Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем преимущество дизельного двигателя перед бензиновым двигателем

Дизель или бензин? Part 2

На этот раз, материал из вики
«Преимущества и недостатки

Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением свыше 50 % (например, MAN S80ME-C7 тратит только 155 гр на кВт*ч, достигая эффективности 54,4 %).[4] Дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.

Дизельный двигатель не может развивать высокие обороты — смесь не успевает догореть в цилиндрах. Это приводит к снижению удельной мощности двигателя на 1 л объёма, а значит, и к снижению удельной мощности на 1 кг массы двигателя. Это послужило причиной малого распространения дизелей в авиации (только некоторые бомбардировщики Юнкерс, а также советский тяжелый бомбардировщик Пе-8 и Ер-2, оснащавшиеся авиационными дизелями АЧ-30 и АЧ-40 конструкции А. Д. Чаромского и Т. М. Мелькумова). На максимальной эксплуатационной мощности смесь в дизеле не догорает, приводя к выбросу облаков сажи («тепловоз дает медведя»).

Дизельный двигатель не имеет дроссельной заслонки (современные дизеля их уже имеют, т.к. имеют необходимость взаимодействовать с системой EGR, процессом управляет электроника/программистика), регулирование мощности осуществляется регулированием количества впрыскиваемого топлива, т. к. дизель (исправный) всегда работает на обеднённых смесях (неисправный — чадит). Это приводит к отсутствию снижения давления в цилиндрах на низких оборотах. Потому дизель выдаёт высокий вращающий момент при низких оборотах, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. По этой причине в настоящее время большинство грузовых автомобилей оборудуются дизельными двигателями. Это является преимуществом также и в двигателях морских судов, так как высокий крутящий момент при низких оборотах делает более лёгким эффективное использование мощности двигателя, а более высокий теоретический КПД (см. Карно) даёт более высокую топливную эффективность.

По сравнению с бензиновыми двигателями, в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО), но теперь, в связи с применением каталитических конвертеров на бензиновых двигателях, это преимущество не так заметно. Основные токсичные газы, которые присутствуют в выхлопе в заметных количествах — это углеводороды (НС или СН), оксиды (окислы) азота (NOх) и сажа (или её производные) в форме чёрного дыма. Они могут привести к астме и раку лёгких. Больше всего загрязняют атмосферу дизели грузовиков и автобусов, которые часто являются старыми и неотрегулированными.

Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более, что в них не используется система зажигания. Вместе с высокой топливной экономичностью это стало причиной широкого применения дизелей на танках, поскольку в повседневной небоевой эксплуатации уменьшался риск возникновения пожара в моторном отделении из-за утечек топлива. Меньшая пожароопасность дизельного двигателя в боевых условиях является мифом, поскольку при пробитии брони снаряд или его осколки имеют температуру, сильно превышающую температуру вспышки паров дизельного топлива и так же способны достаточно легко поджечь вытекшее горючее. Детонация смеси паров дизельного топлива с воздухом в пробитом топливном баке по своим последствиям сравнима со взрывом боекомплекта, в частности, у танков Т-34 она приводила к разрыву сварных швов и выбиванию верхней лобовой детали бронекорпуса. С другой стороны, дизельный двигатель в танкостроении уступает карбюраторному в плане удельной мощности (мощности, снимаемой с единицы массы мотора), а потому в ряде случаев (высокая мощность при малом объёме моторного отделения) более выигрышным может быть использование именно карбюраторного силового агрегата (хотя это характерно для слишком уж лёгких боевых единиц).

Конечно, существуют и недостатки, среди которых — характерный стук дизельного двигателя при его работе и маслянистость топлива. Однако, они замечаются в основном владельцами автомобилей с дизельными двигателями, а для стороннего человека практически незаметны.

Явными недостатками дизельных двигателей являются необходимость использования стартера большой мощности, помутнение и застывание (запарафинивание) летнего дизельного топлива при низких температурах, сложность и более высокая цена в ремонте топливной аппаратуры, так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью. Также дизель-моторы крайне чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой. Такие загрязнения очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя. Ремонт дизель-моторов, как правило, значительно дороже ремонта бензиновых моторов аналогичного класса. Литровая мощность дизельных моторов также, как правило, уступает аналогичным показателям бензиновых моторов, хотя дизель-моторы обладают более ровным и высоким крутящим моментом в своём рабочем объёме. Экологические показатели дизельных двигателей значительно уступали до последнего времени двигателям бензиновым. На классических дизелях с механически управляемым впрыском возможна установка только окислительных нейтрализаторов отработавших газов («катализатор» в просторечии), работающих при температуре отработавших газов свыше 300 °C, которые окисляют только CO и CH до безвредных для человека углекислого газа (CO2) и воды. Также раньше данные нейтрализаторы выходили из строя вследствие отравления их соединениями серы (количество соединений серы в отработавших газах напрямую зависит от количества серы в дизельном топливе) и отложением на поверхности катализатора частиц сажи. Ситуация начала меняться лишь в последние годы в связи с внедрением дизелей так называемой системы Common rail. В данном типе дизелей впрыск топлива осуществляется электронно-управляемыми форсунками. Подачу управляющего электрического импульса осуществляет электронный блок управления, получающий сигналы от набора датчиков. Датчики же отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Так что, по сложности современный — и экологически такой же чистый, как и бензиновый — дизель-мотор ничем не уступает своему бензиновому собрату, а по ряду параметров (сложности) и значительно его превосходит. Так, например, если давление топлива в форсунках обычного дизеля с механическим впрыском составляет от 100 до 400 бар (приблизительно эквивалентно «атмосфер»), то в новейших системах «Common-rail» оно находится в диапазоне от 1000 до 2500 бар, что влечёт за собой немалые проблемы. Также каталитическая система современных транспортных дизелей значительно сложнее бензиновых моторов, так как катализатор должен «уметь» работать в условиях нестабильного состава выхлопных газов, а в части случаев требуется введение так называемого «сажевого фильтра» (EGR). «Сажевый фильтр» представляет собой подобную обычному каталитическому нейтрализатору структуру, устанавливаемую между выхлопным коллектором дизеля и катализатором в потоке выхлопных газов. В сажевом фильтре развивается высокая температура, при которой частички сажи способны окислиться остаточным кислородом, содержащимся в выхлопных газах. Однако часть сажи не всегда окисляется, и остается в «сажевом фильтре», поэтому программа блока управления периодически переводит двигатель в режим «очистки сажевого фильтра» путём так называемой «постинжекции», то есть впрыска дополнительного количества топлива в цилиндры в конце фазы сгорания с целью поднять температуру газов, и, соответственно, очистить фильтр путём сжигания накопившейся сажи. Стандартом де-факто в конструкциях транспортных дизель-моторов стало наличие турбонагнетателя, а в последние годы — и так называемого «интеркулера» — то есть устройства, охлаждающего воздух после сжатия турбонагнетателем — чтобы после охлаждения получить бОльшую массу воздуха (кислорода) в камеры сгорания при прежней пропускной способности коллекторов, а Нагнетатель позволил поднять удельные мощностные характеристики массовых дизель-моторов, так как позволяет пропустить за рабочий цикл большее количество воздуха через цилиндры.

Читать еще:  Гусеничный вездеход своими руками с двигателем лифан

В своей основе конструкция дизельного двигателя подобна конструкции бензинового двигателя (Отто). Однако, аналогичные детали у дизеля обычно тяжелее и более устойчивы к высоким давлениям сжатия, имеющим место у дизеля, в частности, хон на поверхности зеркала цилиндра более грубый, но твёрдость стенок блока цилиндров выше. Головки поршней, однако, специально разработаны под особенности сгорания в дизельных двигателях и часто (но не всегда) рассчитаны на повышенную степень сжатия. Кроме того, головки поршней (верхние плоскости) в дизельном двигателе находятся выше (как правило) верхней плоскости блока цилиндров, когда поршень находится в верхней точке своего хода. Во многих случаях головки поршней содержат в себе камеру сгорания («прямой впрыск»).»

Плюсы и минусы дизельных и бензиновых двигателей

При выборе автомобиля важнейшим критерием являются характеристики двигателя. Тысячи людей ежедневно стоят перед дилеммой, какой двигатель выбрать – бензиновый или дизельный? А те, кто уже успели опробовать и тот, и другой, назовут существенные различия между моторами, но не всегда могут сказать однозначно – какой же лучше?

Плюсы бензиновых двигателей

  • Абсолютно бесшумная работа;
  • Минимум неприятных запахов;
  • Устойчивость при перепадах температур;
  • Двигатели на бензине непривередливы к качеству топлива.

Главный минус – в ценах на топливо, которые сегодня очень «кусаются».

Главные плюсы дизельных двигателей

  • Дизельное топливо стоит дешевле бензина. Уровень его КПД достигает 45-50%. То есть ваша экономия очевидна.
  • Надежность и прочность конструкции – подобные моторы долговечнее тех, что работают на бензине.

При этом современные двигатели на дизельном топливе кардинально отличаются от тех, что были прежде, поэтому выбор перед водителями стоит непростой.

Минусы дизельных моторов, которые превратились в плюсы

  • «Старенькие» дизели нельзя было назвать экологичными агрегатами. Но, по мнению экспертов, современные дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду, чем бензиновые.
  • Большим минусом дизельного двигателя принято считать громкий звук в процессе работы. Но сегодня эта проблема устранена автопроизводителями, и дизельный двигатель с турбонаддувом работает абсолютно бесшумно.
  • Еще одним недостатком дизеля являются выхлопы характерного черного цвета и неприятный запах. Опять же, в современных автомобилях нет ни того, ни другого.
  • Четвертый минус – «нежелание» дизельного мотора работать при очень низких температурах. Этот вопрос легко решается приобретением зимнего топлива.

Преимущества бензинового и дизельного двигателя с турбонаддувом

С тех пор, как появились первые турбины на тюнингованных авто, водители смогли по достоинству оценить мощность моторов с турбонаддувом. Уже не стоит вопрос, кто мощнее – автомобили с турбиной или атмосферники, оснащенные большими распределительными валами?
Сегодня турбокомпрессоры устанавливают на все виды автотранспорта, в том числе на спецтехнику. Пользуются популярностью турбины на трактор, на все виды грузовых автомобилей, турбины на бульдозер и прочие машины.

Завидная мощность авто с турбиной

Если наддув увеличивается на 1 атмосферу, то мощность авто увеличивается на 100%.

Таким образом, при мощности мотора 100л/с, при давлении турбонаддува в 3 бара (атмосферы), его мощность возрастает на 300л/с

Главное, чтобы двигатель был готов к подобной нагрузке. А современные моторы на бензине и дизельном топливе, вполне к этому приспособлены.

В чем различия

Турбина дизельного двигателя раскручивается под воздействием выхлопных газов, температура которых составляет 850 градусов. Бензиновый двигатель с турбонаддувом работает при еще большей температуре – в 1000 градусов.

Читать еще:  Ваз 2111 заводится плохо двигатель не развивает обороты

Если вы хотите установить турбокомпрессор на свой автомобиль – обращайтесь, мы поможем вам выбрать подходящий агрегат или запчасть к турбине.

Работают на дизеле

Вы едете в гору. Впереди, в потоке транспорта чадит, ревет, захлебывается от натуги какой-нибудь старый «ЗИЛ» или «КамАЗ». Водитель едко иронизирует: «советский дизель — самый мощный в мире!» Знакомо?

Именно подобная ассоциация всплывает в мозгу большинства наших граждан, услышавших что-то о дизельном двигателе. Еще вспоминается классическая частушка о том, как «мы с приятелем вдвоем работали на дизеле» и как ничего хорошего из этого не вышло.

Короче говоря, такой двигатель воспринимается как нечто несовременное, громоздкое, пригодное разве что для грузовиков и танков. Между тем, современные дизели во многом превосходят своих бензиновых конкурентов. Но обо всем по порядку.

Немного физики

Не будем полностью разбирать принципы работы бензинового или дизельного двигателей — желающие могут воспользоваться гуглом или школьным учебником. Нас интересует лишь главная разница между ними. Заключается она в способе подачи и воспламенения топливо-воздушной смеси в цилиндры.

В бензиновом двигателе топливо смешивается с всасываемым воздухом до попадания в цилиндр. Получившаяся смесь поджигается свечой зажигания. Происходит микровзрыв, толкающий поршень в цилиндре, и двигатель «крутится».

В дизеле воздух подается в цилиндр отдельно от топлива. Затем он очень сильно сжимается (в 14-24 раза) и, из-за этого сжатия, нагревается до температуры 800-900 градусов, достаточной для возгорания дизельного топлива. Далее, как и в бензиновом двигателе, происходит микровзрыв и последующая работа поршня. Свечи зажигания в дизеле не требуются.

КПД дизеля более высок, он может достигать 50%. Бензиновый двигатель выше 30% не выдает.

Немного истории

Во время Великой Отечественной войны самый массовый советский танк — Т-34 — использовал дизельный двигатель. Его преимуществом, по сравнению с бензиновыми двигателями немецких танков, была меньшая пожароопасность (взорвать или поджечь дизтопливо гораздо сложней, чем бензин), большая мощность и надежность.

Немцы, собственно, и сами могли изготовлять прекрасные дизельные двигатели (сам Рудольф Дизель был, кстати, немцем). Не делали они этого по причине чисто экономической.

Дизтопливо изготовляется лишь из натуральной нефти, а с ней в Третьем рейхе была напряженка. Бензин же можно синтезировать. Например, из каменного угля.

Впрочем, у танкового дизеля той эпохи были и недостатки — большие трудозатраты, большая сложность изготовления, и, как следствие, цена, в пять-шесть раз большая, чем у бензинового двигателя. В сильные морозы дизель заводился «со скрипом», довольно сложно. Причина — в чувствительности дизтоплива к низким температурам. При них оно мутнеет и застывает.

Современность

Сегодня автомобили с дизельными двигателями изготавливают практически все ведущие мировые автоконцерны. К примеру, Toyota выпускает джип Land Cruiser 200 как в бензиновом, так и в дизельном варианте. В Тольятти такие автомобили продает компания «Тон-Авто». На сайте компании приводятся сравнительные характеристики этих вариантов. При их изучении бросается в глаза немного меньшая мощность дизеля. При этом, однако, укомплектованный им автомобиль быстрее разгоняется до 100 км/ч.

Современные дизельные двигатели избавились от проблем с запуском в морозы. В них используются, например, специальные лампы накаливания, за несколько секунд разогревающие дизельное топливо до температуры воспламенения.

Самого топлива дизель использует на треть меньше бензинового двигателя той же мощности. Правда, цена дизтоплива в настоящее время почти сравнялась с ценой бензина, тогда как лет двадцать назад оно было дешевле вдвое. Тем не менее, расходы на заправку автомобилей с дизелями все еще существенно ниже.

В некоторых европейских странах, например, в Австрии, дизельные двигатели стоят на половине автомобилей. Кроме экономичности, они еще и более экологичны. Выхлоп дизеля, в сравнении с бензиновым выхлопом, содержит гораздо меньшее количество СО.

Дизельные двигатели долговечнее бензиновых, хотя их ремонт и обслуживание более сложны. Это объясняется более прочным и жестким выполнением дизельного блока цилиндров, коленвала, деталей цилиндро-поршневой группы, головки блока цилиндров. Кроме того, дизельное топливо, являясь более тяжелой фракцией нефти, чем бензин, само отчасти служит смазкой.

«АвтоВАЗ» в настоящее время не производит, по крайней мере в промышленных масштабах, ни одной модели с дизелем. Отдельные образцы «Калины» и «Приоры» оснащались дизельными двигателями Peugeot и Fiat, однако о более глубоком внедрении этой технологии пока речи не идет. Так что вопрос, какой двигатель предпочесть, перед покупателями тольяттинских автомобилей не стоит.

Зато выбор есть у тех, кто может позволить себе иномарку. В этом случае вопрос — бензин или дизель — праздным не является.

На специализированных сайтах практически все специалисты, занимающиеся сравнениями двух типов двигателей, приходят к следующему выводу: дизель более выгоден тем, кто постоянно накручивает на спидометре километры. Если же автовладелец выезжает из гаража лишь для того, чтобы в выходной день уехать на загородную дачу — экономия на топливе не перекроет более высокую стоимость самого автомобиля с дизелем.

Ну и, в случае дизеля, стоит приготовиться к повышенному шуму в салоне. Правда, современные дизельные двигатели уже не ревут, а лишь приглушенно рычат — тем не менее, сравниться по бесшумности с бензиновыми они по прежнему не способны.

Дизельный мотор автомобиля БМВ и его характеристики

Многие автолюбители, а особенно те, кому нравятся автомобили марки БМВ, задаются вопросом: «Какой двигатель лучше: бензиновый или дизельный?» Автор данной статьи на конкретных примерах покажет вам, что современные дизельные двигатели очень перспективны. Взять хотя бы КПД — при полной отдаче данный параметр реально выше, чем у аналогичных моторов, работающих на бензине. Это в режиме полной отдачи. А если автомобиль едет медленно и мотор работает не в полную силу, то его КПД становится еще выше!

Читать еще:  Газель бизнес не заводиться когда двигатель горячий

Рабочая температура дизельного мотора более низкая, особенно, если мотор нагружен не полностью и работает на холостом ходу. Кстати, еще один существенный плюс дизельных ДВС в том, что они, как правило, даже не нагреваются до указанной в паспорте температуры. Поэтому если вы постоянно стоите в пробках и мотор работает вхолостую, дизель изнашивается заметно меньше, чем бензиновый двигатель. Кстати, бензиновые двигатели при медленной езде и постоянных остановках «страдают» в разы больше дизельных моторов. Да и выделение тепла у дизеля тоже более грамотное — турбина при малых оборотах в пробках почти не работает, а значит, мотор не испытывает лишние мощностные нагрузки.

А если подытожить по критерию расхода моторного масла, то дизель более правильно его использует, и срабатывается оно не так быстро, как в бензиновых моторах. Но здесь есть один нюанс: заправка дизеля требует большего количества масла — почти на 20%.

Очевидное преимущество за дизелем остается и в вопросе выделяемой мощности, пересчитанной к объему залитого в двигатель масла. Дизель здесь вне конкуренции и по этому критерию далеко оставляет своего бензинового соперника. А если водитель следует традиционным убеждениям о том, что из-за плохого качества масла (которое становится черным уже через 5 поездок, да и ЕВРО5 — это всего лишь рекламный ход) его нужно менять каждые 8 000-10 000 км пробега, то даже при нашем бездорожье дизельный двигатель будет работать очень долго.

Можно уверенно сказать, что современные дизельные моторы имеют гораздо больше преимуществ перед современными бензиновыми ДВС благодаря технической реализации последнего. А о том, насколько этих преимуществ больше, рассмотрим в формате «вопрос-ответ».

Дизельные моторы BMW — это разве не вчерашний день?

Наоборот, это перспективное решение. А что касается БМВ, то эта компания делает самые лучшие дизельные моторы в мире — они реально обладают такими качествами как приличная мощность, надежность и качество. Кроме того, дизели, выпущенные в последние годы, шумят значительно меньше. Такого низкого уровня шума в современных дизельных моторах удается добиться пока только компании БМВ. Можно сказать, что все плюсы своих бензиновых ДВС баварцы педантично внедряют в дизельные агрегаты. И наоборот. Вот только по некоторым параметрам бензиновые двигатели все равно отстают от дизельных. И этих параметров не так уж и мало. Взять хотя бы более простое внутреннее устройство дизеля. Ведь в нем не нужно использовать всякие «прибамбасы» типа Valvetronic и т.п. для улучшения экологичности и уменьшения расходов ГСМ. Можно уверенно говорить о безусловном лидерстве и больших перспективах дизельного двигателя на момент написания этой статьи.

Какие существуют модели дизельных моторов и что вы можете о них сказать?

М21 — к сожалению, не пересекался.
М51 — взглянуть удалось, нормальный, ничем не примечательный, мотор.
М57 — для авто из серии Х5 — самое то. В седан вряд ли впишется, но это мое личное мнение.
N57 — неплохой агрегат, ощущения от работы весьма схожи с аналогичными в случае эксплуатации бензинового двигателя.
N47/М47 — несмотря на очень шумную работу, данные дизельные моторы отличаются отличной экономичность. По той информации, что у меня есть, в последних моделях проблемы с ГРМ практически не встречаются. В общем, если вы нацелены на экономию, лучше остановиться на этой модели.

Хоть какая-то статистика имеется?

С этим сложно. Ведь для того, чтобы правильно измерить все параметры дизельных моторов, необходимо демонтировать форсунки. К сожалению, это непростой, медленный и дорогостоящий технологический процесс. Поэтому соответствующей статистикой не располагаю.

Каков ресурс?

Ресурс работы дизеля приятно удивляет — даже на самом плохом моторном масле ваша машина может спокойно пройти 220-250 тысяч километров без замены. И это справедливо для любой современной модели БМВ. Только мотор все это время не должен перегреваться и работать в нормальном режиме. Естественно, что с годами дизель стареет и начинает испытывать те же проблемы, что и его бензиновые аналоги. Причина более долгого срока эксплуатации дизельных моторов заключается в менее быстром изнашивании ЦПГ. В общем, нормальный дизельный двигатель вполне может проработать без проблем 6-8 лет гарантированно.

Какие имеются проблемы?

Сразу готовьтесь к тому, что за топливную аппаратуру придется выкладывать еще большие деньги. Например, ремонт дизеля и его заправка «с песком» стоят недешево. Зато для дизеля имеет смысл использовать «штатное» масло. Конечно, неприятности в течении всего срока его даже самой правильной эксплуатации, проявятся. Правда, вы их можете и не распознать! Реально же что-то предпринимать следует только тогда, когда расход масла достигнет 1 литра на 1000 километров.

Прейскурант цен на ремонт дизельного двигателя М57 автомобиля Х5 Е70 в сети автосервисов Shell ЗАО Москвы

НАИМЕНОВАНИЕ РАБОТСтоимость
С/У двигателя БМВ26000 рублей
Переборка двигателя BMW28000 рублей

На все работы проводимые в автотехцентрах Shell ЗАО Москвы распространяется гарантия!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector