Принцип работы дизельного двигателя
В ДВС автомобилей на дизтопливе воспламенение обеспечивается за счет влияния нагретой струи воздуха. По этой причине их конструкция в отличие от бензиновых двигателей не предусматривает системы зажигания.
Принцип работы дизельного двигателя основан на нагнетании в камеру сгорания воздушного потока, который при значительном сжатии нагревается до +700С+900С. В момент приближения поршня к наивысшей точке в камеру нагнетается дизель под высоким давлением. Это приводит к самовозгоранию дизтоплива.
В основном дизельные двигатели внутреннего сгорания способны работать в 4-х тактном режиме, предусматривающем впуск, сжатие, ход и выпуск. По сравнению с ДВС на бензине силовые установки функционируют с большим шумом и вибрацией. Это объясняется повышением давления в цилиндре при самовоспламенении дизтоплива. При этом у дизеля есть преимущество перед бензиновым агрегатом — у него выше КПД, крутящий момент и меньше расход.
По конструкции моторы могут быть:
- с нераздельной камерой сгорания — у таких дизелей одна камера, которая находится в поршне, подобная конструкция существенно экономичнее бензина, но в отличие от него более шумная;
- с раздельной КС — возгорание начинается в вихревой камере под воздействием сильного сжатого воздуха и завершается в главной;
- предкамерные — разница с камерными ДВС определяется наличием форкамеры, соединяемой с цилиндром каналами, форма и диаметр последних определяет скорость выхода выхлопных газов.
Преимущества и недостатки дизельных двигателей
Один из главный плюсов дизельного двигателя — большой КПД. Он в среднем на 15% выше, чем у бензинового ДВС. Моторы отличаются большим ресурсом, меньшей токсичностью выхлопа по сравнению с машинами, оснащенными силовыми агрегатами на бензине. Обеспечивают ровный, уверенный разгон. Среди других преимуществ:
- более низкий расход — экономия может достигать 10-20%;
- высокий крутящий момент — у дизельного типа движка очень хорошая тяга, возникающая из-за высокой степени сжатия, что приводит к выделению тепловой энергии сразу из всей топливной смеси;
- более простая конструкция — разница с двигателями на бензине связана с отсутствием системы зажигания, что исключает появления ряда неполадок (пробои, нестабильная искра и др.).
К недостаткам дизеля обычно относятся высокие требования к качеству топлива, более короткий межсервисный интервал, повышенные нагрузки на трансмиссию, вызванные высоким крутящим моментом.
Двигатели прогреваются достаточно долго минимум при умеренной нагрузке, холостого хода для этого не достаточно. В отличие от бензиновых новые автомобили дороже, по мере эксплуатации быстро теряют стоимость.
Принцип работы бензинового двигателя
Бензиновые ДВС преобразует энергию сгорания топлива в механическую работу узлов силовой установки. Четырехтактные моторы функционируют циклично, что предусматривает следующие фазы:
- впуск — во время перемещения поршня из ВМТ впускной клапан направляет смесь в камеру сгорания, когда поршень достигает НМТ он клапан закрывается;
- сжатие — бензин сжимается со значительным увеличением температуры, если степень сжатия высока используются высокооктановые марки горючего, когда поршень находится в крайнем положении искра поджигает топливно-воздушную смесь (ТВС);
- рабочий ход — в процессе сгорания появляются газы, которые толкают поршень при закрытых клапанах;
- выпуск — поршень стремится к ВМТ, газы через выпускной клапан направляются в выхлопную систему и выводятся наружу.
Разница 4-х тактных и 2-х тактных бензиновых двигателей внутреннего сгорания в количестве рабочих фаз — у последних их только две. При этом их мощность обычно при одинаковом объеме вдвое выше, чем у первых. Однако такие характеристики трудно практически реализовать из-за недостаточно эффективной продувки.
КПД тепловых бензиновых ДВС связан с зависимостью давления и объема. Стремление повысить КПД требует роста степени сжатия ТВС, при этом увеличиваются требования к детонационным свойствам топлива.
Преимущества и недостатки бензиновых двигателей
Обычные моторы на бензине отличаются меньшей массой, что объясняется изготовлением деталей из более легких материалов. Таким образом конструкторы нивелируют преимущества дизелей, связанные с более высоким КПД. Разница стоимости в пользу бензиновых авто, которые доступнее по цене, чем дизельные. При этом они медленнее дешевеют на вторичном рынке. В числе других преимуществ моторов:
- более простое обслуживание в отличие от дизелей;
- меньше вибрации и шума — разница особенно ощущается со старыми дизельными ДВС, современные моторы работают гораздо тише;
- быстрый прогрев — авто на бензине быстрее, чем дизель набирает рабочую температуру, что особенно важно зимой;
- совместимость с ГБО — повышается экономичность силовой установки, нивелируется различие по этому показателю с моторами на солярке;
- более уверенный пуск в мороз — бензиновый ДВС запускается в холода значительно увереннее дизельного двигателя, так как ему нужно преодолевать меньшее давление.
Среди недостатков — моторы отличаются меньшим ресурсом, больше чем дизельные расходуют горючее, способны перегреваться, недостаточно эффективны на малых оборотах.
Отличие дизельного двигателя от бензинового
Чем отличается дизельный двигатель от бензинового можно точнее сказать, сравнивая силовые установки по одинаковым критериям:
- шум — разница в пользу бензиновых моторов, они тише и меньше вибрируют;
- КПД — дизель отличается большей эффективностью, в цифровом выражении на 35-40%;
- пожароопасность — риск возгорания гораздо выше у бензина, так как он быстрее испаряется;
- экологичность — отработанные газы дизельных ДВС менее токсичны, сажевый фильтр еще сильнее уменьшает пагубное влияние на природу;
- долговечность — моторы на дизтопливе отличаются большим ресурсом при условии использования качественного топлива.
У бензиновых двигателей больший межсервисный интервал техобслуживания, реже требуется замена расходников, но в целом ресурс меньше, чем у дизельных моторов.
Если авто редко выезжает за пределы города, эксплуатируется в местности с очень холодными зимами лучше покупать бензиновые версии. Для многолетней эксплуатации и частых поездок на дальние расстояния подойдут машины с дизельными ДВС.
