NO2 ou du dioxyde d'azote. Il s'agit d'un polluant atmosphérique majeur et a été la principale cause des pluies acides dont on a parlé dans les années 70 en Californie. Il est également très mauvais pour nous de respirer - toxique en fait.)
Le revers de la médaille est l' efficacité , qui dans le contexte des moteurs signifie obtenir plus de puissance utilisable à partir de la même quantité de carburant. De grands progrès ont été réalisés au cours des deux dernières décennies vers l'efficacité du moteur. L'une des façons dont ils ont accompli cela est la turbo-charge. En termes simples, la turbocompression est un moyen d'utiliser l'énergie thermique autrement rejetée dans le processus d'échappement. Le turbo est en mesure d'augmenter la charge d'air en utilisant la pression créée par les gaz d'échappement, ce qui permet à l'ordinateur de jeter plus de carburant à la charge d'admission, produisant ainsi plus de puissance. Cela pourrait conduire à une très large "autre" discussion, je vais donc la laisser ici. Inutile de dire que la puissance est produite plus efficacement par cette méthode que par l'aspiration normale et que le moteur peut donc produire plus de puissance avec moins de carburant.
Une autre façon d'améliorer l'efficacité du moteur consiste à augmenter le taux de compression ( CR ) du moteur. Une règle générale pour CR est que, pour chaque point de CR ajouté, votre puissance augmentera d'environ 3%. Si vous augmentez la puissance sans ajouter plus de carburant, cela augmente l'efficacité.
Une charge d'air plus froide entrant dans le moteur sera plus dense et contiendra plus d'oxygène que son équivalent plus chaud. Vous utilisez toujours plus de carburant pour créer plus de puissance, il n'y a donc aucun avantage supplémentaire en termes d'efficacité.
Bien que vous ayez suggéré de ne pas inclure de démarrage à froid, il y a une raison pour laquelle vous ne verrez pas une meilleure consommation de carburant pendant cette période. La raison en est que l'ordinateur injecte en fait plus de carburant dans le mélange pour assurer une stabilité accrue du moteur (aider à le faire fonctionner en douceur - comme le ferait un starter sur un moteur à carburateur) et pour aider le convertisseur catalytique à se réchauffer plus rapidement en l'aidant à atteindre une efficacité maximale. plus rapide.
En fait, les moteurs à combustion peuvent être un peu plus efficaces s'ils peuvent utiliser la chaleur au lieu de la rayonner. N'oubliez pas que la chaleur rayonnée est une perte d'énergie . Si vous pouvez utiliser la chaleur pour produire plus d'énergie ou créer la même puissance plus efficacement, vous êtes tout simplement mieux ensemble.
Ce dont je parle est un concept qu'un type du nom de Henry "Smokey" Yunick avait maîtrisé au début des années 80. Il est parti d'une idée que Ralph Johnson a eue au début des années 50 pendant que Ralph travaillait chez GM. L'idée d'un moteur à air chaud dans lequel l'air est chauffé à environ 400degF et homogénéisé(très bien mélangé) à un point où il n'aurait pas de détonation. Vous pouvez lire l'article, mais la raison pour laquelle il n'est pas présent dans les véhicules aujourd'hui est double. Tout d'abord, ils ont essayé d'en faire un kit à boulonner, mais n'ont pas pu le faire car cela nécessitait des pièces améliorées pour les pistons et les segments, ce qui en fait n'est pas tellement un kit "à boulonner" et en fait un beaucoup plus cher que les prix cibles qu'ils visaient. Deuxièmement, Smokey est malheureusement décédé il y a quelque temps. Beaucoup trop de ses secrets sont morts avec lui alors qu'il gardait les détails dans sa tête. C'est vraiment triste, car il a fait un travail vraiment IMPRESSIONNANT et a eu des inventions et des idées révolutionnaires qui sont mortes avec lui.
Le moteur à air chaud va à l'encontre de la réflexion commune sur l'induction d'air froid et de votre question. La sagesse veut que plus l'air est froid dans le moteur, meilleur est le rendement. Et cela est fondamentalement vrai avec (ce que nous considérons aujourd'hui) des moteurs normaux (le moteur à air chaud de Smokey étant une valeur aberrante).