В чем принципиальная разница бензинового и дизельного двигателя

В чем принципиальное отличие дизельного двигателя от бензинового

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.

Чем отличается дизельное масло от бензинового? Ответ на этот вопрос лежит в особенностях работы разных типов моторов. Все знают, что в дизелях топливо сгорает значительно быстрее, по сравнению с бензиновыми агрегатами. Это приводит к небольшому количеству остатка солярки, которая стекает в картер, и попадает в масло. Также, благодаря физическим особенностям дизтоплива, после его сгорания остается значительно больше сажи. Даже современное дизельное топливо содержит большое количество серы. Из-за чего детали подвергаются достаточно большой химической нагрузке. Бензин при прочих условиях более аккуратно относится к деталям.

При использовании качественного топлива, сажи и окислов здесь образуется мало. Поэтому, требования к маслам для таких двигателей минимальны.

Отличительные черты бензиновых моторов

Если сравнить степень сжатия в камерах сгорания дизелей с бензиновыми моторами – у последних он существенно ниже. Это означает, что температурные нагрузки на бензиновый силовой агрегат также более низкие. В то же время для получения оптимального крутящего момента этим двигателям требуются более высокие обороты – они могут достигать отметки 8–9 тысяч. Топливную смесь поджигают искры от свеч. Такой метод воспламенения заставляет топливо сгорать более полно и быстро, поэтому остаточных продуктов горения выделяется меньше, чем это происходит у дизельных агрегатов.

На первый взгляд кажется, что если на бензиновом моторе можно получить больше оборотов, то и масло для него должно быть более жидким. На самом деле это не совсем так. Степень вязкости сопоставима, так как в базовое масло доливается много идентичных присадок. Именно вязкие составы позволяют создавать более устойчивую защитную плёнку на поверхностях деталей. Но смазочный состав для бензиновых агрегатов содержит меньше щелочных соединений. Можно сделать вывод, что масло для инжекторных агрегатов более простое по составу. Если температурные режимы и давление, в которых оно используется, не такие жёсткие – значит, требования к его составу и присадкам более умеренные.

Чем отличается моторное масло для дизельного и бензинового двигателя?

Основное отличие связано с конструктивными особенностями ДВС:

• дизельный двигатель более теплонагружен, КПД его работы выше, детали испытывают повышенную механическую и температурную нагрузку.
• «тяжелое» дизельное топливо вызывает обильное образование сажи.
• высокая степень сжатия топлива в дизеле приводит к тому, что в картере двигателя скапливается много газов, которые заставляют масло активно окисляться.

Так что масло должно быть стойким к окислению, эффективно вымывать сажу и удерживать ее и хорошо охлаждать ДВС.

Основа моторного масла и для инжектора, и для дизеля одинакова: синтетика или органика. Различаются масла присадками. Так, масло для дизелей содержит особые моющие и связывающие присадки. В результате дизельное масло имеет большое щелочное число и повышенную стойкость к окислению.

Опять же, из-за скопления отложений сажи и окислов серы, моторное масло на дизелях меняется чаще, чем на инжекторах.

Кроме того, в последнее время появились универсальные моторные масла. Они таким образом сбалансированы по присадкам, что заливать их можно и в бензиновые, и в дизельные моторы. Но использовать их можно только если двигатель работает на очень качественной солярке. Не уверены в качестве ДТ? Выбирайте масло для дизельных ДВС.

Отличия солярки от бензина

Солярка отличается от октана вязкостью. Как упоминалось ранее, в процессе разделения углеводородные топлива разделяются по вязкости. Как отделены, газ и дизель извлекают отдельно и применять для различных вещей. Октан менее вязкий, чем соляра, он находится выше в дистилляционной колонне.

Способ сжигания 2 видов, также очень отличается. Автомобили, использующие октан, воспламеняют свечой зажигания. Октан не сжимается до высоких температур. Это создает искру, достаточно горячую, чтобы зажечь горючее и сжечь газ, чтобы он мог заставить автомобиль двигаться.

Автомобили, требующие соляровое, не используют свечу, потому что они сжимают горючее до точек, где температура достаточно высока, чтобы сгорать без нее.

Отличия солярки от бензина

Главная отличительная особенность дизеля от бензина заключается в том, что солярка является соединением тяжелых углеводородов, в то время как бензин – соединение легких фракций углеводородов. В отличие от бензина, дизельное топливо поступает в камеру сгорания следом за воздухом. То есть сначала в цилиндры подается воздух, который из-за компрессии и высокого давления нагревается до температуры 850-900 градусов Цельсия. Затем форсунками под давлением в камеры сгорания подается дизельное топливо, которое в разогретой среде мгновенно воспламеняется.

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.

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.