22.02.2018
Если не рассматривать водородные, электрические, и прочие пока еще экзотические моторы, все массовые силовые установки для автомобилей делятся на две категории:
Казалось бы, в обоих типах моторов, кинетическая энергия управляемого взрыва топливной смеси преобразуется в крутящий момент, приводящий в движение автомобиль.
На самом деле, создание движущей силы из калорий топлива, это единственное, что их объединяет. Так в чем же отличие дизельного двигателя от бензинового? Наш материал поможет разобраться.
С точки зрения механики, моторы одинаковы. Цилиндр, поршень, шатун и коленвал. Главное отличие в топливе, точнее – в способе его воспламенения. Именно от этого отталкиваются при разработке остальных технологий.
Свойства топлива определяют следующие характеристики:
Если свести работу разных типов двигателя к потребительским качествам, получается, что дизель экономичнее и тяговитей бензинового. Оппонент может похвастать разгонной динамикой и высокой скоростью.
Для примера возьмем четырехтактный мотор (двухтактные системы в современном автомобилестроении не применяются). Турбину не рассматриваем, в качестве системы впрыска солярки возьмем топливный насос высокого давления.
В чем принципиальная разница? Отличаются способы образования топливно-воздушной смеси. У дизеля топливо впрыскивается в цилиндр, уже заполненный воздухом. Бензиновая смесь формируется во впускном коллекторе, после чего подается в камеру сгорания.
Демонстрация работы дизельного двигателя — видео
Система на тяжелом топливе работает просто, точек возникновения неисправности гораздо меньше. Однако стоимость дизельного насоса высокого давления нивелирует преимущества. рис 2
Аналогичный пример – четырехтактный атмосферный двигатель с обычной системой впрыска топлива.
Схема работы бензинового двигателяОбщий принцип эксплуатации такой же – зажечь топливную смесь в ограниченном герметичном объеме. Однако, благодаря отличиям солярки от бензина, с точки зрения термодинамики мы получаем совершенно иную картину.
Температура сгорания у бензина выше, энергии отдается больше. Но она распределяется более равномерно. Поэтому теряется крутящий момент, но прибавляются лошадиные силы.
Обслуживание дизельного и бензинового двигателей отличается как по стоимости, так и по времени проведения ТО. Бензиновые моторы ремонтировать дешевле, хотя ломаются они не реже, чем дизельные.
Для моторов, работающих на солярке, требуются более качественные комплектующие и расходные материалы. Система питания более капризна, и чувствительна к качеству топлива. Чаще производится и замена масла, это также удорожает регламентные работы.
Однако экономия топлива в процессе эксплуатации нивелирует затраты. Основной недостаток дизеля – шумность и резковатый звук. Это не всем нравится.
Бензиновые моторы более понятны и просты в обслуживании, хотя современные экологические системы делают ремонт и обслуживание все более дорогим. Ресурс ДВС на легком топливе ниже.
Это связано не с нагрузками (они на бензиновом моторе не такие высокие), а с запасом прочности деталей. Для дизельного мотора аппаратная часть более прочная, поскольку вибрации и нагрузки выше. В результате владелец получает так называемую избыточную прочность, и мотор «ходит» без поломок дольше.
Сравнение процесса работы дизельного двигателя и бензинового — демонстрационное видео
Проанализировав информацию, полученную в нашем материале, вы сможете осознанно подойти к выбору силовой установки для автомобиля. Идеальных решений не существует, выигрывая в одной технологии, производитель теряет в другой.
В чем принципиальное отличие дизельного двигателя от бензинового Ссылка на основную публикациюВажным 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
Рассмотрим чем отличается дизельный двигатель от бензинового по особенности работы. Конструкции обоих схожи, у того и другого есть поршни, шатуны и цилиндры. Также общими элементами выступают: смазки, газораспределения, система охлаждения, питание и кривошипно-шатунный механизм. Дизельный двигатель содержит усиленные клапаны, коленвал, блок и головки цилиндров, поэтому по размеру и весу превышает. Значительные размеры предполагают восприятие больших нагрузок.
Кроме того, внутри цилиндра поршни имеют дополнительное компрессионное кольцо. Так как устроен он сложнее, то цена у него выше. Основное же отличие обоих моторов – это их топливо. По названию несложно понять, какой из них, что потребляет. Интересно, то, что дизтопливо меньше воспламеняемо, чем бензин, а это плюс к безопасности. Разница между бензиновым двигателем и дизельным имеется также в расположении камеры сгорания. У дизельного она находится на дне поршня, а у бензинового – в головке блока цилиндров.
Что касается формирования топливо-воздушной смеси, то этот процесс у них идет по-иному, а это отражается непосредственно на их службе. В дизельном моторе проникший воздух в цилиндр нагревается во время движения поршня вверх, температура способна подняться до 900 градусов, это происходит, потому что объём воздуха уменьшается, а давление увеличивается, иногда до 5 Мпа. Далее по форсункам под давлением 1500 кгс/см² заходит топливо и сразу возникает воспламенение от горячего воздуха. После чего происходит расширение, поэтому в цилиндре нарастает давление. Это издает сильный шум во время эксплуатации и при сгорании дизель выделят токсичные выхлопы, характеризующиеся неприятным запахом.
Дизельный двигатель
Однако стали появляться более укомплектованные модели, только хоть они и потерпели значительную модернизацию в изоляции звуков за последние десятилетие, но все еще отстают от бензиновых аналогов. Если гонять мотор на холостом ходу, то звуки отчетливо слышны, а если брать бензиновый мотор, то вообще непонятно запущен он или нет. Пропадает грохот у дизельных моторов, только когда достигнута нормальная скорость. А вот в отношении выделений изменений не видно. Как ни стараются компании по производству дизеля снизить в нем коэффициент серы, горючее все равно выделяет оксид азота (NOx) и твердые частицы с неприятным запахом.
Количество топлива и регулировку момента впрыска осуществляет основной узел дизельного двигателя – топливный насос высокого давления (ТНВД). Он работает даже на дешевых плохих по качеству маслах, потому что непривередлив к летучести горючего. А оттого что мощность аппарата контролируется подачей топлива, давление не падает на низких оборотах. Достигнуть неплохую мощность машина с дизельным двигателем способна уже при 2 тыс. оборотах.
Бензиновый двигатель
Если говорить о бензиновом агрегате, то его топливная смесь появляется в карбюраторе или во впускной системе инжектора, при попадании в цилиндр она сжимается, а воспламенение происходит за счет искры свечей зажигания. Дроссельной заслонкой, благодаря потоку воздуха, проходит регулировка мощности. Если сравнивать, то старт машины с бензиновым мотором не такой мощный, потому что топливный насос не дает высокого давления. Процесс проходит бесшумно, а выброс в атмосферу СО/СН, значительно ниже, чем у аналога. Кроме того, в случае диагностики бензиновые конструкции гораздо проще и быстрей осматривать. В плане топлива, при резких перепадах температур гораздо устойчивее.
Обратите внимание: в дизельные устройства при низких температурах (ниже -20 градусов) происходит сворачивание солярки. Поэтому такие двигатели не подходят для граждан северных регионов со среднесуточной температурой зимой от -25–30 градусов.
Так как у дизельных свечей нет зажигания, а топливо воспламеняется спонтанно от впрыскивания к сжатому давлению, то при -30 воздух в цилиндре не набирает нужную температуру нагрева и попросту не воспламеняет топливо. Поэтому для этого применяется технология, замеряющая температуру в цилиндрах, а также выпрыскивающая горючее в конце вращения мотора. Когда поршень находится вверху, то давление возрастает и воздух греется, в это же время вводится топливо. Кроме того, многие дизельные, как дополнительную меру имеют нагревательный элемент, поддерживающий необходимое тепло в блоке.
Установлен бензиновый двигатель
По конструкции дизельный гораздо прочнее и срок его эксплуатации значительно дольше. Однако есть проблема в плане топлива, так как российский дизель не самый лучший по качеству, этим он может подпортить работу мотора. Использование среднего по качеству топлива приводит к частой замене фильтров и масла. Если мотор сломался, его ремонт будет дорогостоящим, так как внутреннее устройство сложнее. Что касается бензинового, то он мощнее, а в плане топлива «всеяден». Запчасти для этого типа мотора легкодоступны.
У дизельных моторов больше крутящего момента, а вот у бензиновых больше лошадиных сил. Когда требуется ускорение и не важна грузоподъёмность, то подходит бензиновый мотор. За счет своей простой конструкции он может достичь горазда высоких пиков оборотов, а это дает возможность получить большее количество лошадиных сил, а после набрать разгон до 100 км/ч быстрее, чем дизельные. А вот если важна грубая сила тяги и масса буксируемого груза подходит больше дизель. Благодаря крутящему моменту дизель способен на крутых склонах легко тянуть грузы. Свой крутящий момент мотор показывает на низких оборотах.
Установлен модернизированный дизельный двигатель
Агрегат дизельного плана – более бюджетный вариант, в отличие от бензинового, так как уровень КПД может достигать 50%, а это существенная экономия топлива. Сегодня на многих европейских транспортных средствах стоит топливная система Common Rail, выводящая на сенсорную панель управления данные о времени и количестве подаваемого топлива. Происходит это за счёт установленных датчиков. Система ведет расчет с максимальной приближенностью до миллиграмма. Принцип подобного дозирования помогает плавно нарастать давлению, от этого мотор работает без трясок при переключении передач. Данная система снижает использование топлива на 20%, а крутящий момент повышает на 25%. По этой причине КПД дизельных устройств больше на 40%, нежели у аналогов.
Читайте также: Как рассчитать расход бензинаОтличие дизельного двигателя от бензинового также заключается в частоте обслуживания. Часто проводить техническое обслуживание дизеля дорого, хотя фильтры и прокладки должны меняться регулярно. Что касается замены моторного масла, антифриза и свечей, то здесь у дизельного двигателя есть преимущество. Стоимость дизельного мотора легко окупаема за счёт длительной службы. Служит он в три раза дольше, чем его аналог. Двигателю нужно отработать в районе 200 тыс. км, чтобы он потребовал капитальный ремонт.
Устройство системы питания двигателя ЮМЗ, Д-65
Не менее значимыми показателями выступают: потребление горючего и степень сжатия. Расход топлива – показатель экономичности. Он показывает, сколько топливо расходуется при мощности в 1кВ. за час. Дизельные аппараты расходуют – 200 до 230 г, а бензиновые выше – 265–305 г. Дизельные устройства никогда не глохнут на низких оборотах, очень часто это происходит с их аналогами, когда тяга на низких оборотах уменьшена. Второй показатель, говорит о том, во сколько раз сжимается смесь в цилиндре во время работы. Дизельные имеют степень сжатия 13 – 25 единиц, а вот показатели бензинового изредка переваливают за 12 единиц.
Начнем с плюсов бензинового мотора:
Схема бензинового двигателя
Плюсы дизельного двигателя:
Пробежимся по минусам бензинового мотора:
Минусы дизельного мотора:
Турбированный дизельный двигатель
Если рассматривать отличия дизеля от бензина, то в городских условиях он, имеет средний показатель -5,8 литров/100 км, а вот бензин – 9,2 литра/100 км. То есть транспортное средство на дизеле, на 1 км потребляется 0,058 л., а на бензине – 0,092 л.. Чтобы подсчитать, сколько обойдется один километр пути по цене, берем стоимость топлива и умножаем на приведенные нами коэффициенты – 0,058 для дизеля и 0,092 для бензина. Получаем цены и сравниваем. Выходит, что дизель экономичнее.
Итак, узнав, чем отличается бензин от дизеля, стало еще сложнее сделать выбор в пользу лучшего двигателя. Поэтому конечно, стоит опираться на: особенности местности, где будет эксплуатироваться автомобиль, тип езды, планы на использования и предпочитаемое топливо.
Автоликбез9 ноября 2017
Один из главных вопросов, возникающий при выборе и покупке автомобиля, – какой тип мотора лучше – работающий на бензине или солярке. Оба силовых агрегата используют единый принцип внутреннего сжигания топлива, но разнятся по конструкции и эксплуатационным характеристикам. Будущему автолюбителю важно понимать, чем отличается бензиновый двигатель от дизельного, чтобы верно подобрать машину, соответствующую конкретным условиям эксплуатации.
В целом устройство обоих моторов одинаковое – коленчатый вал, передающий усилие колесам автомобиля, вращается поступательным движением нескольких поршней (количество – от 3 до 12 шт.). Последние толкает энергия раскаленных газов, выделяющихся в результате сгорания углеводородного топлива. В этом месте и появляется разница между бензиновым и дизельным двигателем – подача и сжигание горючей смеси происходит по-разному.
Бензиновая версия агрегата функционирует по такому алгоритму:
Дизель от бензинового двигателя отличается отсутствием свечей зажигания и малым объемом камеры сгорания. Соответственно, степень сжатия в цилиндрах повышается до 18–22 раз. При движении вверх поршень сдавливает только воздух, а солярка впрыскивается внутрь цилиндра в самый последний момент. Поскольку от сильного сдавливания воздух прогревается до 900 °С, горючее в камере вспыхивает самостоятельно, без искры.
Чтобы струя солярки из форсунок могла попасть в цилиндры на такте сжатия, в системе топливоподачи задействован насос высокого давления – ТНВД. Кстати, свечи в дизеле тоже есть, но выполняют они другую функцию – разогревают топливо перед впрыском внутрь камер.
Чтобы разобраться в характеристиках и поведении двух разных моторов, предлагается провести сравнение их эксплуатационных качеств. Лучший способ это сделать – рассмотреть достоинства и недостатки силовых агрегатов.
Сжигание высокооктанового углеводородного топлива – бензина – позволяет двигателю развивать большую мощность и высокие обороты. Автомобиль, оборудованный таким мотором, обладает лучшей разгонной динамикой, нежели дизельный двигатель. Одно условие: коленчатый вал нужно раскрутить до 2500–3000 об/мин, чтобы достичь максимального крутящего момента.
Положительные моменты от эксплуатации бензинового мотора выглядят так:
Примечание. Дизель от бензина отличается большим содержанием серы, парафина и соединений свинца. Поэтому при сгорании солярки в окружающую среду выделяется гораздо больше вредностей, чем от сжигания легких углеводородов.
Дополнительное преимущество бензиновых силовых агрегатов – универсальность. Если оборудовать машину дополнительной установкой и отдельным топливным резервуаром, можно ездить на сжиженном газе (пропан-бутановая смесь) и даже на метане. Модернизация позволяет экономить средства, поскольку газ ощутимо дешевле жидкого горючего.
Теперь о немногочисленных недостатках:
Плюсы и минусы, присущие бензиновым двигателям, дают им преимущества для установки на легковые автомобили и спорткары. Там, где нужна приличная мощность, комфорт и скорость, данные моторы незаменимы.
Главный плюс силового агрегата – мощное тяговое усилие во всем диапазоне оборотов коленчатого вала. Поскольку дизельное топливо воспламеняется от большого сжатия и сгорает внутри малого объема камеры, расширяющиеся газы гораздо сильнее толкают поршень независимо от частоты оборотов. Поэтому мотор хорошо «тянет» даже на холостом ходу.
Остальные преимущества дизелей заключаются в следующем:
Двигатели, использующие дизельное топливо, устанавливаются на все коммерческие и грузовые транспортные средства. Также они незаменимы на настоящих внедорожниках, эксплуатируемых в тяжелых условиях.
В странах Западной Европы дизели приобрели большую популярность благодаря экономичности. Производители начали оснащать подобными моторами автомобили всех классов, в том числе малолитражки. Внедрение новых технических решений позволило избавиться от характерного «тракторного» звука, присущего старым иномаркам, хотя по уровню шума силовой агрегат все равно проигрывает бензиновому мотору.
Основные минусы дизельного двигателя выглядят следующим образом:
Примечание. С целью повышения экологичности на выпускной тракт современных авто ставится специальный сажевый фильтр. Одна проблема – «придушенный» мотор теряет часть мощности.
Новый дизель, изготовленный после 2000 года, действительно работает тихо. Но по мере износа деталей ГРМ, клапанов и цилиндропоршневой группы звук усиливается, появляется знакомое тарахтение. А чтобы не терять мощность, водители стран бывшего СССР зачастую выбрасывают сажевые фильтры.
Однозначного ответа на данный вопрос не существует, многое зависит от сферы применения автомобиля. Сравнение бензиновой и дизельной версии показывает, что вторая более экономична в краткосрочной перспективе. То есть, в процессе эксплуатации затраты на горючее существенно ниже, но когда вопрос ремонта ТНВД либо форсунок встанет ребром, придется сразу выложить кругленькую сумму.
Когда следует выбирать дизельный двигатель:
Если ни один из перечисленных пунктов вам не подходит, смело покупайте машину с бензиновой версией силового агрегата. С данным двигателем тоже можно экономить – добавить газовую установку либо ездить потише, без резких динамичных разгонов.
Эксплуатационная долговечность дизельного и бензинового мотора примерно одинакова, как и стоимость ремонта. Но первый больше боится гидроударов: стоит буквально капле воды проникнуть в камеру сгорания (например, через воздушный фильтр), и трещина в головке цилиндров обеспечена. В бензиновой версии степень сжатия меньше, а камера больше, поэтому вероятность разрушения от попадания воды гораздо ниже.
Двигатель можно смело называть сердцем любого автомобиля. Нет двигателя – нет машины. Он представляет собой основной источник энергии для автомобиля, благодаря которому возможно движение. Сама энергия передается в колеса через трансмиссию.
Существует три типа двигателей:
ДВС позволяют преобразовать энергию из различных веществ в механическую работу. Основными источниками энергии являются бензин, дизель и газ.
Электродвигатели используют электроэнергию, которая поступает из аккумуляторов или топливных элементов.
Гибридный двигатель включает в себя ДВС и электродвигатель. Подача энергии в таком двигателе может осуществляться последовательно или параллельно.
Один из видов ДВС – бензиновые. В их цилиндрах находится заранее сжатая смесь из топлива и воздуха, которая впоследствии поджигается искрой от электричества. Изменять мощность в таких двигателях можно через регуляцию потока воздуха, в чем помогает дроссельная заслонка. Наиболее популярными в автомобилях являются четырехтактные двигатели. Цикл их работы делится на четыре этапа: впуск, сжатие, сгорание и расширение, выпуск.
Двухтактный двигатель включает в себя лишь два этапа: сжатие и расширение. Вместо впуска и выпуска здесь выступает продувка цилиндра.
Несмотря на малые размеры и свою простоту, двухтактные двигатели серьезно уступают четырехтактными по нескольким пунктам:
Также бензиновые двигатели принято разделять на карбюраторные и инжекторные. В первом случае приготовление топливной смеси происходит в специальном устройстве (карбюраторе), где топливо смешивается с воздухом и получается готовая смесь. Во втором случае топливо передается в поток воздуха с помощью форсунок, через которые топливо проходит под давлением, используя электронную систему.
Инжекторные двигатели обладают повышенной экологичностью, благодаря которой двигатели получили особую популярность и стали очень востребованными.
Некоторые системы бензиновых двигателей являются идентичными для всех типов:
Двигатели такого типа обладают повышенной эффективностью, из-за чего их часто применяют в грузовых машинах. Практически каждая крупная компания-производитель легковых автомобилей имеет несколько моделей, которые обладают дизельным двигателем. Европейские страны начали постепенный переход на дизельное топливо, из-за чего производство автомобилей с таким двигателем постоянно увеличивается. Работает дизельный двигатель следующим образом: топливо проникает в камеру сгорания, где смешивается с воздухом и воспламеняется. Камера сгорания бывает двух видов: разделенная и неразделенная.
Степень сжатия в таких двигателях значительно выше, чем в бензиновых. Из-за этого приходится использовать более крепкие детали.
Двигатели обоих типов имеют одинаковую конструкцию, за исключением более укрепленных деталей в дизельном ДВС.
Выбор двигателя определяется предпочтениями водителя. Во многом они разные, но благодаря этому каждый имеет возможность выбора. Кому-то важнее экономичность, а кому-то – мощность. Оба двигателя способы принести удовольствие от вождения. Главное, выбрать наиболее подходящий для своего стиля вождения.
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453