Дизельные или бензиновые: какие моторы лучше

Какие автомобильные двигатели лучше и экономичнее?/ Фото: auto.vercity.ru

1. Из истории

Один из первых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания/ Фото: bibimot.ru

Изначально автомобили выпускались с бензиновыми моторами. Дизельный двигатель попал на конвейер только в 1940-х годах, но популярности не обрел из-за своей тяжести, неповоротливости и шумности. Так что долгое время бензиновые автомобили были практически безальтернативными, а дизельные силовые агрегаты в основном использовались на крупных производствах в качестве генераторов электричества.

Но технологии не стоят на месте. 1980-90-е годы ознаменовались разработкой систем непосредственного впрыска, выпуском эффективных топливных насосов высокого давления, появлением технологии двойного турбонаддува. Это привело к тому, что дизельные моторы начали «отвоевывать» позиции у бензиновых. Так, к 2010-му году почти половина автомобилей, ездящих по дорогам Германии, уже были дизельными.

2. Принцип работы

Как работает ДВС?/ Фото: ffins.kz

Для начала рассмотрим принцип работы бензинового и дизельного двигателей. Сначала кратко. Воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновом двигателе происходит при помощи искры от свечи зажигания, а в дизельном – в процессе сжатия топливно-воздушной смеси происходит самовоспламенение. Именно из-за разницы в организации рабочих процессов конструкции дизельных и бензиновых моторов имеют кардинальные отличия.

А теперь перейдем к подробностям.

3. Бензиновый двигатель

Бензиновый мотор Range Rover Sport/ Фото: lrking.ru

Итак, в основе работы бензинового мотора лежит принцип внутреннего сгорания. В процессе смешивания горючего с воздухом (гомогенная, то есть однородная смесь) во впускном коллекторе и последующего воспламенения при температуре до +500 градусов и взрыве в камере сгорания происходит расширение газов, давление которых приводит в движение поршень, а он в свою очередь – коленвал.

У данного процесса есть ряд минусов. Во-первых, чтобы к моменту возгорания получить однородную смесь, необходимо использовать горючее, которое быстро испаряется при температуре окружающей среды. В противном случае смесь полностью не сгорит. Это свидетельствует о том, что для такого двигателя внутреннего сгорания очень мало альтернатив в плане топлива.

Работа бензинового мотора/ Фото: neftregion.ru

Во-вторых, на коэффициент полезного действия оказывает большое влияние потенциальная степень сжатия топливно-воздушной смеси. А в цикле сжатия смеси в моторе, где она образуется во впускном коллекторе, степень сжатия ограничена детонацией. Для поднятия детонационного порога необходимо:

• использовать бензин с большим октановым числом;
• уменьшить время распространения фронта пламени;
• снизить температуру топливного заряда.

В современных бензиновых ДВС степень сжатия составляет около 11 единиц, и этот показатель, вероятно, максимальный.

В-третьих, диапазон пропорций воздуха к бензину, при котором однородная смесь способна воспламеняться и сгорать, слишком узок. Таким образом, для регулирования мощности можно лишь менять объем смеси, поступающей в мотор при одновременном изменении подачи бензина и воздуха.

Для этого в бензиновом моторе служит дроссельная заслонка, которая ограничивает подачу воздуха. А за дозирование бензина таким образом, чтобы соотношение не выходило из установленных пределов, отвечает система управления.

4. Дизельный двигатель

Машина с дизельным мотором/ Фото: 5koleso.ru

В дизельном моторе сначала воздух под сильным действием поршня сжимается в цилиндре, а потом происходит впрыск в него горючего. Оно самовоспламеняется под воздействием высокой температуры (до 900 градусов) и давления воздуха (до 50 бар). Таким образом, топливо распыляется непосредственно в камере сгорания, перед верхней мертвой точкой поршня.

Микроскопические капли дизеля мгновенно испаряются. Так в дизельном моторе возникает топливно-воздушная смесь. Это происходит в несколько раз быстрее, чем в бензиновом двигателе. В результате смесь получается гетерогенная, то есть неоднородная. Но она так же хорошо самовоспламеняется и сгорает.

При сгорании одна капля дизельного топлива (солярки) выделяет больше тепла и энергии, чем одна капля бензина. Искра здесь не нужна, так что свечи зажигания в этом процессе практически не задействуются, поэтому они редко подлежат замене. С этой точки зрения дизельный мотор экономичнее, чем бензиновый.

В дизельном моторе топливо воспламеняется под действием высокой температуры/ Фото: quto.ru

Таким образом, в дизельном процессе топливная смесь не готовится предварительно. Соответственно, требования к испаряемости здесь ниже, а это означает, что можно использовать разные виды топлива: от дешевых нефтепродуктов до биотоплива. То есть, одно из серьезных достоинств дизеля – это вариативность в выборе горючего.

Дизельный силовой агрегат может работать даже на бензине, но при условии снижения степени сжатия. Так, некоторые армейские многотопливные моторы работают и на солярке, и на бензине со специальными присадками, однако это уменьшает их ресурс.

Сжатие воздуха без горючего имеет еще одно преимущество: за счет устранения опасности детонации расширяются пределы по степени сжатия. Значение в пределах 13 встречается у дизельных моторов с наддувом, а в пределах 25 – у дизельных атмосферников с разделенными камерами сгорания.

Чем выше степень сжатия, тем выше максимальное давление в камере сгорания. Из-за высокого давления делают более прочные и тяжелые детали некоторых механизмов механизмов, за счет чего они более инерционны. Поэтому дизеля менее быстроходны и приемисты, то есть медленнее набирают обороты. В то же время за счет большого крутящего момента такие установки более тяговиты и эластичны.

5. Какое топливо экологичнее?

Дизели выбрасывают больше азотных оксидов и твердых частиц/ Фото: avtovzglyad.ru

Что касается экологичности. На солярке привычно работают тяжелые грузовики. Часто можно наблюдать, как за КамАЗом стелются черные клубы дыма. Это может говорить о том, что дизельное горючее очень грязное, и на его использование давно пора бы наложить запрет. А как обстоит ситуация с экологичностью дизеля, если рассуждать без эмоций?

Дизельные моторы действительно выбрасывают в атмосферу большое количество азотных оксидов и твердых частиц. Но этот недостаток дизелей компенсируется меньшим выбросом углекислого газа. Кроме того, у них выше топливная эффективность по пробегу на километр.

Что касается бензиновых двигателей, то на каждый километр пробега они выбрасывают больше углекислого газа, но меньше азотных оксидов и твердых частиц.

Так какое топливо более экологично? Его вид не имеет значения в плане экологичности для современных автомобилей, в которых стоят катализаторы, сажевые фильтры и системы рекуперации отработанных газов. Более того, дизель может быть чище в плане выхлопа.

В современном мире приняты экологические стандарты для автомобилей, в частности, Евро-6. Если ваше авто, не важно – бензиновое или дизельное, соответствует этому стандарту, то оно считается экологичным независимо от вида потребляемого горючего. А КамАЗы дымят из-за своих особенностей. Но если клубы дыма слишком черные и насыщенные, это говорит о неисправности грузовика и чрезмерном потреблении дизельного топлива (солярки).

6. Какое топливо экономичнее?

Дизельное топливо из-за экономичности используется на коммерческом транспорте/ Фото: novorossiia.ru

Дизельное топливо экономичнее. Из-за экономичности и энергоэффективности солярки она используется для коммерческого транспорта. Дизельные моторы обычно менее мощны, если сравнивать их с бензиновыми, но они легко двигают многотонную технику за счет огромного крутящего момента.

Именно показатели экономичности и энергоэффективности стали причиной того, что дизельные моторы начали устанавливать и в легковые автомобили. В европейских странах сегодня бензин стоит довольно дорого, и поэтому большинство автомобилей здесь оснащаются дизельными силовыми установками. Но в то же время сам транспорт, работающий на солярке, при аналогичной мощности стоит дороже, чем авто, работающие на бензине.

7. Какой тип двигателя экономичнее в плане ремонта?

Ремонт дизеля обходится дороже, чем бензинового двигателя/ Фото: avtoexperts.ru

Большинство автомобилистов считают более экономичным в плане ремонта дизельный двигатель. Этот вид горючего расходуется меньше, реже необходимо менять масло и свечи зажигания по причине, о которой говорилось выше. В этом есть доля правды, но меньше денег на заправку и обслуживание тратится, только пока дизель новый.

Ремонт дизельного мотора обходится гораздо дороже, чем бензинового. Судите сами – вот стоимость некоторых компонентов:

• свеча накаливания – до 3 000 рублей;
• топливная форсунка (одна!) для турбированного дизеля «Мерседес-бенц» или БМВ – до 80 000 рублей;
• топливный фильтр для «Мерседес-бенц» – до 3 000 рублей.

Таким образом, если вы планируете покупку нового автомобиля, то можете выбирать дизель, а если подержанного, то лучше с бензиновым мотором.

8. Дополнительные критерии выбора

Для дальних путешествий больше подходят автомобили с дизельными моторами/ Фото: hyperauto.ru

Выбирая между дизельным и бензиновым мотором, ориентируйтесь также на свои потребности. Если вы передвигаетесь в основном по городу и не очень часто, а загородные поездки у вас короткие, то лучшим вариантом будет авто, работающее на бензине, по причине невысокой стоимости обслуживания.

Любителям дальних путешествий лучше выбирать машины с дизельным двигателем. Также они подойдут тем, кто не мыслит своей жизни без колес. В общем, если вы в год наматываете больше 100 тыс. километров, то автомобиль, работающий на солярке, будет для вас лучшим вариантом.

Если же вы предпочитаете спортивное авто, то у него однозначно должен быть бензиновый ДВС. Такие моторы лучше тюнингуются и отлично ведут себя на больших оборотах. Помимо этого, тихо работающий дизель не даст вам таких эмоциональных ощущений, как рев бензинового мотора на высокой скорости.