В чем отличие дизельного от бензинового двигателя
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

В чем отличие дизельного от бензинового двигателя

Отличие дизельного двигателя от бензинового

Автолюбители, выбирая себе машину, смотрят в первую очередь на возможности двигателя и его характеристики. Часто возникают сомнения при выборе между бензиновым и дизельным мотором. Нельзя сказать точно какой из них лучше, потому как между ними существуют отличия, и делать выбор надо, ориентируясь на них. Успешность выбора будет зависеть от их слабых и сильных сторон. С чем можно смириться, а что неприемлемо для условий дорог, по которым они будут ездить. Мы же постараемся рассказать обо всех нюансах этих двух устройств.

Отличия при работе устройств

По конструкции оба двигателя идентичны. Каждый из них имеет шатуны, цилиндры и поршни. Но для того чтобы дизельный мотор воспринимал серьезные нагрузки на нем стоят усиленные клапаны, поэтому он имеет большие габариты, а также весит тяжелее бензинового аналога. Его устройство намного сложнее, а это отражается на стоимости автомобиля.

Главное отличие дизельного двигателя от бензинового — их топливо. Один работает на дизтопливе, а другой на бензине, что и заложено в их названиях. При этом стоит учесть, что бензин относится к легко возгораемым веществам. Мотор на дизтопливе более безопасен.

Такты в дизельном двигателе

Формирование топливно-воздушной смеси у них происходит по-разному. Что влияет на работу моторов. В дизельном двигателе сначала в цилиндр подается воздух. Он нагревается при движении поршня вверх, температура может достигать 900 градусов за счет уменьшения объема воздуха и увеличения его давления, достигающего порой 5 МПа. Затем уже через форсунки поступает топливо под давлением, которое тут же возгорается от горячего воздуха. Оно, расширяясь, вызывает резкое нарастание давления в цилиндре, поэтому дизель отличается высокой шумностью работы.

Регулировку момента впрыска и количества топлива производит топливный насос высокого давления (ТНВД) — главный узел дизельного мотора. Из-за впрыска высокого давления дизель нетребователен к летучести горючего, поэтому ездит даже на низкосортных маслах. Мощность агрегата регулируется подачей топлива и из-за этого даже на низких оборотах давление не падает. Автомобиль с таким двигателем может набрать большую мощность уже при 2000 оборотов, а бензиновый аппарат не так скор.

В бензиновом двигателе топливная смесь образуется прямо во впускной системе и ее воспламенение в цилиндре происходит от искры свечей зажигания. Регулировка мощности осуществляется при помощи потока воздуха, который дозируется дроссельной заслонкой. Старт автомобиля с таким двигателем менее мощный, так как его топливный насос не может дать такого высокого давления, как у дизельного собрата.

Мощность и производительность двигателя

Дизельный агрегат выигрывает у бензинового по экономичности. Хотя сейчас и подняли стоимость дизтоплива, все же она стоит дешевле бензина. И еще надо учесть, что дизельные двигатели меньше потребляют топлива, чем их бензиновые аналоги. Сейчас на всех европейских дизельных авто установлена топливная система Common Rail. Она предусматривает установку датчиков, которые передают информацию на блок управления и на основе ее компьютер определяет время подачи топлива и его количество. Примечательно, что доза рассчитывается с точностью до миллиграмма. Такое дозирование обеспечивает плавное нарастание давления, и двигатель работает без рывков при переключении передач. С этой системой расход топлива уменьшился на 20%, а крутящий момент на малых оборотах увеличился на 25%. Поэтому у дизельных агрегатов КПД больше на 40%, чем у аналоговых аппаратов. То есть сгорание топлива внутри их устройств более эффективно по сравнению с бензиновыми моделями. Хотя существуют и экономные агрегаты на бензине.

Мощность больше, конечно же, у бензиновых двигателей, но дизельные установки компенсируют этот показатель ровной тягой на любых оборотах, до чего их аналогам надо еще стремиться.

Производимый шум и выхлопы

Дизельные агрегаты более шумные, их работа сопровождается вибрацией. А все из-за того, что давление в камере сгорания очень высокое. Но это не так ощутимо в салоне авто, если в нем предусмотрена хорошая звукоизоляция. На холостом ходу звук двигателя напоминает урчание и поэтому не раздражает слух.

В европейских странах популярность дизельных двигателей постоянно растет. Это объясняется не только экономичным расходом топлива, но и их экологичностью. В их выхлопах меньше угарного газа, чем в агрегатах на бензине.

Эксплуатационные особенности

Дизельные двигатели более долговечны, они отличаются своей надежностью от бензиновых собратьев. Это объясняется конструкцией блока цилиндров и продуманностью топливной системы. Их детали, такие как коленчатый вал, головка, цилиндры, форсунки выполнены из прочных материалов, которые исключают быстрый износ. А также от выхода из строя их спасает дизтопливо, которое выполняется две функции: служит горючим и смазкой. Но здесь, надо учесть, что на это будет влиять ее качество, а, как известно отечественное дизтопливо включает в себе различные примеси. Они могут стать причиной сокращения жизнедеятельности дизельного мотора, хотя его показатель даже при этом нюансе будет выше, чем у бензиновых аналогов. Последние реагируют на качество топлива менее чувствительно, поэтому выдерживают примеси и другие включения, которые встречаются в бензине низкого качества.

Дизельные двигатели плохо реагируют на низкие температуры, для их нормальной работы надо предусмотреть специальные зимнее топливо или установить современные системы отопления. Также в большинстве дизельных двигателей устанавливаются свечи накаливания для облегчения пуска мотора в холодное время, ведь дизтопливо неохотно испаряется при невысоких температурах воздуха. Они представляют собой обычный нагревательный резистор. В основном свечи устанавливаются в цилиндры двигателя, после поворота ключа в замке зажигании они включаются и в момент поступления топлива в камеру сгорания нагревают его до температуры при которой оно начинает испаряться. После запуска двигателя свечи работают до нескольких минут для уменьшения вредных выбросов и стабилизации процесса горения на холодном двигателе.

Еще одним вариантом может быть присадка – антигель. Ее заливают в топливо при каждой заправке, и она не дает ему сворачиваться. Бензиновые двигатели в этом не нуждаются. Зато дизельные моторы совершенно не реагируют на воду. Электричество в них используется только для запуска мотора. Поэтому их часто устанавливают на военную технику и внедорожники.

Обслуживание дизельного и бензинового мотора

На частоту ремонта и осмотров влияет много нюансов: условия эксплуатации автомобиля, климат, качество топлива, состояние автомобиля и материал деталей. Ремонт дизельного агрегата более трудоемкий, так как в его конструкции есть свои особенности. Наиболее дорогой его деталью является ТНВД. Но так как ремонт дизельного двигателя происходит гораздо реже, чем бензинового, то это не сильно ударит по карману. В случае использования последнего потребуется постоянно производить смазку его деталей, чтобы они не изнашивались.

Достоинства и недостатки двигателей на бензине и на дизтопливе

Вначале рассмотрим отрицательные стороны каждого из указанных моторов. Они не такие уж критичные, но при рассмотрении характеристик двигателей их надо учесть.

Недостатки дизельного мотора:

  • чувствительность к качеству топлива;
  • малое число сервисов техобслуживания дизельных двигателей. Но это скорее не его недостаток, а отсутствие специалистов по его ремонту в стране;
  • как следствие высокая стоимость ремонтных работ;
  • в зимнее время, если не придерживаться рекомендаций по эксплуатации может быть затруднен запуск двигателя и его работа. Но качественное топливо сможет обеспечить работу двигателя и при –55 0 С;
  • не всегда выдерживает большую скорость и высокие обороты;
  • повышенный шум и вибрация;
  • большие габариты двигателя;
  • небольшая мощность;
  • он имеет малые пределы рабочих оборотов (максимальная величина — 4500), тогда как у бензинового мотора средние показатели от 3000 и до 7000.

Недостатки бензинового мотора:

  • вредные выхлопы угарного газа;
  • менее долговечен по сравнению с дизельным аналогом;
  • большой расход топлива;
  • его топливо – взрывоопасное вещество;
  • поломки его деталей более частые.

Теперь перейдем к положительным сторонам, каждого из них. Достоинства продемонстрируют, что может предоставить выбранный агрегат, какие функции он выполняет на отлично.

Преимущества дизельного двигателя:

  • экологичность, в его выхлопах меньше угарного газа;
  • дизтопливо безопаснее, чем бензин;
  • действенней на бездорожьях;
  • имеет большие тяговые усилия на низких оборотах;
  • меньший расход топлива;
  • высокий КПД;
  • отсутствует система зажигания;
  • не боится грязи и воды;
  • его горючее используется не только как топливо, но и исполняет роль смазочного материала;
  • меньшая стоимость дизтоплива.

Преимущества бензинового мотора:

  • простота изготовления и ремонта;
  • бесшумность работы;
  • большая мощность;
  • высокая устойчивость к некачественному топливу;
  • хорошо реагирует на низкие температуры;
  • запчасти имеют доступную стоимость.

Рассмотрев особенности конструкции, эксплуатации, обслуживания, мощность и производительность можно сделать заключение, что каждый из этих двух двигателей по-своему хорош. Приобретая более дорогой автомобиль с дизельным двигателем, можно в дальнейшем сэкономить на дизтопливе. При правильном использовании он более долговечен и как следствие надежен.

Глядя вперед на перспективу, то будущее однозначно за экологическими автомобилями, а, значит, спрос на дизельные двигатели будет постоянно расти. Бензиновый же более мощный и простой. Проблем в обслуживании и ремонте не возникнет, да и запчасти на него более дешёвые. Каждый выбирает, что ему предпочтительней самостоятельно. Можно принимать советы, но окончательное решение за вами.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового

Споры между приверженцами дизельных и бензиновых двигателей не утихают уже очень долго. Но нельзя отдать предпочтение тому или иному устройству – у каждого есть свои преимущества и, конечно же, присущие ДВС недостатки, а оптимальный выбор будет зависеть от конкретных условий эксплуатации и личных предпочтений владельца. В настоящее время многие производители автомобилей снабжают одни и те же модели как бензиновым, так и дизельным двигателем, чтобы был выбор для приверженцев обеих разновидностей агрегатов.

Основные отличия дизельного и бензинового двигателей

Принцип работы. Чтобы понять, чем дизельный двигатель отличается от бензинового, в первую очередь, необходимо разобраться в принципах их работы.

  • Бензиновый двигатель.Во впускном коллекторе формируется смесь воздуха и топлива, после чего он подается в камеру сгорания. В самом конце такта сжатия происходит окончательное смешивание топливовоздушной смеси и последующее ее равномерное распределение по всему объему цилиндра. В результате сжатия смесь нагревается примерно до 500 °С, после чего происходит ее воспламенение с помощью свечи.
  • Дизельный двигатель.Образование топливовоздушной смеси в дизельной установке происходит значительно быстрее. В цилиндре дизельного ДВС сжимается только воздух, который нагревается при этом до 900°С. Топливо подается в камеру отдельно. Мелкие капли солярки быстро испаряются и смешиваются с воздухом. Благодаря более высокой температуре, такая смесь самовоспламеняется и не нуждается в дополнительной искре.

Мощность и экономичность. Исторически сложилось мнение, что использование дизельного топлива намного экономичнее, чем бензина. Сейчас это верно лишь отчасти, так как стоимость дизельного топлива практически стала равна стоимости бензина.

Тем не менее, благодаря более эффективному сгоранию рабочей смеси, расход топлива в дизельном двигателе примерно на 15-20% ниже. Такое показание достигается за счет того, что степень сжатия топливовоздушной смеси в дизельной установке почти в 2 раза выше.

Бензиновые двигатели, в свою очередь, обладают большей производительностью. Например, Mercedes-Benz W124 E 200 D в дизельной версии имеет всего 75 л.с., в то время как его бензиновый оппонент может похвастаться почти в два раза превосходящей мощностью, которая составляет 136 л.с.

Читать еще:  Можно ли мешать антифриз g12 и g11

Однако следует заметить, что сравнительно небольшая мощность дизельных устройств с лихвой компенсируется ровной тягой на любых оборотах, что не под силу бензиновым двигателям.

Экологичность. Из-за высокой экологичности, автомобили с установленными в них дизельными двигателями пользуются повышенным спросом в США, а также и в странах Европы. Выхлопные газы дизельных установок выделяют в воздух гораздо меньше оксида углерода и других агрессивных соединений, вызывающих кислотные дожди и прочие экологические проблемы.

Основные преимущества и недостатки бензинового и дизельного двигателей:

Использование дизельных двигателей имеет ряд преимуществ:

  • более высокий КПД, и, как следствие, повышенная экономичность;
  • цена на топливо несколько ниже;
  • высокая долговечность;
  • экологичность;
  • в качестве смазочного материала выступает сама солярка;
  • благодаря отсутствию системы зажигания, двигателю не страшно попадание воды;

В то же время у дизельных установок есть и свои недостатки:

  • большая масса двигателя;
  • топливная система крайне чувствительна к некачественному топливу;
  • техническое обслуживание необходимо проводить чаще;
  • для запуска требуется аккумулятор большей емкости;
  • плохая устойчивость к морозам;
  • повышенный шум и вибрации;
  • сложность и дороговизна технического обслуживания;
  • не выносит повышенных оборотов и скоростей.

Как и дизельные, бензиновые двигатели имеют свои плюсы:

  • морозоустойчивость;
  • относительная дешевизна и простота технического обслуживания;
  • высокая мощность;
  • низкий уровень шума;
  • не требователен к качеству топлива;
  • легко переносит работу на очень высоких оборотах.

К недостаткам бензиновых устройств относятся:

  • повышенный расход топлива;
  • более быстрый износ;
  • хорошее тяговое усилие только на определенных оборотах.

В чём разница?

Разница между Бензином и Дизелем

Основное различие между Бензином и Дизельным топливом состоит в том, что Бензин содержит более легкие углеводороды, тогда как Дизельное топливо содержит тяжелые углеводороды.

Вы когда-нибудь заходили на заправку и задавались вопросом, в чем разница между дизельным и бензиновым топливом или как они вообще сделаны? Несмотря на то, что оба вида топлива происходят из одного и того же источника — сырой нефти, есть несколько ключевых различий в создании и использовании дизельного топлива и бензина.

Переработка нефти

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Что такое Бензин
  3. Как производится Бензин
  4. Что такое Дизельное топливо
  5. Как производится Дизельное топливо
  6. В чем разница между Бензином и Дизелем
  7. Заключение

Что такое Бензин?

Бензин — самый популярный вид топлива, обеспечивающий большинство транспортных потребностей во всем мире. Бензин является углеводородом, полученным из сырой нефти. Находясь в естественном состоянии, бензин представляет собой жидкость с ярко выраженным запахом. По химической структуре бензин представляет собой смесь алканов и циклоалканов, имеющих длину цепи от 5 до 12 атомов углерода.

Наиболее популярные марки автомобильного бензина

Бензин работает в двигателях внутреннего сгорания и имеет классификацию, основанную на октаном числе. Как правило, средний уровень октанового числа составляет 91 или 92.

Заправочные станции часто предлагают топливо премиум-класса, в котором уровень октанового числа достигает 98 и даже 100. В бензинах с более высоким октановым числом обычно присутствуют присадки, которые действуют как «смазочные материалы» для уменьшения износа двигателей.

Как производится Бензин?

Производство бензина начинается с сырой нефти, найденной глубоко под земной поверхностью. Чтобы найти сырую нефть, на суше или на дне океана, нефтяные компании бурят скважины на глубину около 2-3 километров. Для этого используется с пециальное оборудование, с помощью которого бурят скважины в земле. После обнаружения бур снимается на земле и заменяется трубой, которая извлекает нефть.

Сырая нефть в своем естественном состоянии должна пройти следующие процессы для превращения в бензин, используемый в легковых и грузовых автомобилях:

Фракционная дистилляция. Первым шагом в создании бензина из сырой нефти является отделение больших цепочек молекул от маленьких цепочек молекул. Этот процесс называется фракционной перегонкой и происходит в колонне фракционной перегонки, куда нефть закачивается, а затем подвергается воздействию высокой температуры (более 315 °C).

Во время этого процесса самые большие молекулы в конечном итоге испаряются, и пары поднимаются к вершине башни. Внутри башни cверху будут выпускаться бензин, природный газ и керосин. Между тем, на дне башни будут различные смазки.

Процесс переработки. Следующий этап называется процессом переработки (очистка от ненужных примесей), который выполняется для создания химических изменений с использованием катализатора, давления и высоких температур. Используемые катализаторы включают кислоту, обработанную глину, платину и алюминий. Все они работают вместе, чтобы разрушить большие молекулы.

Присадки. После завершения процесса рафинирования следующим шагом является смешивание присадок, чтобы предотвратить слишком быстрое горение бензина и повреждение двигателя.

После всех операций бензин готов для оценки октанового числа. Чем выше уровень октанового числа, тем выше качество бензина.

Что такое Дизельное топливо?

Дизельное топливо — это любое жидкое топливо, используемое в дизельных двигателях, в которых воспламенение топлива происходит без искры, благодаря сжатию входящей воздушной смеси и впрыску дизельного топлива. По химической структуре дизельное топливо состоит из алканов, содержащих 12 или более атомов углерода. Название своё оно имеет в честь Рудольфа Дизеля, который его изобрёл и экспериментировал с этими двигателями в конце 1800-х — начале 1900-х годов. Дизельное топливо является широко используемым источником нефтяного топлива во всем мире. Оно часто встречается в лодках, поездах, грузовиках, баржах, автобусах, топливных конструкциях, сельскохозяйственном оборудовании, военных транспортных средствах, некоторых автомобилях, в генераторах для производства электроэнергии, в системах отопления и многом другом. Есть даже некоторые отдаленные деревни/города, которые используют дизельное топливо для производства электроэнергии. Но если требуется создать резервное электроснабжение дачного участка, можно использовать компактный дизельный генератор.

Дизельный генератор для дачи

Наиболее распространенный тип дизельного топлива называется нефтедизель, который является дизельным топливом, полученным из нефти. Есть также несколько альтернативных видов топлива, не связанных с нефтью, таких как биодизельное топливо, синтетическое дизельное топливо и биомасса в жидком состоянии.

Как производится Дизельное топливо?

Дизельное топливо начинает свой цикл в виде сырой нефти, которую необходимо собрать. После сбора она транспортируется на нефтеперерабатывающий завод, где проходит три конкретных процесса:

Нефтеперерабатывающий завод

Разделение. Первый процесс называется разделением. На этой стадии сырая нефть помещается в ректификационные колонны, которые имеют температуру в диапазоне от 200 до 350 °С. Это тепло заставляет сырую нефть разделяться на жидкость и газ.

Температура в верхней части башни отличается от температуры в нижней, что делает возможным разделение. В верхней части башни будет пропан, в середине башни находится дизельное топливо, а в нижней части башни находятся все смазочные материалы.

Преобразование. Следующий этап в этом процессе называется преобразованием, в котором используется катализатор, применяемый для более тяжелых масел. На э том шаге создаётся дополнительный пропан, дизель и бензин.

Очистка. Последняя стадия процесса называется очисткой, при которой бензин, дизельное топливо и пропан подвергаются воздействию катализатора и водорода для удаления серы. После того, как дизельное топливо прошло инспекции и испытания, оно готово к отправке по трубопроводам.

В чем разница между Бензином и Дизелем

Как уже упоминалось, несмотря на то, что оба типа топлива создаются из сырой нефти, между ними есть много различий. Ниже приведен список некоторых наиболее заметных различий между бензином и дизельным топливом:

  • Бензин представляет собой смесь алканов и циклоалканов, имеющих длину цепи от 5 до 12 атомов углерода, а дизель состоит из алканов, содержащих 12 или более атомов углерода.
  • Бензин является более летучим, более легковоспламеняющимся, менее плотным и легче, чем дизельное топливо.
  • У дизеля больше энергии на литр, что означает, что автомобили с дизельным двигателем проедут больше расстояние на одном литре, чем бензиновые автомобили (в бензине содержится около 34,6 мегаджоуля на литр (МДж/л), в то время как дизельное топливо содержит около 38,6 мегаджоуля на литр).
  • Температура самовоспламенения дизеля составляет 210 °C, а бензина составляет 246 °C.
  • При сгорании бензина уровень CO2(двуокись углерода) и CO (окись углерода) выше, чем у дизеля, но при сгорании бензина не производится столько взвешенных частиц, как при сгорании дизельного топлива.
  • Автомобили с дизельным двигателем имеют больший крутящий момент и работают на более низких скоростях, тогда как бензиновые двигатели работают на более высоких оборотах.
  • Вязкость дизеля увеличивается при более низких температурах, тогда как вязкость бензина не меняется от температуры вообще.

Заключение — Бензин против Дизеля

После перегонки существуют различные методы, которые используются для преобразования одних фракций в другие:

  • крекинг, разбивает большие углеводородные цепи на более мелкие
  • объединение — объединяет более мелкие углеводородные цепи в более крупные
  • изменение — реорганизует различные изомеры для получения желаемых углеводородов

Например, это позволяет нефтеперерабатывающему заводу превращать дизельное топливо в бензиновое топливо, в зависимости от потребности в бензине. Нефтеперерабатывающие заводы также могут объединять различные фракции (обработанные, необработанные) в смеси для получения желаемых продуктов. Например, с помощью смесей с различными углеводородными цепями можно создавать бензины с разными октановыми числами.

Главное различие между Бензином и Дизелем состоит в том, что Бензин содержит более легкие углеводороды, имеющие длину цепи от 5 до 12 атомов углерода, тогда как Дизельное топливо содержит тяжелые углеводороды, содержащие 12 или более атомов углерода. В конечном счете, Дизельное топливо лучше всего подходит для более крупных легковых автомобилей, полноприводных грузовиков и внедорожников или автомобилей с более высоким потреблением. Бензин лучше всего подходит для небольших компактных автомобилей с меньшим потреблением.

Чем отличается бензиновый двигатель от дизельного

Бензин против Дизеля: в чем разница?

На самом базовом уровне современные двигатели внутреннего сгорания работают по принципу четырех простых шагов: всасывание, сжатие, воспламенение и выхлоп. Этот цикл повторяется снова и снова, когда двигатель находится в рабочем состоянии. Таким образом, создается крутящий момент, который и передается на трансмиссию, а затем на колеса. Причем эти шаги работы двигателя не зависят от типа используемого мотора, будь то дизельный или бензиновый двигатель. Но в этих двух моторах есть различия в том, как они выполняют эти циклы работы.

Различия в работе бензиновых и дизельных двигателей

Для бензиновых двигателей этап впуска обычно заключается во всасывании воздуха и топлива в камеру сгорания. Если сравнивать работу с дизельным мотором, то в этот рабочий момент дизельный агрегат только всасывает воздух без топлива. Далее происходит сжатие воздуха в камере сгорания.

Зажигание контролируется в каждом типе двигателей по-разному. Бензиновые моторы используют свечи зажигания, которые с помощью электрической искры воспламеняют топливную смесь (кислород + бензин) в камере сгорания, тем самым запуская двигатель. В результате воспламенения топлива образуется энергия, которая начинает двигать поршни в моторе.

Что касаемо дизельного двигателя, то в отличие от бензинового силового агрегата воспламенение дизельного топлива в камере сгорания происходит от силы сжатия. То есть, происходит самовоспламенение топливной смеси. Происходит все очень просто.

Как мы уже сказали, сначала в камеру сгорания дизельного мотора подается только воздух, который сжимается по ходу движения поршня. В результате сильного сжатия кислород в камере сгорания сильно нагревается. В этот момент и подается дизельное топливо, которое самовоспламеняется от горячего кислорода в камере сгорания, запуская мотор.

Читать еще:  Маховик для чего служит

Таким образом, момент воспламенения топлива в дизельных моторах контролируют топливные форсунки, тогда как в бензиновых моторах, это регулируют свечи зажигания.

Стоит отметить, что, как правило, оба типа двигателей используют одинаковую систему выпуска, чтобы выпустить из камеры сгорания скопившиеся газы в результате воспламенения топлива. Это регулируется клапанами путем их открытия / закрытия, которые когда это необходимо и выпускают отработанные газы, направляя их в выхлопную систему автомобиля.

Какой двигатель эффективней: Дизель или бензин?

Дизельные двигатели продолжают совершенствоваться в экологическом плане, постепенно, доказывая, что уровень вредных веществ в выхлопе может быть почти таким же, как в бензиновых автомобилях. Но пока что все равно бензиновые двигатели считаются более экологичными. Но есть в дизельных двигателях неоспоримое преимущество, которое заключается в том, что они, по сравнению с бензиновыми, намного экономичнее.

Действительно, в большинстве случаев дизельные двигатели значительно превосходят бензиновые по топливной эффективности.

Это объясняется особенностью температуры самовоспламенения дизельного топлива в камере сгорания. Температура самовоспламенения – это температура, при которой соотношение в смеси кислорода-топлива будет приводить к самовоспламенению топливной смеси.

В бензиновых моторах наоборот важно, чтобы температура в соотношении бензин-кислород в камере сгорания не приводила к самовоспламенению бензина во время сжатия, поскольку это может привести к воспламенению топлива до подачи свечами зажигания искры. Это может привести к повреждению двигателя.

Чтобы этого не происходило, бензиновые моторы имеют довольно низкие коэффициенты сжатия (такт сжатия, когда определенное количество кислорода и бензина попадают в камеру сгорания). Это необходимо чтобы во время сжатия резко не повышалась температура воздуха.

Поскольку дизельные моторы не имеют во время такта сжатия (впуска) в камере сгорания дизельного топлива, они могут сжимать всасываемый кислород намного больше, чем бензиновые двигатели. В результате сильного сжатия воздух в камере сгорания сильно нагревается, после чего в камеру сгорания попадает дизельное топливо, которое в итоге самовоспламеняется.

Другим преимуществом эффективности дизельного двигателя является отсутствие дроссельной заслонки. Когда вы нажимаете педаль газа в бензиновом автомобиле, это открывает впускные клапана в двигателе, что позволяет большому количеству воздуха попадать в мотор.

Соответственно чем больше кислорода, тем больше энергии образуется в результате воспламенения топлива, которое также в этом случае начинает подаваться в повышенном объеме. Стоит отметить, что этот процесс контролирует компьютер, который и определяет необходимое количество топлива.

В дизельных моторах дроссельные клапаны не нужны. При нажатии педали газа компьютер просто определяет, какое количество топлива необходимо подать в камеру сгорания.

В результате этого при работе дизельного мотора теряется не много топлива, в отличие от бензиновых моторов, которые большой процент бензина сжигают зря.

Разница в соотношении топливной смеси: воздух / топливо

Дизельные двигатели имеют способность работать в очень широком диапазоне соотношения кислорода / топлива в топливной смеси, подаваемой в камеру сгорания.

Бензиновые моторы обычно работают в диапазоне от 12 до 18 частей воздуха на 1 часть топлива (по массе).

Обычно это соотношение остается близким к 14,7:1. Дело в том, что при этом коэффициенте соотношения кислорода и топлива, вся топливная смесь полностью сгорает в камере сгорания.

Однако в дизельных моторах все по-другому. Например, как правило, дизельный мотор работает в соотношениях кислорода от 18:1 до 70:1.

Когда вы нажимаете педаль газа в дизельной машине это приводит к уменьшению соотношения воздух / дизельное топливо за счет увеличения впрыска дизеля в камеру сгорания.

Соответственно чем больше топлива, тем больше мощность. Правда когда дизельные моторы работают при низком соотношении кислород / топливо, в процессе сгорания образуется много сажи.

Именно поэтому, несмотря на наличие системы очистки, мы часто видим черный дым от грузовиков, когда они трогаются с места. В этот момент водители грузовиков сильно нажимают педаль газа, чтобы сдвинуть с места тяжелую машину.

В этот самый момент в дизельный двигатель начинает поступать меньше кислорода, но больше топлива.

Помимо этого существует еще множество отличий дизельных моторов от бензиновых. Например, каждый тип мотора по-разному может замедлять транспортное средство при торможении двигателем.

Для получения дополнительной информации посмотрите несколько видео роликов ниже.

Перед просмотром включите показ субтитров и их перевод.

Отличие бензиновых и дизельных моторов

Каждый более-менее опытный автомобилист непременно знает, что по типу питания автомобили бывают работающими на газе, бензине и дизельном топливе. Если с первой системой всё относительно просто – газовое горючее из баллона отправляется прямо на форсунки и впрыскивается в мотор, то вот с бензиновой и дизельной системами питания дела обстоять заметно сложней. Учитывая высокую актуальность их рассмотрения, наш ресурс решил посвятить данной теме полноценную статью. В представленном ниже материале каждый желающий сможет найти информацию о том, как устроены и работают системы питания дизельных и бензиновых агрегатов. Интересно? Тогда обязательно дочитайте всё до конца.

Перед тем, как обратить пристальное внимание на устройство и принцип работы топливных систем разных типов, необходимо чётко понимать – чем бензиновый мотор отличается от дизельного агрегата. а отличия, к слову, довольно-таки существенные. В первую очередь, стоит отметить степени сжатия, которые необходимы для воспламенения разных видов топлива:

  • Для бензина она составляет 9-11 атмосфер;
  • Для дизельного горючего – целых 19-25 единиц.

Конструкция бензиновых и дизельных двигателей особых отличий не имеет, так как что в том, что в другом происходит сжатие с взрывом топливной смеси. Единственное, что стоит отметить – это более крепкие сплавы, используемые для создания дизельных агрегатов. Понятное дело, что степень сжатия выше, нагрузки больше и неусиленные узлы просто не смогли бы конкурировать с бензиновыми моторами по ресурсу службы. В итоге, вес и общая размерность дизеля заметно больше бензинового двигателя.

Однако главное отличие кроется далеко не в этом. Основа этого вопроса заключается в способах формирования топливной смеси, которая воспламеняется в цилиндрах. Дело в том, что в полости бензиновых двигателей горючее поступает сразу в смеси бензина и воздуха. В дизель же воздух и топливо отправляются по отдельности. Принцип его работы таков:

  1. Сначала в полость каждого цилиндра поступает воздух, который буквально за мгновенье сжимается и нагревается до 700-800 градусов по Цельсию;
  2. После этого, уже на завершающем этапе сжатия, форсунки доставляют в каждый цилиндр необходимое количество топлива;
  3. В конце концов, происходит неизбежный взрыв топливной смеси, который и толкает валы мотора, обеспечивающие движения автомобиля.

Для тех, кто слабо знаком с физикой, будет удивлением, что подобная организация двигателя не требует использования свечей зажигания. Запуск дизельного мотора происходит при помощи нагревательных элементов, которые на этапе запуска ДВС подогревают воздух в цилиндрах до нужной температуры. Затем, когда произошло несколько тактов сжатия и взрывов, нагревательные элементы вовсе не нужны, так как температура в цилиндрах не падает, и они отключаются. Вследствие этого воздух, естественно, нагревается сам и уже «собственнолично» способен воспламенять полученное топливо.

Именно данное различие бензиновых и дизельных двигателей спровоцировали различие в построении их топливных систем. Ранее, по удобству эксплуатации и из-за несущественной разницы в экономичности бензиновые агрегаты выигрывали у дизеля. Последние работали шумно и с сильней вибрацией. Однако развитие сферы автомобилестроения завуалировали данные недостатки и два типа моторов стали настоящими конкурентами.

Устройство и принцип работы бензиновой системы питания

Вне зависимости от типа используемого двигателя, топливная система автомобиля представляет собой сложно организованный механизм. Исходя из первого пункта статьи, наверное, каждый понял, что принципы построения системы питания на дизеле и бензиновом агрегате различаются, поэтому для их понимания следует рассмотреть каждый вариант в отдельности. Начнём, пожалуй, с топливной системы двигателя на бензине.

Как стало ясно, топливно-воздушная смесь для бензинового мотора формируется не в цилиндрах. Если быть точнее, то она может изготавливаться либо в топливораспределительном механизме (при использовании карбюратора), либо во впускном тракте (при использовании инжектора). В общем виде конструкция бензиновой системы питания выглядит так:

  • Топливораспределительный узел – карбюратор или инжектор. Карбюраторная система работает по принципу смесеобразования в самом устройстве. То есть, внутренние жиклёры карбюратора выталкивают топливо в специальный канал, направленный во впускной тракт, по которому идёт воздух с большой скоростью (до 150 м/с) и смешивается с горючем. В итоге формируется топливно-воздушная смесь. Инжекторная же система питания через форсунки впрыскивает топливо напрямую во впускной тракт, где он смешивается с воздухом и попадает в цилиндры. Получается, что карбюратор, по сути, просто соединяет поток воздуха с жидким топливом, и они формируют единую смесь самостоятельно, отправляясь в цилиндры, а инжектор смешивает составляющие смеси путем разбрызгивания уже частичек топлива непосредственно во впускной тракт. Благодаря такой тонкой работе, инжекторные системы более экономичны, а работают под чутким управлением электроники. Из-за этого преимущества инжекторы уже давно вытеснили карбюраторы из автомобилестроительной сферы, поэтому последние можно встретить только на старых моделях авто;
  • Топливные фильтры – элементы грубой и тонкой очистки. Данные узлы требуются для фильтрации топлива от сторонних фракций, что помогает продлить срок службы всех элементов системы и двигателя в частности;
  • Топливные магистрали – шланги. Используются для циркуляции горючего от бака до топливораспределительного механизма;
  • Ёмкость для хранения топлива – бензобак. Требуется, естественно, для сохранения необходимого количества бензина, подающегося в мотор через отмеченные ранее узлы;
  • Нагнетатель давления – бензонасос. Создаёт нужное давление в топливной системе для того, чтобы топливо своевременно и в полной мере доходило из бака до нужных узлов.

Топливо-распределительный узелТопливные фильтрыТопливный шлангБензобакБензонасос

Детальное описание каждого элемента системы рассматривать не будем, так как им посвящены многочисленные статьи на страницах нашего ресурса. Для общей информации обратим внимание на принцип работы топливной системы бензинового мотора:

  1. При запуске двигателя первым в работу вступает бензонасос, который за считанные секунды создаёт в системе нужное давление и нагнетает бензин к топливной рампе инжектора, к которой крепятся форсунки, или же в полости карбюратора;
  2. После этого начинают функционировать сами топливораспределительные узлы, отправляющие либо уже приготовленную топливную смесь в цилиндры (карбюратор), либо распрыскивающие горючее во впускной тракт (инжектор);
  3. Попав в мотор, бензино-воздушная смесь воспламеняется, и описанный порядок повторяется вновь.

Естественно, в процессе работы топливная система чётко дозирует топливо по заданным настройкам. Так, инжектор регулирует подачу топлива при помощи электронного блока управления, а карбюратор — через настроенные и подобранные ранее жиклёры.

Как видите, особых сложностей устройство топливной системы бензинового двигателя не имеет. Особенно это хорошо прослеживается после рассмотрения системы питания дизеля, о которой и пойдёт речь далее.

Устройство и принцип работы дизельной топливной системы

Итак, как мы выяснили, топливная смесь в дизельном моторе не воспламеняется свечами зажигания, а загорается сама по себе из-за нагретого воздуха. Чтобы подобное стало возможным, требуется соблюсти лишь одно условие – подавать распрысканное топливо в цилиндры под большим давлением. Именно этот аспект работы дизеля формирует отличия его топливной системы от подпитки бензинового мотора.

Читать еще:  Мочевина для чего нужна

В типовом варианте топливная система дизельного двигателя состоит из тех же элементов, что и у бензинового мотора, однако с совершенно иным принципом работы. Говоря точнее, речь идёт о следующем:

  • Топливораспределительные механизмы дизеля представлены неким подобием инжектора, который состоит из форсунок, электронного блока управления и топливного насоса высокого давления (ТНВД). Наиважнейшую роль играет последний, так как он создаёт нужное давление и отчасти дозирует подаваемое в цилиндры двигателя топливо. ТНВД и форсунки управляются электронным блоком управления, анализирующим многочисленные датчики для организации грамотной подачи топлива в мотор;
  • Топливные фильтры солярки также слегка отличаются от своих бензиновых аналогов. Связано это с тем, что дизельное топливо содержит много влаги, которая и отсеивается вместе с другими фракциями фильтрами. Из-за того что скопившаяся в специальных отделах фильтра вода может замёрзнуть при низкой температуре окружающей среды, в конструкцию узла нередко монтируют небольшой нагревательный элемент;
  • Остальные элементы – топливопровода, бак и нагнетательный насос, особых отличий от используемых узлов в бензиновых системах питания не имеют. Пожалуй, главное различие заключается в «обратке», которая используется для возврата в бак избытка топлива, скопившегося перед топливораспределительными узлами. Из-за высокой экономичности дизельных двигателей нечто подобное случается очень часто, поэтому обратка имеет ярко выраженное значение с точки зрения построения всей системы. Отметим, что на инжекторных и карбюраторных системах узлы откачивания бензина обратно в бак также имеются, но столь большого значения как в дизельных системах они не имеют.

ФорсункиТопливный фильтр для соляркиТопливный бак

Стандартная схема топливной системы дизеля выглядит следующим образом:

Работает подобная система заметно сложней, нежели используемая на бензиновых моторах. Функционирование проходит в такие этапы как:

  1. Доставка горючего до топливораспределительных узлов по системе «низкого давления». На этом этапе дизельное топливо доставляется из бака до ТНВД с давлением всего в 3 атмосферы, одновременно проходя грубую фильтрацию;
  2. Создание требуемого давления и тонкая фильтрация. Здесь горючее проходит через полости ТНВД, в разы ускоряя своё движения и очищаясь фильтром тонкой очистки. После этого под сильным давлением топливо проходит через форсунки в мотор, а его излишки отправляются в бак по обратке;
  3. Воспламенение смеси в цилиндре. Тут, уже всё предельно просто. Попавшее в цилиндры топливо, распылённое до маленьких частичек, смешивается с воздухом и воспламеняется. Всё это происходит за сотые доли секунды, и описанный цикл повторяется вновь.

Как и в случае с бензиновыми двигателями, топливная система дизеля находится под чутким руководством электроники. Любое нарушение в её функционирование способно разладить работу всей системы и вследствие — мотора.

Пожалуй, на этом наиболее важная информация по резюмированной теме подошла к концу. Надеемся, теперь каждый читатель нашего ресурса понял принципы и устройство работы дизельных, бензиновых систем питания. Удачи в обслуживании и эксплуатации авто!

Что лучше бензиновый или дизельный двигатель

В среде автолюбителей существует вечный вопрос: «какой двигатель лучше: дизельный или бензиновый?».

Почему он вечный, потому что ни один з них не является лучшим, так как принцип воспламенения топливной смеси различен – каждый обладает рядом существенных преимуществ и недостатков.

Содержание:

Принцип работы бензинового двигателя

Главное отличие бензинового двигателя – процесс образования топливовоздушной смеси, которая образуется за пределами цилиндров (если не установлена система непосредственного впрыска топлива).

После того, как смесь образована, она попадает внутрь цилиндра, где происходит сжатие топливовоздушной смеси до состояния нагрева в 500-600 градусов Цельсия.

После сжатия, приходит черед свечи накаливания, которые дают искру и воспламеняют смесь.

Как видно из вышеописанного – принцип довольно прост. Не зря такой двигатель называется «двигатель внутреннего сгорания».

Работа двигателя внутреннего сгорания наглядно показана в данном ролике:

Эксплуатация дизельного и бензинового двигателей

Долговечность дизельного и бензинового двигателей

Принято считать, что бензиновые двигатели уступают дизельным в плане надежности и долговечности. Здесь вопрос упирается в топливо и его качество.

Действительно, при прочих равных и приемлемом качестве топлива бензиновый двигатель несколько уступает в надежности.

Дело все в конструкции, детали которой в бензиновом двигателе выполнены жестче, и, соответственно, не допускают образования малейших люфтов между соприкасающимися поверхностями.

В этом вопросе преимущество опять же находится у дизеля – как известно, дизельное топливо, помимо своей непосредственной функции, выступает еще и в роли смазки.

Также, следует отдать должное бензиновому двигателю в вопросе привередливости – он лучше переживает эксплуатацию на низкокачественном топливе, что особенно актуально для России.

Морозостойкость дизельного и бензинового двигателей

В северных районах вопрос: «Что лучше дизель или бензиновый двигатель?» чаще всего подразумевает под собой морозостойкость и способность к быстрому запуску при температуре минус 20-25.

На данный момент морозостойкость как дизеля, так и бензина примерно равны. Обусловлено это наличием сортов топлива и смазочных материалов, предназначенных для эксплуатации в различных климатических условиях (вплоть до -60 градусов), при этом цены на данные виды топлива не являются «космическими».

Если же в наличии зимних сортов топлива не имеется, то в таком случае эксплуатация бензинового двигателя является предпочтительной – он лучше переносит низкие температуры.

Что касается заводки при отрицательных температурах, здесь в выигрыше бензиновый двигатель, который способен без особых проблем запуститься даже при большом минусе.

Впрочем, современный рынок автомобилей богат автомобилями, оснащенными современными подогревателями, способными за считанные минуты «воскресить» любой двигатель при любой температуре.

Плюс к тому же, заправочные станции изобилуют сортами зимнего дизельного топлива, которое не замерзает даже при минус 50.

Работа подогревателя наглядно показана в данном ролике:

Гидрофобность дизельного и бензинового двигателей

Особенно актуален данный показатель для «глухих» районов. Как известно, практически вся военная техника оснащена дизельными двигателями. И не зря. Вся работа дизеля основана на механике и не требует использования электрических цепей.

Электричество нужно лишь для работы контрольно-измерительных приборов и самого запуска. Именно поэтому дизельный двигатель совершенно не боится воды.

Что касается бензиновых двигателей, здесь все намного сложнее. Бензиновый мотор с легкостью получит гидроудар, после которого двигатель восстановлению подлежать не будет. Дизель тоже способен на данный «трюк», но только в одном случае – если вода попадет непосредственно в цилиндры.

Выброс СО2 дизельного и бензинового двигателей

В нашей стране до сих пор в умах людей сидит стереотип советского трактора Т-150 с дизельным коптящим мотором.

В нынешнее время ситуация складывается с точностью до наоборот – дизельные двигатели обладают лучшими показателями экологичности по сравнению с бензиновыми, которые на современном этапе получили не такое широкое распространение в Европе.

Состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей:

Компоненты выхлопных газов Бензиновые двигатели Дизельные двигатели
1. Оксид углерода CO(2) 0.035 0.017
2. Оксид углерода CO(4) 0.217 0.2
3. Оксиды азота (NO1 NO2) 0.002 0.001
4. Сажа 0.04 1.1

КПД двигателей и их мощность

Пожалуй, самые весомые показатели, на которые обращают внимание как минимум половина автовладельцев при выборе автомобиля – это мощность двигателя.

В данном вопросе существует несколько подводных камней, на которые может наткнуться покупатель. Принято считать, что бензиновые моторы, как правило, более мощные, так как «лошадок» у них больше.

Это в корне не верно. Поэтому и «лошадок» больше, потому что мощность меньше, а точнее коэффициент полезного действия. При прочих равных, дизельный двигатель имеет до 40 % выше КПД за счет более плотного сжатия топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя (степень сжатия в дизельном двигателе в 2 раза больше).

Также, благодаря более высокой степени сжатия, расход бензинового двигателя будет примерно на 20 % выше чем у дизельного.

Еще одно из обстоятельств, заставляющее производить выбор в пользу дизеля – ровная тяга даже при небольшой мощности двигателя.

Шумовые характеристики дизельного и бензинового двигателей

Благодаря более высокому давлению в цилиндрах двигателя, необходимого для сгорания топлива, дизель обладает большей «шумливостью», нежели бензиновый.

Но владельцам дизельных двигателей не стоит отчаиваться – данную проблему можно решить с помощью качественной шумоизоляции, к тому же работа дизельного двигателя на холостых оборотах по утверждению ученых похожа на урчание кошки, а такой звук, как известно, и слуху приятен и целебными свойствами обладает.

Вопросы и проблемы, возникающие при обслуживании дизельного и бензинового двигателей

Учитывая «отличное» качество топлива на российских АЗС, вопрос с обслуживанием, как самостоятельным, так и на СТО, становится «во главу угла».

В этом вопросе бензиновый двигатель обладает несомненными преимуществами:

  1. Бензиновый двигатель всегда возьмутся ремонтировать в отличие от дизельного, который более сложный в устройстве.
  2. Ремонт дизеля почти всегда стоит дороже, а топливный насос высокого давления, который регулярно выходит из строя из-за плохого качества топлива вообще стоит как недорогая подержанная иномарка.
  3. Из-за особенностей конструкции, дизельный двигатель требует более частой замены масел и специальных жидкостей, нежели бензиновый.

Самыми проблемными вопросами, возникающими в процессе «кустарного» ремонта дизеля и бензина являются: у бензинового двигателя – выставление зажигания, у дизеля – выставление угла подачи топлива после замены топливного насоса высокого давления.

При этом выставить угол подачи топлива несоизмеримо тяжелее и требует профессиональных навыков.

В вопросе живучести двигателя, и, соответственно, ресурса, дизельный двигатель не оставляет ни малейшего шанса своему бензиновому оппоненту. Не зря на дорогах до сих пор можно встретить советские МАЗы, КРАЗы и тому подобную технику с дизельными двигателями с километражем под 2-3 миллиона.

Плюсы и минусы дизельного и бензинового двигателей

Итак, в последнем разделе статьи можно подвести краткий итог и перечислить основные плюсы и минусы бензинового и дизельного двигателей.

  1. Низкий уровень шумов. Практически отсутствует вибрация.
  2. Доступность ремонта. На всех СТО всегда найдутся специалисты, которые смогут устранить недостаток в двигателе.
  3. Неприхотливость к некачественному топливу.
  4. Легкая заводка при минусовой температуре.
  5. Невысокая стоимость ремонта.
  1. Присутствие системы зажигания и сопутствующие проблемы с ней.
  2. Гидрофобность двигателя.
  3. Больший по сравнению с дизельным расход топлива.

  1. Высокий ресурс работоспособности.
  2. Хорошая динамика набора скорости.
  3. Наличие и большой выбор запасных частей.
  4. Приличная тяга на относительно низких оборотах.
  5. Устойчивость двигателю к воздействию воды.
  6. Дополнительная смазка узлов и механизмов дизельным топливом.
  7. Меньший по сравнению с бензиновым расход топлива.
  1. Низкая по сравнению с бензиновым двигателем ремонтопригодность.
  2. Большая стоимость некоторых запасных частей.
  3. Частая замена расходников.

Делая вывод, можно отметить, что однозначно ответить на вопрос «что лучше: бензиновый или дизельный двигатель?» вряд ли у кого-нибудь получится.

Автолюбитель сам выберет, эксплуатация какого двигателя ему больше нравится.

А пока не придумали симбиоз бензинового двигателя и дизеля, мир будет разделен на две противоборствующие стороны поклонников разного стиля вождения и эксплуатации.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector