Чем дизельный двигатель отличается от бензинового
Перейти к содержимому

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового

  • автор:

Дизельный двигатель: как он устроен, его плюсы и минусы

Фото: Shutterstock

Почему дизельные двигатели стали столь популярными, особенно в Европе, а потом резко впали в немилость? Какие у них главные преимущества и недостатки? Разбираемся во всех подробностях и отвечаем на основные вопросы, возникающие при выборе между бензиновыми и дизельными ДВС.

Что такое дизельный двигатель

Дизельный двигатель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, в цилиндрах которого топливо воспламеняется при взаимодействии с воздухом, нагретым в результате сжатия. Назван этот тип мотора в честь своего создателя: немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который получил на него патент в 1892 году (а первый образец, пригодный к практическому использованию, появился в 1897 году). По сравнению с паровыми двигателями того времени, дизельный был больше и тяжелее, но зато имел более высокий КПД.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового

И в бензиновом моторе, и в дизельном, происходит примерно следующее. Внутри цилиндра сгорает топливо, образующиеся при этом газы толкают поршень, который через специальный механизм крутит коленвал. Чтобы горение было возможным, в цилиндр подается не только топливо, но и воздух.

В бензиновом двигателе горючее в нужный момент поджигается искрой. А вот в дизеле никаких искр нет — солярка воспламеняется за счет высокой температуры, которая получается при сильном сжатии воздуха в цилиндре. Согласно физическим законам, давление и температура газа — взаимосвязаны.

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

Упрощенно схему работу дизеля можно описать так. При запуске в цилиндре сжимается воздух, при этом его температура возрастает примерно до 700°C. Далее в цилиндр распыляется дизельное топливо. При такой температуре оно начинает быстро испаряться, после чего его пары воспламеняются. Двигатель начинает работу. Цикл повторяется снова и снова.

В дизельных моторах воздух и горючее подаются в цилиндры раздельно, «по очереди». В бензиновом же необходимо сначала смешать их в определенной пропорции. Кроме того, в бензиновом моторе нужны электрические свечи, которые дают искру, поджигающую смесь бензина с воздухом.

Дизельный двигатель на первый взгляд проще бензинового. Но солярку приходится впрыскивать в цилиндр под очень высоким давлением. Да и сам мотор должен это давление выдерживать, и тут требуются качественные детали и высокое качество сборки.

Почему в дизельных двигателях не используется бензин

Дизельные двигатели работают не на бензине, а на одноименном дизельном топливе, которое часто называют «соляркой». Почему для двух типов двигателей применяется различное топливо? Дело в том, что требования к горючему у бензинового двигателя и дизельного — противоположны.

В первом случае необходима достаточная стойкость к воспламенению, иначе в цилиндрах начнутся «лишние» вспышки, которые приведут к неустойчивой работе движка. Во втором горючее должно воспламеняться легко.

В обычных условиях поджечь бензин факелом легче, чем дизель. Но это связано с более интенсивным выделением у него паров при нагреве. В цилиндрах двигателя быстро испаряются и бензин, и солярка. А вот уже готовые пары солярки воспламеняются быстрее. Поэтому именно солярку нужно использовать в моторах, где горючее поджигается высокой температурой, а не искрой.

Что будет, если залить в бак неподходящее топливо? Сначала машина заведется как обычно, так как некоторое количество правильного горючего осталось в фильтрах и магистралях системы. Потом, по мере смешивания жидкостей, двигатель будет работать хуже и хуже, упадет мощность, появятся стуки и вибрация. Если неподходящего топлива немного, и оно лишь разбавило правильное, то какое-то время мотор проработает, но после этого потребуется сложный и дорогостоящий ремонт.

Если неподходящего топлива много, то двигатель заглохнет быстро, и тут есть шанс отделаться сменой фильтров и промывкой топливной системы.

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

В отличие от бензина, солярка быстрее начинает застывать и терять текучесть на морозе. «Обычное», летнее дизельное топливо становится вязким уже при –5°C. Поэтому существует зимнее топливо, которое остается жидким дольше: до –35°C, а для холодной местности придумали арктическое топливо (до –50°C). На практике это означает, что осенью в дизельный автомобиль нужно заливать только зимнюю или арктическую солярку, и это еще один повод заправлять дизельные машины лишь на проверенных заправках.

Системы, необходимые для работы дизельного двигателя

Для работы дизельного мотора необходима система, которая обеспечит подачу горючего и воздуха. Рассмотрим их вкратце.

  • Топливный бак.
  • Топливный насос. Он качает солярку из бака и подает ее в магистраль.
  • Топливные фильтры. Очищают горючее от различного мусора.
  • Топливный насос высокого давления (ТНВД). Закачивает солярку в цилиндры двигателя, создает большое давление (от нескольких сотен до нескольких тысяч атмосфер).
  • Форсунка. Осуществляет распыление горючего в цилиндр.
  • Турбокомпрессор. Нагнетает в цилиндры воздух, необходимый для сгорания.
  • Воздушный фильтр. Очищает подаваемый в двигатель воздух от пыли.
  • Свечи накаливания. Нужны для подогрева холодного двигателя. Без дополнительного подогрева запустить дизель на морозе было бы проблематично. У современных автомобилей свечи при необходимости включаются автоматически после поворота ключа зажигания. Нагрев происходит очень быстро.

Плюсы дизельного двигателя

Из плюсов дизеля с технической точки зрения можно назвать заметно больший — процентов на 15 — КПД. Кроме того, есть и другие достоинства.

  • Экономичность. Для многих автолюбителей — это одно из важнейших преимуществ. Дизель может оказаться на 10-20% экономичнее, чем аналогичный бензиновый мотор. Конкретный пример. Рассмотрим два похожих двигателя разных типов, которые ставятся на внедорожник Toyota Land Cruiser Prado. Расход дизеля объемом 2,8 л составляет согласно паспортным данным 7,7 л на 100 км пути (в смешанном цикле). 2,7-литровый бензиновый мотор потребляет уже 9,3 л на 100 км.
  • Высокий крутящий момент. Тяга у дизеля намного выше, чем у аналогичного бензинового двигателя. Это связано с более высокой степенью сжатия в цилиндрах, а точнее, меньшим объемом сильно сжатого топлива. При таких условиях энергия при сгорании выделяется сразу из всего вещества, что и увеличивает тягу мотора. Причем достигается высокая тяга практически сразу же, на низких оборотах. Для грузовиков и внедорожников тяга на «низах» вообще может быть жизненно необходима: первым нужно начинать движение с грузом, вторым — ползти по грязи, не срывая колеса в пробуксовку.

Бензиновый или дизельный двигатель: чем отличаются

Автомастер

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания подразделяются на два основных типа: бензиновые и дизельные. Каждый из них имеет свои специфические особенности, которые в свою очередь, обуславливают преимущества и недостатки этих силовых установок. Чтобы выбирать между бензиновым и дизельным двигателем, нужно понимать принципы их функционирования и рассматривать варианты применительно к конкретному автомобилю.

Различия в работе систем питания ДВС

Бензиновые моторы запускаются посредством воздушно-топливной смеси, образующейся в коллекторе. Пары воздуха и топлива смешиваются в финальной фазе такта сжатия и расходуются по всему объему цилиндра. Температура смеси достигает порядка 500 °С, но для ее возгорания требуется посторонняя помощь. Ее оказывают свечи зажигания, подающие искру, воспламеняющую рабочую среду.

Агрегаты, использующие в качестве топлива дизель, функционируют несколько иначе. Здесь сжатие воздуха происходит непосредственно в цилиндре. При этом давление составляет 30–50 бар, а температура нагрева топлива достигает 900 °С. Распыление солярки из форсунки производится перед верхней отметкой, при этом гетерогенная горючая смесь воспламеняется сама, без стороннего вмешательства. Таким образом, одним из основных аспектов того, чем отличается дизельный двигатель от бензинового, является отсутствие в нем свечей как таковых. Это, в свою очередь, делает агрегат независимым от электроники и нечувствительным к влаге.

Мощность и КПД

При сравнении бензиновых и дизельных двигателей приоритетным будет сопоставление их по мощности и производительности при одинаковом объеме мотора. При прочих равных получается, что у агрегатов, работающих на бензине, больше лошадиных сил, в то время как у дизельных оказывается более высоким крутящий момент. Непосредственно в эксплуатации эти различия проявляются следующим образом:

  • машины на бензиновом моторе способны быстрее разгоняться;
  • авто на дизеле хорошо справляются с длительной нагрузкой без потерь мощности.

Также дизельные агрегаты позволяют сохранять ровную тягу на любых оборотах, что положительно сказывается на плавности хода транспортного средства. Что касается сравнительного анализа КПД, то здесь также содержится ответ на вопрос, чем дизельный двигатель лучше бензинового. За счет более высокой степени сжатия горючей смеси моторы на солярке выигрывают на 40% по коэффициенту полезного действия и на 20% по расходу топлива.

Отличия в работе ДВС в зимнее время

Низкие температуры сказываются на бензиновых моторах в меньшей степени, чем на дизельных. Вторые проявляют чувствительность к морозу в частности и температурным перепадам в целом, хотя в настоящее время есть специальные виды дизтоплива, способные нивелировать этот недостаток. Если сравнивать напрямую, то у бензиновых агрегатов трудности с запуском наблюдаются обычно ниже минус 40 °C, тогда как у дизельных такая проблема часто имеет место и в минус тридцать. С другой стороны, по причине отсутствия необходимости в искре для работы моторы на солярке не боятся конденсата и влаги. Поддерживать хорошую работоспособность силовой установки на морозе помогают современные нагревательные системы, аккумуляторы и стартеры повышенной мощности.

Потребление горючего и экологичность

По вполне объективным причинам дизельные моторы более экономичные, они тратят топлива меньше в среднем на двадцать процентов. Этому способствует более высокий коэффициент сжатия смеси. Правда, сейчас по стоимости бензин и солярка отличаются мало, почему это преимущество проявляется не так сильно, как раньше. С точки зрения экологической безопасности выбор между бензиновым и дизельным двигателем также делается в пользу второго. Современные ДВС на солярке оснащаются эффективными сажевыми фильтрами, чистота их выхлопа соответствует нормативам Евро-4 и Евро-5.

Требовательность к качеству топлива

Среди достоинств бензиновых моторов выделяется их неприхотливость к качеству горючего. Например, если дизели чувствуют разницу между зимним и летним типом топлива, то для бензиновых ДВС такой дифференциации попросту нет. Чистота смеси также имеет принципиальное значение для дизельных агрегатов. Бензиновые способны работать с топливом с более низким октановым числом и с посредственными присадками без ущерба для себя.

Надежность и стоимость обслуживания

Объективная оценка ресурса, закладываемого в дизельные моторы, показывает их явное преимущество перед бензиновыми агрегатами. Если у первых он составляет в среднем 300–500 тысяч километров, то у вторых всего 150–250 000. Это объяснятся особенностями моторов: солярка сама по себе обеспечивает дополнительную смазку деталям ДВС, плюс цилиндры, коленвал и другие важные элементы таких агрегатов изначально более надежны. А вот в плане обслуживания бензиновый двигатель более выгодный: расходники и запчасти для него не такие дорогие, сама силовая установка проще по конструкции.

Конкурентные преимущества

При кратком сравнительном анализе можно выделить основные плюсы рассмотренных ДВС. У бензиновых это будут:

  • способность быстро разгоняться;
  • небольшая шумность;
  • терпимость к качеству рабочей смеси;
  • легкость запуска в мороз;
  • невысокая стоимость ремонта.

Относительно того, чем дизельный двигатель лучше бензинового, следует обратить внимание на несколько моментов. Среди них отметим:

  • нет многих эксплуатационных проблем по причине отсутствия системы зажигания;
  • более высокие КПД и крутящий момент;
  • небольшой расход топлива;
  • больший ресурс работы;
  • меньшее загрязнение воздуха.

Окончательную точку в ответе на вопрос, что предпочесть — бензиновый или дизельный двигатель, будет ставить конкретный покупатель по личным соображениям. Один станет хорошим выбором, если есть цель сэкономить на сервисе и не сильно заботиться о качестве топлива, другой оправдает свою стоимость повышенной надежностью. На сегодня, по статистике, купить авто на бензиновых ДВС предпочитает подавляющее большинство водителей (91% против 7% на дизеле). В целом оба типа агрегатов обладают важными достоинствами, позволяющими им поддерживать паритет.

Похожие записи

Урегулирование убытков по ОСАГО/КАСКО: как получить максимальную выплату

Страхование личного автотранспорта дает возможность владельцу ТС полностью или частично компенсировать финансовые затраты на ремонт техники в случае ДТП или иных ситуаций, связанных с ущербом и урегулирования убытков по ОСАГО и КАСКО.

Бензиновый или дизельный двигатель: чем отличаются

Автомобильные двигатели внутреннего сгорания подразделяются на два основных типа: бензиновые и дизельные. Каждый из них имеет свои специфические особенности, которые в свою очередь, обуславливают преимущества и недостатки этих силовых установок.

Чем отличаются бензиновые и дизельные двигатели?

При общей конструкции (поршни, цилиндры, ГБЦ, ГРМ, шатуны, коленвал и т.д.) бензиновые и дизельные двигатели различаются по нескольким параметрам и устройству. В этой статье мы определим главные отличия двигателей с разным видом топлива, их технические особенности и эксплуатационные характеристики.

Вид топлива

Главное и очевидное различие бензиновых и дизельных двигателей — в топливе. Вся разница в их устройстве и принципе работы вытекает именно из того, что топливо отличается по своим параметрам и химическим свойствам.

Оба вида топлива — продукты нефтепереработки. Но для их получения используют разные технологии, благодаря которым в бензине содержится меньше тяжелых углеводородов, чем в дизельном топливе.

Функция дроссельной заслонки

Дроссельная заслонка присутствует в любой системе впуска. Она расположена между впускным коллектором и воздушным фильтром и регулирует воздушный поток. Но есть значительное отличие в том, для чего она нужна в двигателях на бензине и дизеле.

В двух словах: в бензиновом моторе дроссельная заслонка работает всегда, благодаря ей происходит сгорание топлива в цилиндрах. В дизеле дроссель заглушает ДВС и помогает системам экологии.

Свечи зажигания и свечи накала

Использование свечей зажигания и накаливания зависит от химических свойств топлива. Свеча зажигания дает электродугу — искру, — от которой в цилиндрах загорается смесь бензина и воздуха.

Дизель не горит от открытого огня: его нужно смешать с воздухом, нагреть и сжать. Свеча накала разогревает топливо в момент впрыска. Воспламенение происходит самостоятельно, при сжатии; поджигать топливовоздушную смесь не требуется.

Катализатор и сажевый фильтр

Помимо полезной работы любой ДВС производит выхлопные газы. Чтобы сделать их менее токсичными, перед выбросом в атмосферу их очищают специальные приспособления — каталитические нейтрализаторы, или просто катализаторы. Катализатор состоит из керамических сот с каталитическим нейтрализующим слоем (обычно — платиновым).

Катализатор используют и с бензиновыми, и дизельными двигателях. Но мы помним о различиях в топливе: дизель — более тяжелый и маслянистый. Помимо газов дизельный ДВС вырабатывает сажу, которую катализатор устранить не может.

Для захвата сажи используется еще один элемент — сажевый фильтр. Он состоит из металлического корпуса, в котором расположена керамическая ячеистая матрица с пористыми трубками. Газ свободно проходит через ячейки и трубки, а частички сажи застревают в пористых каналах — и остаются в сажевом фильтре.

В некоторых дизельных автомобилях работает система дополнительной очистки — впрыска искусственной мочевины AdBlue в выпускную магистраль. Раствор реагента (вода и аммиак) впрыскивается в тракт и перемешивается с газами, нейтрализуя вредные вещества. Расход AdBlue очень низкий, но лучше всегда иметь с собой бутылочку-другую: если мочевина вдруг закончится, автомобиль даже не заведется. Так работают нацеленные на экологию прошивки.

Расход топлива

Экономичность дизельных двигателей — их преимущество перед бензиновыми. Сравним паспортный расход на примере BMW 320 и 320d с бензиновым и дизельным двигателями 2.0 мощностью 184 л.с. (оба — с автоматической коробкой):

Бензиновая версия (B48B20)

Дизельная версия (B47D20)

Важный момент: про автомобили с дизелем справедливо говорят, что это — экономия в долг. Резонно использовать дизель в коммерческом транспорте, он выгоден при частых междугородних поездках. Но если годовой пробег автомобиля менее 30 тысяч км, положительного влияния на кошелек вы не увидите.

Применяемость

Бензиновые двигатели способны выдавать более высокие обороты. Преимущество дизелей — в более высоком крутящем моменте. Поэтому скоростные и спортивные автомобили — чаще всего бензиновые, а большие и тяжелые — дизельные. (Например, огромные океанические лайнеры тоже ходят на дизеле.)

Выход энергии (энергоэффективность)

Дизельное топливо при сгорании выделяет больше энергии. Это значит, что автомобиль на литре ДТ уедет дальше, чем на литре бензина, и при этом дизель дает больший крутящий момент. Поэтому часто говорят об экономичности таких ДВС — но мы помним, что все зависит от пробегов.

Есть разница и по другим параметрам. Например, дизель более вибронагруженный, а у бензина выше температурный режим. Также дизельные ДВС тяжелее и массивнее: стенки камер сгорания, маховик, головку блока и другие элементы усилили — сделали толще, чтобы они могли выдержать высокое давление. Поэтому вес и размер дизельного агрегата всегда выше, чем у аналога.

До появления систем непосредственного впрыска топлива (GDI) отличием было использование ТНВД в дизельных моторах и бензонасоса в бензиновых. Но сейчас аббревиатуры FSI и TFSI прочно вошли в лексикон автолюбителей, а топливный насос высокого давления встречается на обоих видах агрегатов.

Как видно, различий между двигателями достаточно — как в техническом устройстве, так и в эксплуатации. Так что решать, что лучше — бензин или дизель — мы не беремся: оба типа находят свою аудиторию. А какой тип больше подходит вам?

Чем отличается дизельный двигатель от бензинового?

ДТ Евро Сорт С

Повышение цен на оптовом топливном рынке в феврале 2024г. Газпромнефть Москва меняет цены на АИ 92, АИ 95, ДТF, ДТЗ.

Прайс Газпром с 22.02.2024 (АИ92 +600; АИ95 +800;ДТF +1000; ДТЗ кл.1 +1000)

  • 21 фев 2024

Повышение цен на оптовом топливном рынке в феврале 2024г. Газпромнефть Москва меняет цены на АИ 92, АИ 95, ДТF, ДТЗ.

Прайс Газпром с 21.02.2024 (АИ92 +600; АИ95 +800; ДТF +600; ДТЗ кл.1 +600)

  • 20 фев 2024

Повышение цен на оптовом топливном рынке в феврале 2024г. Газпромнефть Москва меняет цены на АИ 92, АИ 95, ДТF, ДТЗ.

Просмотров: 2 062
22.12.2021 15:17

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) получили широкое распространение в силу автономности работы. Чаще всего применяются бензиновые и дизельные ДВС. Принцип их работы схож. Но есть некоторые нюансы:

  • бензиновый двигатель — в камеру сгорания впрыскивается топливовоздушная смесь. Там она сжимается, а потом поджигается с помощью искры от свечи зажигания. Сгорающая топливовоздушная смесь толкает поршень, тем самым заставляя крутиться коленчатый вал;
  • дизельный двигатель — на первом такте в камеру сгорания подается воздух, температура которого резко повышается за счет сжатия. Потом впрыскивается топливо. Распыленные капли в атмосфере горячего воздуха воспламеняются и сгорают. Тем самым обеспечивается рабочий ход поршня и вращение коленвала.

Таким образом, главное отличие в системе поджига топливовоздушной смеси. В бензиновом воспламенение осуществляется с помощью искры, а в дизельном – за счет высокой температуры сжатого воздуха.

Плюсы дизельных двигателей

  • Аккумулятор требуется только для запуска. Поэтому автомобили с дизельным двигателем не боятся воды и их чаще ставят на внедорожники.
  • Не страшна детонация, так как сам процесс воспламенения топлива схож по физическим процессам с тем, что принято называть детонацией. Поэтому может применяться топливо с более низким октановым числом, в том числе и соляровое масло.
  • Топливо обладает гораздо меньшей летучестью и, соответственно, более высокой температурой воспламенения. Поэтому дизельные двигатели устанавливают на танки и другую военную технику.

Однако топливо не может развивать высокие обороты – для сгорания ему нужно некоторое время. Поэтому выдается более высокая мощность на валу при низких оборотах. Это послужило причиной того, что их чаще всего устанавливают на грузовые автомобили и автобусы. По той же причине ими снабжают и судовые силовые установки.

Преимущества бензиновых двигателей

  • Меньшая степень сжатия приводит к менее строгим требованиям к прочности конструкции, что влечет за собой уменьшение веса двигателей. Поэтому их широко применяют в авиации и на легковых автомобилях.
  • Уменьшение веса конструкции и отсутствие такого прецизионного агрегата, как топливный насос высокого давления (ТНВД), уменьшает стоимость.

Коэффициент полезного действия (КПД) бензинового двигателя обычно находится в пределах 20 %, достигая у лучших образцов не более 25 %. КПД дизеля в среднем составляет 40 %, а при применении турбонаддува может незначительно превышать 50 %. Соответственно и расход топлива у него ниже. Так, например, автомобиль «УАЗ Хантер» с дизельным двигателем потребляет в смешанном цикле 10,6 л/100 км, а с бензиновым – 13,2 л/100 км.

Отдельно стоит сказать о разработке фирмы Toyota – бензиновом двигателе ESTEC с КПД 38 %. В нем использован цикл Аткинсона – удлиненный рабочий ход поршня в третьем такте. Использование такого агрегата возможно только в автомобилях с гибридной силовой установкой, так как повышение степени сжатия приводит к снижению крутящего момента на малых оборотах, который в гибридах компенсируется электромотором.

Расходы на обслуживание

На первый взгляд обслуживание в процессе эксплуатации ничем особо не отличается. Но на самом деле жесткие требования по настройке и обслуживанию ТНВД значительно увеличивают расходы на обслуживание дизеля. Регулировка ТНВД может достигать половины стоимости обслуживания двигателя. Да и обслуживать дизель надо чаще.

Качество топлива и температура

Применение низкооктанового топлива в дизелях приводит к зависимости текучести топлива от температуры. При низких температурах происходит кристаллизация парафинов, входящих в состав топлива. Поэтому приходится прибегать к сезонной замене топлива в зависимости от температуры. Особые неудобства это приносит в южных горах, где жара в долине может смениться низкими температурами в горах.

Дизель более шумный, чем бензиновый. Связано это с особенностями силового агрегата и системы воспламенения.

Дизель потребляет меньше топлива, чем бензиновый такой же мощности. Поэтому в его выхлопах двуокиси углерода меньше. Но из-за наличия в составе топлива более тяжелых углеводородов наблюдаются мелкие частицы сажи. В выхлопе дизельного двигателя больше и двуокиси азота. Но современные способы фильтрации выхлопных газов постепенно нивелируют эту разницу.

У каждого вида имеются свои плюсы и минусы. Поэтому сферы их применения различаются. То есть в зависимости от поставленной задачи предпочтение может быть отдано тому или иному двигателю.

Но совершенствование электронного управления режимами работы, использование системы датчиков, фильтров и прочих технических усовершенствований ведет к тому, что сферы их применения начинают пересекаться.

Вас может занитересовать:

  • Советы по эксплуатации дизельных генераторов
  • Отличия между зимними и летними видами топлива
  • Как используется авиационное дизельное топливо?
  • Арктическое дизельное топливо: особенности, сфера применения, характеристики
  • Особенности и спецификации печного топлива для дизельных котлов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *