Avtonova37.ru

Авто мастер
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем сравнения дизельного и бензинового двигателя

В чем отличие дизельного двигателя от бензинового

Важным критерием при выборе автомобиля является его комплектация, особое внимание уделяется возможностям и характеристикам двигателя. Решить дилемму, какой двигатель лучший непросто, так как есть стремление не только отдать предпочтение лучшему, но и сэкономить. Те, кому довелось на собственном опыте испытать оба типа знают, что они отличны друг от друга как работой, так и особенностью ухода. Поэтому успешность выбора будет завесить не только от сопоставления их слабых и сильных сторон, условий использования, но личных предпочтений. Сегодня для приверженцев обеих разновидностей, производители оснащают одни и те же модели авто как бензиновым, так и дизельным мотором, чтобы был выбор. Считаются они двигателями внутреннего сгорания (ДВС), который был открыт в 1860 году французом Этьеном Ленуаром. Вся суть работы ДВС в том, что расходуемое топливо сгорает внутри, а уже позже мотор преобразует выделенное тепло в механическую энергию.

Сравнение дизельного двигателя и бензинового

Конструктивные особенности

Информация о том, как работают эти двигатели, поможет вам понять, чем бензиновый двигатель отличается от дизельного.

  1. Дизельный двигатель. В этом типе ДВС формирование смеси топлива и воздуха происходит очень быстро. Сжатие воздуха в цилиндре мотора приводит к его нагреву до температуры 900°С. Подача топлива осуществляется в последний момент, отдельно от воздуха. Высокая температура обеспечивает самовоспламенение смеси, поэтому дополнительная искра от свечей зажигания (как в бензиновом ДВС) не нужна. Конструкция дизельного мотора предусматривает наличие топливного насоса высокого давления и свечей накала для разогрева топлива перед впрыском.
  2. Бензиновый двигатель. Через впускной коллектор этого двигателя происходит подача готовой топливовоздушной смеси в камеру сгорания (впрыск топлива регулируют форсунки, а подачу воздуха – дроссельная заслонка). Смесь равномерно распределяется по всему цилиндру. Сжатие нагревает её до температуры около 500°С и только после этого свеча зажигания дает искру, чтобы смесь воспламенилась.

Особенности эксплуатации

Принцип и характеристика работы

Принцип действия дизеля заключается в том, что двигатель внутреннего сгорания работает как поршень, и при его сжатии происходит воспламенение топливной жидкости. В цилиндр топливо попадает отдельно от воздуха.

Принцип действия бензинового мотора: смесь бензина с воздухом подаётся на свечи и с их помощью воспламеняется.

При работе дизеля слышен сильный грохот, а также выделяются выхлопы чёрного цвета с очень неприятным запахом. Сегодня с помощью технического прогресса эти проблемы стали решаемыми. Выпускаются дизельные машины, которые по экологическим характеристикам намного лучше бензиновых.

Недостатком в работе дизеля можно назвать то, что солярка сворачивается при температуре ниже −20 °C. Поэтому на зиму надо запасаться специальным топливом либо подмешивать присадку — антигель. В то же время необходимо отметить, что ДТ является более дешёвым вариантом. Также у дизельных двигателей очень высокий показатель КПД — около 50%, что говорит о существенной экономии топлива и низком уровне выбросов вредных веществ. Всё это тоже можно отнести к преимуществам дизельного мотора перед бензиновым.

Бензиновый мотор, особенно в новых машинах, работает тихо. Загрязнение окружающей среды от работы такого агрегата намного меньше, чем от старых дизельных транспортных средств. Также необходимо отметить, что бензин устойчив к сильным падениям температур.

Рабочий цикл дизельного двигателя

В дизеле можно использовать двух- или четырехтактный цикл. На первом этапе поршень осуществляет движение вниз и втягивает воздух через впускной открытый клапан. На втором — движение этой детали осуществляется вверх, и происходит сжатие воздуха в цилиндре. Степень сжатия колеблется в границах 14:1–24:1, воздух нагревается до температуры 800 °C. В конце этого такта форсунка выпрыскивает топливо в горячий воздух под давлением 1500 кгс/см².

На третьем этапе распылённая топливная жидкость сама воспламеняется и почти полностью сгорает в цилиндре. Сила, образовавшаяся при этом процессе, приводит в движение поршень. Он начинает двигаться вниз, преобразовывая химическую энергию в механическую. На четвёртой стадии отработанные газы выпускаются через открытый клапан при движении поршня вверх. Затем мотор опять начинает всасывать воздух для нового рабочего цикла.

Турбонаддув и камеры сгорания в дизеле

В дизелях применяются системы с предкамерой или камерой непосредственного впрыска. Моторы с впрыском более эффективны и экономичны. Они используются для грузовых и грузопассажирских транспортных средств.

Чаще всего на легковые авто устанавливают систему с предкамерой. Её работа осуществляется более бесшумно, а количество выбросов в атмосферу намного меньше. При сравнении с бензиновым двигателем можно отметить, что дизель является более экономичным вариантом, особенно при частичных нагрузках. Для уменьшения вредных выбросов в дизельной машине можно использовать турбокомпрессор с приводом. С помощью этого приспособления дополнительно увеличивается отдача мощности и показатель КПД мотора.

Читать еще:  Shell helix ultra 0w30 ect c3 для каких двигателей

Виды камер сгорания в дизеле:

  • системы с предкамерой — используются в легковых автомобилях, в предкамере происходит дополнительное воспламенение для получения качественной смеси;
  • системы с вихревой предкамерой — процесс сгорания происходит в дополнительной вихревой камере, выполненной в форме диска с горловиной.

Ремонт и обслуживание

Из-за прочной конструкции блока цилиндров дизель считается более долговечным. В нашей стране чаще всего проблемы с таким мотором возникают в результате использования некачественного топлива. Приходится часто менять масло и фильтр. При проведении ремонта также могут возникнуть неприятности, поскольку у дизельного двигателя очень сложная конструкция, а запчасти для него стоят дорого.

Транспортное средство на бензине в меньшей степени реагирует на качество топлива. Обороты и мощность мотора очень высоки. Запчасти для проведения ремонта более доступны.

Разница между дизельным и бензиновым двигателем:

  1. У дизеля топливо в цилиндр подаётся отдельно от воздуха, в бензиновом моторе — вместе.
  2. Дизель имеет больший срок эксплуатации.
  3. Машина на бензине работает бесшумно.
  4. При использовании дизельного двигателя приходится часто менять масло и фильтр.
  5. У дизельного мотора намного выше показатель КПД.
  6. Бензиновый двигатель не так сильно загрязняет окружающую среду.
  7. Бензин более устойчив к падению температуры.

Показатели работы моторов

Для того чтобы определиться с выбором, необходимо провести сравнительную характеристику принципиальных различий по определённым критериям, а именно:

  1. Экономичность и эффективность. При работе бензинового двигателя воспламенение жидкости происходит принудительно от искры, в дизельном — самопроизвольно, при сжатии до 1:25. У бензинового мотора этот показатель составляет 1:12. Таким образом, более эффективным по сгоранию топлива является дизель.
  2. Вибрация и шум. Дизель отличается более высокими шумовыми характеристиками за счёт работы мощных деталей. В наши дни специалисты внедряют новые технологии, тем самым пытаясь добиться бесшумной работы мотора. В этом они достигли определённого успеха, и сейчас выпускаются легковые машины с усовершенствованным дизельным мотором.
  3. Экология. Так как дизельного двигателя более высокие показатели КПД и сгорания топлива, в нём образуется меньше вредных выхлопов, чем в бензиновом.
  4. Характеристика мощности. Бензиновый двигатель развивает более высокую мощность, а у дизеля — больший крутящий момент, причём развивается он на низких оборотах.
  5. Надёжность. Детали дизельного мотора изготовлены из более крепкого материала, так как он должен выдерживать огромные силовые нагрузки. Однако при использовании некачественного топлива такой двигатель выйдет из строя раньше положенного срока.
  6. Цена транспортного средства. Дизельный автомобиль всегда стоит дороже, чем бензиновый, ведь цены на топливо сильно отличаются. При этом каждый водитель, приобретая авто, должен помнить о наших суровых зимах и качестве продаваемой на заправках солярки.

Сравнение недостатков и преимуществ бензинового и дизельного моторов

Чтобы понять, чем дизельный двигатель лучше бензинового и действительно ли это так, необходимо обобщить всю вышеизложенную информацию и отметить недостатки и преимущества обоих видов моторов.

К преимуществам дизеля можно отнести:

  • очень хорошую тягу при небольших оборотах;
  • работу без свечей зажигания и трамблёра;
  • небольшой расход топлива.

К недостаткам дизеля отнесём:

  • необходимость более частой замены масла и фильтров;
  • высокие шумовые характеристики и вибрацию;
  • чувствительность топливной системы.

К преимуществам бензинового двигателя относится:

  • более высокая литровая мощность;
  • работа на высоких оборотах без замечаний;
  • низкие шумовые характеристики и вибрация.

К недостаткам бензинового двигателя отнесём:

  • необходимость для работы свечей зажигания;
  • очень высокий расход топлива;
  • значение мощности, которое составляет при оборотах 3500–4000.

Подведём итог

Нельзя однозначно отдать предпочтение бензиновому или дизельному двигателю. Каждый из них имеет как преимущества, так и недостатки. Проведя сравнительную характеристику, можно отметить, что дизель выигрывает по следующим критериям: экологичность, надёжность, экономичность и эффективность. При этом бензиновый мотор не уступает по таким показателям, как мощность, вибрация и шум. Да и стоимость самой машины намного ниже.

На видео — что лучше, бензиновый или дизельный двигатель:

Дизельный двигатель лучше использовать для интенсивной работы. На таком транспортном средстве эффективно осуществлять коммерческую деятельность. В странах Западной Европы предпочтение отдаётся именно дизелю. Однако нам не следует равняться на них, ведь западное топливо намного качественнее и специалисты более компетентны в вопросах ремонта мотора.

Каждый автолюбитель при выборе двигателя должен полагаться на собственное мнение, ведь только он сам знает, для каких целей приобретает машину.

Виды бензиновых моторов

Современные силовые агрегаты можно условно разделить на несколько категорий:

  • количество цилиндров. Бывают с 1-м, 2-мя или несколькими;
  • расположение цилиндров. Рядные, V-образные (когда располагаются под углом), оппозитные (угол составляет 180 градусов) и W-образные (4 ряда под углом с коленчатым валом);
  • по способу получения ТС (инжекторные или карбюраторные);
  • тип смазки. Смешанные или раздельные. Разница заключается в смешивании масла с топливом;
  • метод охлаждения – воздухом или жидкостью;
  • типу циклов: 2-х и 4-х тактные;
  • подача воздушной смеси: с наддувом или без него.
Читать еще:  Большой расход масла в двигателе шевроле эпика

Почему КПД дизеля выше

Показатель КПД для различных двигателей может сильно отличаться и зависит от ряда факторов. Бензиновые моторы имеют относительно низкий КПД благодаря большому количеству механических и тепловых потерь, которые возникают в процессе работы силового агрегата данного типа.

Вторым фактором выступает трение, возникающее при взаимодействии сопряженных деталей. Большую часть расхода полезной энергии составляет приведение в движение поршней двигателя, а также вращение деталей внутри мотора, которые конструктивно закреплены на подшипниках. Около 60% энергии сгорания бензина расходуется только на обеспечение работы этих узлов.

Дополнительные потери вызывает работа других механизмов, систем и навесного оборудования. Также учитывается процент потерь на сопротивление в момент впуска очередного заряда топлива и воздуха, а далее выпуска отработавших газов из цилиндра ДВС.

Если сравнить дизельную установку и мотор на бензине, дизельный двигатель имеет заметно больший КПД сравнительно с бензиновым агрегатом. Силовые агрегаты на бензине имеют КПД на отметке около 25-30% от общего количества полученной энергии.

Другими словами, из потраченных на работу двигателя 10 литров бензина только 3 литра израсходованы на выполнение полезной работы. Остальная энергия от сгорания топлива разошлась на потери.

Что касается КПД атмосферного дизельного агрегата, то этот показатель составляет около 40%. Установка турбокомпрессора позволяет увеличить отметку до внушительных 50%. Использование современных систем топливного впрыска на дизельных ДВС в сочетании с турбиной позволило добиться КПД около 55%.

Такая разница в производительности конструктивно схожих бензиновых и дизельных ДВС напрямую связана с видом топлива, принципом образования рабочей топливно-воздушной смеси и последующей реализацией воспламенения заряда. Бензиновые агрегаты более оборотистые по сравнению с дизельными, но большие потери связаны с расходами полезной энергии на тепло. Получается, энергия бензина менее эффективно превращается в полноценную механическую работу, а большая доля попросту рассеивается системой охлаждения в атмосферу.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как увеличить мощность дизельного двигателя при помощи чип-тюнинга. Из этой статьи вы узнаете о том, что такое прошивка ЭБУ двигателя и какие результаты достигаются путем изменения штатных параметров контроллера.

Принцип работы дизельного мотора

Устройство бензинового ДВС хорошо известно всем. Бензин смешивается с воздухом во впускном коллекторе, а затем в виде гомогенной топливной смеси подается в камеру сгорания в конце такта сжатия. Температура в этот момент не превышает 500 градусов, поэтому воспламенение возможно только от искры высоковольтного разряда. Затем происходит рабочий ход поршня под действием сгоревших газов и цикл повторяется.

Мотор на тяжелом топливе принципиально отличается по принципу работы. У него заметно выше степень сжатия (в среднем 20 единиц), а давление воздуха в цилиндрах в конце такта сжатия может достигать 50 атм. В этот момент происходит распыление солярки через форсунки под высоким давлением. В результате образуется гетерогенная смесь, которая самовоспламеняется при температуре 900 градусов и высоком давлении. После рабочего хода цикл повторяется.

Дизельный двигатель в сравнении с бензиновым

Интересно! Свечи накаливания на дизеле не имеют ничего общего со свечами зажигания. Они предназначены для прогрева воздуха в камере сгорания перед холодным пуском.

Отличия дизельного и бензинового мотора в повседневной эксплуатации

Для простого автовладельца важны не столько технические характеристики, а удобство и безопасность пользования. Хорошие результаты в создании легковых дизельных моторов добились компании BMW, Wolksvagen, Audi, Renault, PSA, Opel. Эти высокотехнологичные двигатели ничем не уступают бензиновым агрегатам, а в чем-то даже превосходят их.

КПД и мощность двигателя

Дизельный двигатель неслучайно массово применяется на тяжелой технике, судах, генераторах. Его КПД достигает 40%, потому что сгорание топливной смеси в цилиндрах с высокой степенью сжатия и температурой более эффективно. Конструкторы изначально проектируют дизельные моторы с большим ходом поршня, чтобы реализовать высокий крутящий момент. Такой мотор получается очень тяговитым, но неспособен быстро набирать обороты и долго поддерживать высокую скорость вращения. Это обуславливает меньшую мощность двигателя в сравнении с бензиновым, но момент будет всегда выше для моторов равного объема.

С тихоходностью дизеля производители борются такими методами:

  • установка турбонаддува;
  • интеркулер в системе подачи воздуха в цилиндры;
  • пьезоэлектрические насос-форсунки высокого давления (Common-Rail);
  • облегчение узлов поршневой группы;
  • установка современной многоступенчатой АКПП.

Так как дизельный мотор раньше выдает весь крутящий момент, то и алгоритм езды будет отличаться. Оптимальный режим – это поддерживать обороты в районе 1700-2000 оборотов, тогда удастся максимально реализовать все его преимущества.

Читать еще:  Через сколько меняют масло в двигателе на шевроле лачетти

Топливная экономичность

Расход топлива – это основная статья затрат в содержании автомобиля, поэтому даже небольшая экономия горючего будет выгодна автовладельцу. Дизельный мотор расходует за счет более высокого КПД меньше топлива в среднем на 20-30% при равном объеме двигателя. Цена ДТ немного выше, чем на 95-ый бензин, но экономия все равно получается заметной. Выгоднее всего эксплуатировать дизель при больших годовых пробегах от 30 тыс. км. При этом современные дизельные моторы с непосредственным впрыском топлива и турбиной всегда будут экономичнее атмосферных с простейшим ТНВД.

Конкурентом по расходу бензина могут быть только наддувные малообъемные бензиновые моторы, которые выдают хороший крутящий момент и мощность уже с 1000 об/мин. Наибольших успехов в разработке даунсайзинговых моторов добились компании VAG, Mersedes, Renault.

Эксплуатация зимой

Риск заправиться некачественной или летней соляркой в России сдерживал рост парка дизельных авто. Если бензин даже при минусовых температурах за 30 всегда остается жидким и хорошо испаряется, то ДТ начинает загустевать. Во многом это зависит от качества самого топлива и присадок в нем, которые позволяют ему оставаться текучим на морозе. Это породило много мифов о сложностях эксплуатации дизеля зимой, хотя исправный мотор на качественной солярке уверенно запускается в минус 30 и ниже.

Если с пуском дизельного мотора в мороз помогают свечи накала, то вероятность обмерзания топливного фильтра, магистралей, бензобака всегда остается. Единственное решение в этом случае – это загнать машину в теплый бокс. По этой причине многие владельцы устанавливают предпусковые подогреватели типа Вебасто, Бинар, а с наступлением холодов добавляют антигель в бак. Бензиновые моторы начисто лишены всех этих недостатков.

Обслуживание и ресурс моторов

Есть такая поговорка: «дизель не экономит, он дает взаймы». Моторы на тяжелом топливе эффективнее и экономичнее, но стоимость их содержания в сравнении с бензинками всегда будет выше. Сюда можно включить высокую стоимость ТО и меньший межсервисный интервал. Например, замена масла рекомендуется каждые 7-10 тыс. км, замена топливного фильтра каждые 20-25 тыс. км (желательно 15 тыс. км). Хотя сами расходники недороги и есть качественные оригиналы (delphi, mann и другие).

Узлы дизельного двигателя, требующие повышенного внимания:

  • ТНВД и насос-форсунки (ремонтируются или меняются целиком);
  • турбина с интеркулером;
  • топливный насос и фильтр;
  • балансирные валы для гашения вибраций;
  • система выпуска с сажевым фильтром;
  • свечи накаливания.

В остальном двигатели считаются очень надежным и ходят 300-400 тыс. км до капиталки, благодаря запасу прочности блока и поршневой группы. Большому ресурсу способствует и работа на малых и средних оборотах. Использование качественного ДТ и своевременная замена масла делает достижимым рубеж в 500 тыс. км без капитального ремонта.

Выбор дизельного мотора

Стоимость новой машины с дизельным двигателем всегда выше, чем с бензиновым в среднем на 50-100 тыс. рублей. С учетом эксплуатации и стоимости ДТ сэкономить на дизеле вряд ли получится. Сегодня такие машины приобретают чтобы получать удовольствие от вождения, потому что по динамике они ничем не уступают бензиновым версиям. Современный дизель не имеет ничего общего со старым тракторным мотором – это очень тихие, комфортные и удобные в повседневной езде моторы. Всеобщая дизелизация и даунсайзинг – это новый тренд в двигателестроении.

А теперь рассмотрим бензиновый двигатель.

Конечно же, самое главное преимущество бензинового двигателя – это его популярность. Благодаря тому, что автомобили на бензине более популярны, техническое обслуживание и ремонт можно осуществить в любой ближайшей автомастерской, а запчасти легче достать и заменить. И, как следствие, стоимость обслуживания гораздо ниже, чем у дизельного двигателя. Кроме того, у бензинового двигателя максимальная мощность, несомненно, выше чем у дизеля. У бензинового двигателя выше частота вращения, на высоких оборотах двигателю наносится минимальный ущерб. С топливом меньше проблем, такой автомобиль фактически «всеяден», что бывает актуально, если нет поблизости качественного бензина. И, конечно, бензиновому двигателю не страшен мороз, проблем со стартом значительно меньше, чем у дизеля.

К минусам бензинового двигателя относится высокий расход топлива из-за системы сжигания, а также более высокая взрывоопасность. У бензинового двигателя более низкая износостойкость, однако это компенсируется тем, что запчасти на замену найти не составляет больших проблем.

Итак, подводя итоги в сравнении бензинового и дизельного двигателя, можно ли сказать какой из них обладает неоспоримыми преимуществами? Этот вопрос решать только будущему автовладельцу. Что для вас комфортнее – меньшая потребляемость топлива и надежный двигатель в дальней дороге или большая маневренность, морозостойкость и легкость обслуживания или другие характеристики.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector