Характеристики двигателей бензин дизель

Чем отличается дизельный двигатель от бензинового двс

Каждый человек, у которого появились желание купить автомобиль, должен выбрать между бензиновым и дизельным двигателем. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Сегодня вы узнаете о том, в чем отличие дизельного двигателя от бензинового. Рассмотрим также преимущества и недостатки этих силовых агрегатов.

Выбирать двигатель, как и весь автомобиль, необходимо с учетом конкретных требований и реальных условий использования. Линейка двигателей большинства современных автомобилей включает и бензиновые, и дизельные моторы, поэтому выбор только за покупателем.

О конструктивных различиях

В целом устройство обоих моторов одинаковое – коленчатый вал, передающий усилие колесам автомобиля, вращается поступательным движением нескольких поршней (количество – от 3 до 12 шт.). Последние толкает энергия раскаленных газов, выделяющихся в результате сгорания углеводородного топлива. В этом месте и появляется разница между бензиновым и дизельным двигателем – подача и сжигание горючей смеси происходит по-разному.

Бензиновая версия агрегата функционирует по такому алгоритму:

1. Когда поршень движется к нижней мертвой точке, в цилиндр подается четко дозированная топливовоздушная смесь. В системе с карбюратором она всасывается за счет разрежения, создаваемого поршнем.
2. Пройдя нижнюю точку, поршень движется кверху и сжимает смесь в 8–11 раз (зависит от конструкции мотора). В результате она распределяется по объему камеры сгорания и нагревается до 400–500 °С.
3. В конце такта сжатия между электродами свечи зажигания проскакивает искра. Горючее воспламеняется, камера заполняется расширяющимися газами, толкающими поршень вниз. Цикл поочередно повторяется во всех цилиндрах.

Дизель от бензинового двигателя отличается отсутствием свечей зажигания и малым объемом камеры сгорания. Соответственно, степень сжатия в цилиндрах повышается до 18–22 раз. При движении вверх поршень сдавливает только воздух, а солярка впрыскивается внутрь цилиндра в самый последний момент. Поскольку от сильного сдавливания воздух прогревается до 900 °С, горючее в камере вспыхивает самостоятельно, без искры.

Чтобы струя солярки из форсунок могла попасть в цилиндры на такте сжатия, в системе топливоподачи задействован насос высокого давления – ТНВД. Кстати, свечи в дизеле тоже есть, но выполняют они другую функцию – разогревают топливо перед впрыском внутрь камер.

Чтобы разобраться в характеристиках и поведении двух разных моторов, предлагается провести сравнение их эксплуатационных качеств. Лучший способ это сделать – рассмотреть достоинства и недостатки силовых агрегатов.

Дизель или бензин что лучше?

Бензиновый мотор на легковых автомобилях можно считать классикой, а вот дизеля стали устанавливать относительно недавно, поэтому давайте подведем итоги, собрав плюсы и минусы именно дизельного мотора по сравнению с бензиновым.

Плюсы дизеля:

• Экономичность и больший запас хода
• Экологичность (меньше вредных выбросов)
• Большой крутящий момент (хорошо разгоняется)
• Долговечность
• Надежность

Минусы дизеля:

• Более высокая цена автомобиля при покупке
• Высокая стоимость ремонта и обслуживания
• Сложное устройство дизеля – не всякий сервис может выполнять ремонт
• Возможны проблемы с запуском в сильный мороз
• Долго прогревается

В целом, дизель потяговитее, чуть подороже, но менее прожорлив, а на сильном морозе может не завестись поутру. Бензиновый же мотор выдает более высокую скорость, более дешев, неприхотлив, возможно, поэтому он и более распространен.

Надеюсь, дорогие читатели, что благодаря этой статье Вы теперь сможете решить, дизельный или бензиновый двигатель выбрать. Желаю Вам счастливой покупки автомобиля и удачных Вам пусков мотора в любых ситуациях!

Особенности работы моторов на бензине

В бензиновом двигателе этап пуска представлен процессом всасывания смешанного с топливом воздуха в камеру сгорания и сжатием воздуха непосредственно в самой камере.

Иными словами, формирование топливовоздушной смеси в бензиновой силовой установке происходит за пределами цилиндра, а если быть предельно точными – во впускном коллекторе.

На заключительной стадии сжатия пары бензина и воздуха перемешиваются, температура топливной смеси возрастает до 500 градусов по Цельсию. Учитывая тот факт, что этого недостаточно для самовоспламенения бензина, для того, чтобы произошло возгорание, необходима искра, и ее дают свечи зажигания.

Топливная экономичность.

Еще одна любимая тема маркетологов и журналистов — выдающаяся топливаная экономичность дизельных двигателей.

Если спросить откуда берется эта самая экономичность у гугла, то почти все материалы будут объяснять её большой степенью сжатия. В рассматриваемом примере она, кстати, 16,2/1 у дизеля против 9,8/1 у бензинового аналога.

Но сколько бы статей я не прочитал, суть взаимосвязи между степенью сжатия и расходом топлива я, увы, уловить никак не мог. И тут на любимом ресурсе http://bmwservice.livejournal.com Сергей наконец дал подсказку к пониманию сути самого процесса работы дизельного двигателя.

Статья находится здесь: http://bmwservice.livejournal.com/89683.html и крайне рекомендуется к прочтению всем любителям подумать головой, впрочем как и остальные статьи в блоге Сергея.

Для начала краткий ликбез по строению уже устаревшего, классического бензинового ДВС с распределенным впрыском.

Топливовоздушная смесь, в такой силовой установке, формирутеся за пределами цилиндра, во впускном коллекторе, окончательное перемешивание паров бензина и воздуха происходит в конце такта сжатия. Тогда в камере сгорания двигателя образуется топливная смесь, называемая гомогенной и распределяемая равномерно по объему. Сжатие приводит к повышению температуры смеси, которая нагревается до 400-500°С, после этого наступает черед свечей зажигания, которые дают искру и поджигают смесь.

Проблема предыдущего поколения бензиновых двигателей состоит в том, что при любых режимах работы двигателя (холостые, частичные нагрузки, полная нагрузка) необходимо соотношение воздуха и топлива близкое к стехиометрическому: 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива. Такому соотношению соответствует коэффициент избытка воздуха 1. Обычно в классических бензиновых двигателях он изменяется в пределах от 0,85 до 1,15 в зависимости от режима работы.

Иными словами даже на холостых оборотах надо лить много бензина в цилиндры, что бы смесь воспламенялась и двигатель не глох. В пробке расход топлива будет высоким.

В чем же принципиальное отличие дизельного двигателя?

В цилиндре такого двигателя сжимается только воздух, на который воздействует давление в 30-50 бар. В результате сжатия воздух нагревается до 600-900°С. Перед верхней мертвой точкой в камере сгорания распыляется солярка. Мелкие капли дизельного топлива испаряются, и образуется топливовоздушная смесь. При такой температуре эта смесь самовоспламеняется.

На первый взгляд отличие от бензинового двигателя только в принципе смесеобразования и отсутствии свечей зажигания.

Проведем мысленный эксперемент. Возьмем два схожих двигателя: бензиновый и дизельный. Настроим систему впрыска таким образом, что бы в цилиндр подавалось одинаковое количество топлива. Допустим, что двигатели завелись и работают. Начнем уменьшать количество топлива. В определенный момент, когда коэффициент избытка воздуха в классическом бензиновом двигателе превысит 1,15 — двигатель заглохнет, так как однородная топливно-воздушная смесь в цилиндре содержит слишком мало топлива.

А что с дизельным двигателем? Количество воздуха подаваемого в цилиндры в дизельном двигателе не регулируется, так как оно не влияет на процесс горения. Когда требуется меньше мощности, в цилиндр подается совсем немного топлива и воспламенение происходит в небольшом объеме рядом с форсункой. Выгорает только небольшая часть поступившего воздуха. Когда нужна вся мощность, подается больше топлива и горение начинается во всем объеме цилиндра. Так как смесь воспламеняется сама за счет высокой температуры в цилиндре, то горение будет происходить при любых, даже очень малых, количествах топлива. На холостых оборотах дизельный двигатель даже не прогревается до рабочей температуры: топлива сгорает так мало, что тепловой энергии не хватает на полноценный прогрев.

Если провести аналогии, то бензиновый двигатель работает по принципу объемного взрыва, а дизельный — по принципу газовой горелки.

Обратимся к цифрам. У дизеля коэффициент избытка воздуха может достигать 5 против 1,15-1,3 у классических бензиновых двигателей с распределенным впрыском. Теоритически, на холостых оборотах, такой дизель будет потреблять топлива до 4 раз меньше.

А что с режимом полных нагрузок?

Увы, но при работе с высокой нагрузкой расход топлива у сопоставимых бензиновых и дизельных двигателей будет одинаковым.

Но это все теория. Вернемся к нашему примеру и рассмотрим показатели топливной экономичности у Mercedes-Benz E 250 CDI 4-matic и сравним их c бензиновым E 250:

• Расход топлива, городской цикл — 6,6 л/100 км. (-13,2%);
• Расход топлива, загородный цикл — 4,9 л/100 км (- 2%).

Официальные данные не радуют. Конечно городской режим — это не глухая пробка. Японский тест подразумевает среднюю скорость в 23 км/час, с минимальной скоростью в 4,3 км/час. Европейские системы тестирования не должны сильно отличаться. Но 13% экономии по сравнению с бензиновым двигателем это даже не близко к ожидаемым 80%-90% на холостых. Впрочем, загородный цикл полностью соответсвует предположениям.

В чем проблема? Дизели мерседеса ущербные или в теории ошибка?

Внимательный и технически подкованный читатель наверняка возмущался тому, что в нашем мысленном эксперименте использовались бензиновые двигатели с устаревшей системой распределенного впрыска, при которой смесь в цилиндрах всегда однородная. Ведущие производители уже предлагают двигатели с непосредственным впрыском бензина в цилиндр.

Википедия говорит нам, что в бензиновых двигателях с непосредственным впрыском коэффициент избытка воздуха может достигать значений до 4,42 и даже больше на короткие промежутки времени! Смесь в таких двигателях неоднородная и на холостых оборотах горение происходит в небольшом объеме, рядом с форсункой и свечой зажигания. Т.е. инженеры, взяли принцип работы дизельного двигателя и применили его в бензиновом. Хотя, конечно, проблемы с воспламенением остались. Свеча хоть и расположена близко к форсунке, но при малых количествах топлива горение всеравно будет неустойчивым. Недостатки современных бензиновых двигателей приводят всего к 13%-му повышению расхода топлива по сравнению с дизельными, при меньшей стоимости и большей мощности.

С учетом того, что цена дизельного топлива сравнялась со стоимостью 95-го бензина говорить о высокой экономии не приходится.

Цена автомобиля с дизельным двигателем, в нашем примере, на 50 тысяч рублей больше (если вычесть стоимость полного привода), чем с аналогичным бензиновым. При расходе 6,6 литра/100км. в городском цикле экономия составит около 1 литра/100км. При цене дизельного топлива и бензина в 35 рублей/литр необходимо проехать 142 тысячи (!) километров в городских условиях, что бы окупить стоимость дизельного двигателя. При моем пробеге в 10 тысяч километров в год на это потребуется 14 лет. А с учетом того, что по пробкам я стараюсь передвигаться как можно меньше — о экономии речи вообще не идет.

Довод маркетологов и журналистов об экономии на топливе тонет под напором достижений инженерной мысли.

Преимущества и недостатки дизельного агрегата

Не всем людям очевидны преимущества дизельного двигателя перед бензиновым, хотя их довольно много. Давайте рассмотрим положительные стороны подробнее:

1. Экономный. Для большинства водителей это один из определяющих факторов покупки авто. Мало кто учитывает расходы на содержание, а сжигается топлива гораздо меньше, к тому же дизельное горючее стоит на 10–15% дешевле бензина.
2. Экологичность. С современными трендами, которые идут к нам из Европы, ужесточается степень возможных выбросов вредных веществ в атмосферу, а в дизельных агрегатах выбросы минимальны. Кстати, именно по этой причине в европейских странах активно покупают автомобили с дизелем, их там более 50%.
3. Крутящий момент такого двигателя очень высокий, в отличие от бензиновых. Он прямо рвёт автомобиль в движение даже на низкой передаче и очень быстро набирает скорость.
4. Долговечность дизельного агрегата — это одно из главных преимуществ. Автомобиль может выходить даже до миллиона километров, когда бензиновые аналоги на отметке в 300 000 уходят в утиль.
5. Надёжность. При правильной эксплуатации движок способен долго работать исправно. Посещать СТО вы будете крайне редко.

Недостатков у дизеля не так уж много, но на их фоне может показаться, что приобрести автомобиль с бензиновым двигателем гораздо рациональнее. Рассмотрим отрицательные стороны дизельного силового агрегата:

1. Автомобиль с дизелем стоит гораздо дороже, наценка может достигать 30 процентов по сравнению с бензиновым мотором.
2. Стоимость СТО вас не обрадуют, потому что любой ремонт будет стоить довольно дорого по причине сложного устройства движка. Более того, не в каждом СТО смогут сделать ремонт, ведь для этого нужен квалифицированный механик в этом направлении.
3. В сильный мороз, возможно, вам придётся немного помучаться с запуском движка. Однако давайте вспомним одну вещь, даже бензиновые агрегаты заводятся далеко не с первого раза в такую погоду.
4. Перед движением автомобиль нужно долго прогревать, чтобы свечи нагрева достигли нужной температуры и топливо начало сжигаться.

Неоспоримым преимуществом бензиновых двигателей является то, что они легко запускаются даже при низких температурах воздуха, особенно зимой. Другим преимуществом двигателей этого типа является высокая скорость и способность легко достигать высоких оборотов и мощности. Также имеет значение то, что бензиновые двигатели легкие.

К недостаткам бензиновых двигателей можно смело отнести тот факт, что они потребляют большое количество топлива. Кроме того, бензиновые двигатели имеют меньшую долговечность по сравнению с дизельными двигателями.

Другим недостатком является то, что в случае бензина существует высокий риск самовоспламенения, например, при хранении или подаче топлива в двигатель.

Недостатком бензинового двигателя является также тот факт, что они имеют меньший крутящий момент, чем дизельные двигатели.