В чем отличие дизельный двигатель от карбюраторного

Двигатель – самая важная часть автомобиля. Именно благодаря этому агрегату машина приводится в движение. Нет двигателя – машина превращается в обычную повозку. Телегу. Только в эту телегу лошадей не запрячь.

При помощи двигателя энергия сгорания топлива или энергия электрическая преобразуются в механическую энергию, которая необходима для движения.

Традиционно на автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания на бензине или дизельном топливе, используются также газовые двигатели, всё чаще начинают применять гибридные двигатели, которые представляют собой симбиоз двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Очень много разработок в области электрических двигателей. Однако, данный тип двигателя пока не получил широкого распространения.

Двигатели внутреннего сгорания

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания

В цилиндрах таких двигателей сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой. Мощность двигателя регулируется путем регулирования потока воздуха, при помощи дроссельной заслонки.

В автомобилях, возраст которых составляет 10 лет и старше, управление дросселем осуществлялось путем нажатия на педаль газ. На современных автомобилях тоже нужно нажимать на газ, но только для того, чтобы послать сигнал ЭБУ (электронному блоку управления, «мозгам»), управляющему дроссельной заслонкой.

Виды бензиновых двигателей

Бензиновые двигатели могут быть карбюраторными и инжекторными. Бензиновые двигатели различаются по числу и расположению цилиндров, по способу охлаждения (воздушное и масляное охлаждение), по способу наполнения цилиндров воздухом (атмосферные, с наддувом, компрессорные) и другие.

Карбюраторные бензиновые двигатели 

В карбюраторном двигателе горючая смесь приготавливается, собственно в карбюраторе. Основных видов карбюратора три:

  • поплавковый;
  • мембранно-игольчатый;
  • барботажный.

Барботажный карбюратор выполнен в виде бензобака с поднятой над топливом глухой доской, оснащенной двумя патрубками, подающей воздух в бак и отбирающей смесь в двигатель.

Как видно из конструкции, данный карбюратор очень примитивен. Он является достаточно громоздким, малоэффективным и сильно зависящим от погодных условий. Кроме того, его применение небезопасно.

Может случиться взрыв паров топливно-воздушной смеси.

В чем отличие дизельный двигатель от карбюраторного

Барботражный карбюратор1 — дроссельная заслонка

Мембранно-игольчатый карбюратор создан как самостоятельная часть, элемент автомобиля. Устройство состоит из нескольких камер, которые разделены мембранами и соединенны штоком с иглой на конце, которая запирает седло клапана подачи бензина.

Достоинством данного карбюратора является то, что его можно размещать в любом положении, относительно поверхности земли. Недостаток – сложность настройки. Обычно такой карбюратор устанавливается на газонокосилки, бензорезы и т.п.

Но в качестве вспомогательного устройства, его можно обнаружить на автомобиле ЗИЛ-138.

Поплавковые карбюраторы составляют подавляющее большинство существующих в природе карбюраторов. Именно поплавковые карбюраторы устанавливаются на автомобили. Стоит заметить, что модификаций данного типа карбюратора огромное множество. Но, в обязательном порядке, в его состав входит поплавковая камера и смесительная камера.

Инжекторные двигатели

Инжекторная система впрыска топлива стала активно применяться в 80-х годах прошлого века. Инжекторные двигатели отличаются от карбюраторных тем, что в инжекторной системы происходит принудительный впрыск топлива во впускной коллектор или цилиндр.

В настоящее время в большинстве инжекторных двигателей используется электронная система впрыска.

А происходит это так: в контроллер с датчиков собирается всевозможная информация, в том числе о положении коленвала, положении дросселя, скорости автомобиля, температуры охлаждающей жидкости и входящего воздуха.

На основании этих данных контроллер подает сигналы форсункам, системе зажигания, регулятору холостого хода и другим системам.

Инжектор, по сравнению с карбюратором имеет ряд преимуществ:

  • уменьшение расхода топлива;
  • упрощение запуска двигателя;
  • уменьшение вредных выбросов;
  • отсутствие необходимости в ручной настройке системы.

Но есть и недостатки:

  • постоянная необходимость в напряжении питания;
  • нужда в специальных познаниях, в случае ремонта.

По большому счету, именно требования к понижению количества выброса вредных веществ, заставило автопроизводителей перейти от карбюратора к инжектору. Катализаторы, которые ставят на инжекторные автомобили, способны работать при достаточно узком диапазоне химического состава веществ, выходящих через выхлоп. А обеспечить такой диапазон может только современная система впрыска.

Особенности современных бензиновых двигателей

Во многих моделях современных автомобилей применяется для каждой свечи своя отдельная катушка зажигания. Особенно характерно это для японских автомобилей.

Чтобы решить проблему «зависания» заслонок, во многих «больших» двигателях используют по два впускных и выпускных клапана на цилиндр.

Как уже было отмечено, в большинстве современных автомобилей используется электронная педаль газа.

Дизельный двигатель

Как и бензиновый, дизельный двигатель является агрегатом внутреннего сгорания. Только в качестве топлива в таком двигателе можно использовать широкий диапазон жидкостей: от керосина и мазута до пальмового и рапсового масла.

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя

  • 1-й такт: открывается впускной клапан, «всасывая» в цилиндр воздух, после этого впускной клапан начинает закрываться, а выпускной – открываться.
  • 2-й такт: поршень сживает воздух.
  • 3-й такт: поршень двигается к верхней мертвой точке, в горячий воздух распыляется топливо, которое воспламеняется, а продукты сгорания двигают поршень вниз.
  • 4-й такт: поршень идет вниз, продукты сгорания удаляются через выпускной клапан.

С некоторыми особенностями, но по такому принципу работают практически все ДВС с поршневой системой.

Особенности дизельного двигателя, топлива и автомобилей с дизельным двигателем:

  • — двигатель имеет КПД до 50 процентов;
  • — дизельный двигатель не имеет возможности набирать высоких оборотов. Топливо не успевает за короткое время догореть. По причине высокой механической напряженности детали дизельного двигателя дорогостоящие и массивные.
  • — дизельный автомобиль более экономичен и отзывчив в движении.
  • — дизельное топливо нелетучее, а следовательно более безопасное. Кстати, вредных веществ дизель выбрасывает меньше, чем бензиновый двигатель. Но, катализаторы, установленные на инжекторных автомобилях, нивелируют разницу.
  • — дизельное топливо при низких температурах часто застывает и парафинируется, что может означать одно: дизель труднее завести зимой.
  • — современные дизельные двигатели чаще всего идут в комплекте с турбинами и интеркуллерами.

Рекорды дизеля

В 2006 году автомобиль JCB Dieselmax, оснащенный дизельными двигателями развил скорость в 563 километра в час. Каждый из дизелей имел объем 5 литров и мощность 750 лошадиных сил.э

Самым большим дизельным двигателем является 14-ти цилиндровый судовой Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, рабочий объем которого более 25 литров, мощностью 108920 лошадиных сил.

В чем отличие дизельный двигатель от карбюраторного

Wärtsilä-Sulzer RTA96-C

Самый мощный «грузовой» дизель MTU 20V4000 устанавливается на карьерные самосвалы «Либхерр». Он имеет конфигурацию V20, объем – 95,4 литра и мощность 4023 лошадиных силы.

Самый большой «легковой» дизель устанавливается на Ауди Кью 7. Его рабочий объем – 6 литров, он имеет V-образную форму и 12 цилиндров. Мощность двигателя – 500 лошадиных сил.

Газовый двигатель

В газовом двигателе в качестве топлива используются углеводороды. Он тоже относится к ДВС.

Газовое топливо, как правило, закачивается в баллон, установленный на автомобиле, под высоким давлением. Газовый редуктор понижает давление газовой жидкости или паров до атмосферного, через форсунки смесь впрыскивается в двигатель, где воспламеняется при помощи искры.

Комбинированные ДВС

Данный тип двигателя называется так потому, что он представляет собой комбинацию поршневого и лопаточного устройств.

Наиболее распространен среди комбинированных – поршневой двигатель с турбонагнетателем. Принцип действия такой: в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины раскручивается её ротор, вал, а также ротор компрессора, нагнетающего кислород в двигатель. Таким образом, энергия выхлопных газов, которая без турбонагнетателя не использовалась бы, нашла свое применение.

Дополнительные системы, необходимые для ДВС

Двигатель автомобиля сравнивают с человеческим сердцем. Сердце не может функционировать без взаимодействия с другими органами в организме. Так и двигателю для нормальной работы нужно несколько дополнительных систем.

Конечно же, большинство двигателей не может работать без трансмиссии, потому что эффективен ДВС только в узком диапазоне оборотов. Впрочем, сейчас активно ведутся разработки по созданию гибридных двигателей, которые всегда должны работать в оптимальном режиме.

Двигателю нужны система зажигания, выхлопа и охлаждения. О последней стоит поговорить более подробно.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения представляет собой набор устройств, которые подводят к конкретным элементам двигателя охлаждающую среду, отводящую от них в атмосферу лишнюю теплоту. Система охлаждения двигателя имеет целью поддержание температуры двигателя в рабочих параметрах.

Когда в цилиндре сгорает топливная смесь, температура достигает 2000 градусов. Охлаждающая жидкость обязана поддерживать температуру двигателя в пределах 80-90 градусов.

Читайте также:  Бензиновый двигатель гринфилд неисправности

Система охлаждения двигателя может быть воздушной, жидкостной и гибридной.

Воздушное охлаждение

Воздушное охлаждение – самое простое из типов охлаждения двигателя. Оно может быть естественным и принудительным. Оно осуществляется путем установки развитого оребрения на внешней поверхности цилиндров.

Такое охлаждение имеет значительные недостатки. Так воздух не может отводить значительные массы тепловой энергии. А некоторые участки двигателя подвергаются опасности локального перегрева.

Воздушное охлаждение устанавливается на мопеды, мотоциклы, скутеры.

Принудительное воздушное охлаждение осуществляется путем установки вентиляторов, оребрения и помещения системы в защитный кожух. Здесь также существует опасность локального перегрева участков двигателя, которые недостаточно обдуваются воздухом. Кроме того, повышается уровень шума агрегата. В Советском союзе системой воздушного охлаждения был оснащен автомобиль Запорожец.

Дизельный грузовой автомобиль Татра до 2010 года оснащался системой принудительного воздушного охлаждения. Многие трактора, преимущественно легкие и средние используют аналогичную систему охлаждения.

В чем отличие дизельный двигатель от карбюраторного

Двигатель Lombardini 11LD 626-3NR — 4-х тактный трёхцилиндровый дизельный двигатель с горизонтальным расположением вала отбора мощности и воздушным охлаждением.

Жидкостное охлаждение

В данном типе систем охлаждения двигателей охлаждающая жидкость перемещается по замкнутому контуру. А тепло выдувается при помощи радиатора, установленного под капотом авто.

Жидкостная система охлаждения предусматривает следующие составные части:

  1. Рубашка охлаждения – полость, которая охватывает части двигателя нуждающиеся в охлаждении. По этой полости циркулирует охлаждающая жидкость.
  2. Помпа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру.
  3. Термостат – устройство поддерживающее рабочую температуру жидкости. Если температура не достигла рабочей, то термостат направляет жидкость по малому кругу циркуляции.
  4. Радиатор. Он выводит тепло из системы.
  5. Вентилятор, создающий поток воздуха, направленный на радиатор для ускорения вывода тепла из системы.
  6. Расширительный бак.

Охлаждение масла

Очень часто, особенно в случаях с двигателями большой мощности, нуждается в охлаждении и масло. Масло охлаждается при помощи охлаждающей жидкости, или же при помощи воздуха, с использование отдельного радиатора.

Испарительная система охлаждения

При такой системе охлаждения охлаждающая жидкость или вода доводятся до кипения, в результате чего теплонагруженные элементы двигателя охлаждаются. Испарительная система охлаждения до сих пор применяется для понижения температуры мощных дизельных агрегатов в Китае.

История создания

Известно, что в 1807 году француз де Ривас сконструировал первый поршневой двигатель. Несмотря на то, что устройство, которое получило название «машина де Риваса», работала на сжиженном водороде, оно имело ряд признаков двигателя внутреннего сгорания. В частности, шатунно-поршневую группу, зажигание с искрой.

Француз Ленуар в 1860 году сконструировал двухтактный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мощность этого устройства составляла около 12 лошадиных сил, искра подавалась от внешнего источника, а коэффициент полезного действия не превышал 5 процентов. Между тем, двигатель Ленуара имел практическое применение.

Его устанавливали некоторое время на лодки.

Немец Отто, изучив устройство Ленуара, построил в 1863 году атмосферный двухтактный одноцилиндровый двигатель, который имел КПД уже 15 процентов. При этом, топливо воспламенялось при помощи открытого пламени. В 1876 году все тот же Отто построил четырехтактный газовый ДВС.

А вот первый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания был сконструирован в России в 1880-х годах. Его создателем стал О.С. Костович.

В 1885 году Даймлер и Майбах создали карбюраторный бензиновый двигатель. Сдела двигатель был для мотоцикла. Но в 1886 году его установили на автомобиль.

В 1897 году Дизель усовершенствовал двигатель Даймлера-Майбаха, оснастив его зажиганием. Через год в России на заводе «Людвиг Нобель» Г.

Тлинкер доработал двигатель Дизеля, превратив его в двигатель высокого сжатия с воспламенением. Но широкое применение данный двигатель получил не как силовой агрегат автомобиля, а как стационарный тепловой двигатель.

Мощность устройства составляла около 20 лошадиных сил. Главным его преимуществом была экономичность.

В начале 20-го века Коломенский завод выкупил у «Людвиг Нобель» лицензию на выпуск «русских дизелей». В 1908 году главный инженер этого завода патентует двухтактный дизельный двигатель с двумя коленвалами и противоположно-движущимися поршнями.

Параллельно происходила разработка бензиновых двигателей. В США изобретатели Харт и Парр разработали двухцилиндровый бензиновый двигатель. Он имел мощность в 30 лошадиных сил.

Так наступила эра автомобилей, самолетов, теплоходов и тепловозов. Королем в этой эре выбрали двигатель внутреннего сгорания.

Чем лучше или чем хуже дизель по сравнению с карбюраторными двигателями? — DRIVE2

В чем отличие дизельный двигатель от карбюраторного

Начнём с того что дизель и карбюраторный двигатель это двигателя внутреннего сгорания.двигатель

В карбюраторных двигателях смесеобразование происходит в карбюраторе, и потом уже эта смесь поступает в цилиндры двигателя, где происходит воспламенение смеси от искры электрической свечи.

В дизелях смесеобразование происходит в камере сгорания: сначало туда поступает чистый воздух, затем этот воздух сжимается(степень сжатия 20:1), в процессе сжатия температура воздуха повышается до порядка 500-750 градусов Цельсия и уже потом, через форсунки топливо поступает в камеру сгорания, где воспламеняется из-за высокой темепературы.

Таким образом свечи дизелям не нужны, а топливо подаётся топливным насосом высокого давления (ТНВД). Топливный насос может быть заведён как на все форсунки сразу, так и может стоять на каждую форсунку отдельно.

В автомобилях чаще стоит один на все, который в опрделённый момент подаёт топливо к определённой форсунке и через эту форсунку топливо уже впрыскивается в камеру сгорания.

Причём давление подачи топлива, фактически распыление его в камере сгорания настраивается форсункой. И ТНВД и форсунки очень чувствительны к грязи и воде в топливе, потому как топливо является для них смазкой.

Если попадает грязь на плунжера насосов или штифты форсунок, то происходит более интенсивное изнашивание этих деталей. Поэтому для отчистки топлива применяют топливные фильтры грубой и тонкой отчистки.

Так как топливо сгорает при высоких давления в дизелях, то силы, которые действуют на цилиндро-поршневую группу, выше, чем в карбюраторных двигателях, из-за этого больше и шумность. Так же шумность выше из-за особенностей процесса сгорания топлива в дизелях.

Дизель имеет большую массу, а так же он в полтора-два раза дороже в производстве.

Если говорить о плюсах дизеля, то дизеля более надёжны и имеют более высокий моторесурс — капитальный ремонт через 400-800 тыс.км пробега автомобиля.дизель

Дизель более экономный и имеет более высокие тяговые характеристики, и более высокий КПД, а так же дизельное топливо не воспламеняется от искры на воздухе, что существенно улучшает пожаробезопасность, к тому же дизельное топливо дешевле.

Дизеля на 25% выбрасывают в атмосферу меньше углекислого газа. А как известно, углекислый газ является источником парникового эффекта, таким образом получается, что дизеля более экологически чистые.

К тому же с появлением новых ужесточённых экологических стандартов производители дизелей видут активную работу по улучшению показателей влияющих на загрезнение окружающей среды.

Результатом такой работы стало появление новых систем питания, которые обепечивают более высокую точность своевременного впрыска топлива и его дозирования.

Это такие системы как насос-форсунки, где топливный насос был объединён с форсункой в один узел, а так же система где ТНВД работает на общую топливную магистраль, из которой топливо попадает к электромагнитным форсункам и впрыскивается по команде электронного блока управления. Так же в выхлопных системах дизелей появились сажевые фильтры и катализаторы. А использование режима предварительного впрыскивания топлива значительно уменьшило шумность дизеля.

В настоящий момент в Европе половина регестрируемых автомобилей это дизельные автомобили и видимо всё ещё впереди.

Чем отличается дизельный двигатель от карбюраторного

Большинство деталей и механизмов дизельных двигателей почти не отличается от подобных деталей и механизмов карбюраторных двигателей. Смазку, уход и регулировку многих узлов дизельных двигателей выполняют совершенно так же, как соответствующие операции технического обслуживания аналогичных механизмов карбюраторных двигателей.

Морской дизельный двигатель. Дизель-генератор. Фото автора.Морской дизельный двигатель. Дизель-генератор. Фото автора.

  • Ремонт отдельных деталей дизельных двигателей по технологическим приёмам совпадает с ремонтом таких же деталей карбюраторных двигателей.
Читайте также:  Время запуска инжекторного двигателя

Однако при техническом обслуживании важнейших узлов дизельных двигателей – воздухоочистителей, системы смазки, топливной аппаратуры – необходимы новые приёмы и условия.

  • Там, где это не делается, нельзя добиться работы дизельного двигателя без ремонта в течение продолжительного времени. Особенно резко на качестве работы дизельного двигателя отражается состояние топливной аппаратуры.

Работа топливной аппаратуры дизельных двигателей отличается особенностями, которые коренным образом изменяют многие установившиеся понятия о техническом обслуживании системы питания.

  • В частности, это относится к понятию о чистоте дизельного топлива и к понятиям о режимах регулирования топливной аппаратуры.

Малайзия. Фото автора.

  • Схема действия дизельного двигателя в основном подобна схеме действия карбюраторного двигателя. Четырёхтактный дизельный двигатель так же, как и четырёхтактный карбюраторный двигатель, имеет четыре последовательно повторяющиеся такта:
  • 1) всасывание;
  • 2) сжатие;
  • 3) рабочий ход (сгорание и расширение);
  • 4) выпуск.

Морской дизельный двигатель. Дизель-генератор. Фото автора.Морской дизельный двигатель. Дизель-генератор. Фото автора.

Однако процессы, происходящие в камере сгорания и в цилиндре дизельного двигателя во время этих тактов, существенно отличаются от процессов, происходящих в карбюраторном двигателе.

  • В карбюраторном двигателе во время такта всасывания происходит засасывание в цилиндр двигателя воздуха вместе с распыленным и испаренным топливом.
  • В дизельном двигателе во время такта всасывания в цилиндр поступает только чистый воздух.
  • Во время такта сжатия в карбюраторном двигателе происходит сжатие рабочей смеси (воздух с распыленным и испаренным топливом) обычно до давления 4-9 атм. Выше этого давления сжатие смеси в карбюраторном двигателе не применяется, так как это может вызвать самовоспламенение рабочей смеси.
  • Во время такта сжатия в дизельном двигателе происходит сжатие чистого воздуха до давления 30 атм. и выше. Вследствие такого сжатия воздух в конце такта нагревается до высокой температуры, что обеспечивает возможность самовоспламенения распыленного топлива внутри цилиндра, если подать топливо в соответствующий момент времени.

Морской дизельный двигатель. Дизель-генератор. Фото автора.Морской дизельный двигатель. Дизель-генератор. Фото автора.

Высокая температура сжатого воздуха позволяет применять для работы дизельных двигателей более дешёвое дизельное топливо; для работы карбюраторного двигателя можно применять только лёгкое, более дорогое топливо: керосин или бензин.

  • Во время рабочего хода в карбюраторном двигателе происходит воспламенение рабочей смеси от электрической искры, а наибольшее давление в цилиндре достигает 30-40 атм.
  • Во время рабочего хода в дизельном двигателе происходит самовоспламенение топлива, впрыснутого в виде мельчайших частиц в нагретый сжатый воздух, находящийся в камере сгорания цилиндра.
  • Давление сгорания в цилиндре дизельного двигателя достигает 50-80 атм.
  • Во время такта выпуска как в карбюраторном, так и в дизельном двигателе происходит удаление отработавших газов.

Тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива в цилиндре как карбюраторного, так и дизельного двигателя, преобразуется шатунно-кривошипным механизмом в механическую работу.

Малайзия. Фото автора.

Рекомендуем к прочтению:

Статья и фото: “Журнал Морского Волка”

Если Вам понравилась статья, не забудьте поставить оценку. Подписывайтесь на канал, пишите комментарии, задавайте вопросы.

Почему в автомобиле с дизельным двигателем не использовали карбюратор

Долгое время бензиновые двигатели производились с карбюраторной системой питания. Вплоть до конца 80-х, а в России и ряде других стран и до начала 2000-х с конвейеров бойко сходили автомобили, на двигателях которых устанавливали этот узел системы питания поршневых бензиновых ДВС. Подчеркнем — бензиновых. Но почему не дизельных?

  • По какой причине на более-менее современные дизельные моторы ставились системы впрыска?
  • На эти вопросы мы и попробуем дать ответ сегодня, а точнее воспользуемся рассуждениями одного сведущего человека по имени Габриэль Морено — инженера-механика, работающего на очень известного производителя дизельных двигателей в США, поэтому есть шанс, что на слова данного человека можно сослаться.
  • Итак, вот его объяснение, почему дизели никогда не использовали карбюраторы, но оборудовались ТНВД и системой прямого впрыска:

«Как известно, бензиновые моторы — это поршневые двигатели внутреннего сгорания, которые идут с искровым зажиганием. Основой зажигания в них выступает искра, которая проскакивает между электродами свечи в определенный момент для воспламенения топливно-воздушной смеси внутри цилиндра.

С другой же стороны, дизельные моторы — это двигатели внутреннего сгорания, в которых воспламенение происходит от сжатия, что означает, что воздушно-топливная смесь внутри цилиндра воспламеняется не от искры, а от тепла, создаваемого при сжатии воздушно-топливной смеси внутри цилиндра. Именно поэтому, как известно, дизельные двигатели имеют гораздо более высокую степень сжатия по сравнению с бензиновыми коллегами, а также и более высокий термический КПД.

www.enginelabs.com

Итак, теперь, когда изложено фундаментальное различие между бензином и дизелем, давайте перейдем к вопросу, говорит Габриэль, касающемуся того, почему карбюраторы нельзя использовать на дизельных моторах?

Что ж, поскольку топливно-воздушная смесь воспламеняется теплом от сжатия, у нас должен быть способ рассчитать время начала воспламенения. В бензиновом двигателе инженеры делают это, используя опережение зажигания, но без свечи зажигания в дизельном двигателе это и не нужно, поскольку в данном случае мы делаем это, рассчитывая момент впрыска топлива.

Иными словами, если бы мы попытались запустить дизель с карбюратором, он бы работал очень плохо, потому что на каждом такте впуска мы подавали бы воздух и топливо. Воспламенение в цилиндре в таком случае происходило бы, как только смесь становилась бы достаточно разогретой от сжатия, но такое состояние будет чрезвычайно сложно поймать.

Гораздо лучше, когда дизель будет использовать топливную систему высокого давления, которая впрыскивает топливо в очень точный момент, и оно (давление) должно быть высоким, чтобы давление струи топлива могло преодолевать давление в цилиндре и распылиться из форсунки, несмотря на момент впрыска в точке цикла, когда давление в цилиндре наиболее высокое, то есть в момент, когда поршень приближается к верхней мертвой точке.

Используя форсунку высокого давления, мы можем контролировать синхронизацию подачи топлива (и, следовательно, обороты двигателя), а контроль количества топлива, проходящего через форсунку, определяет, какое давление создается в цилиндре, что, следовательно, влияет на крутящий момент.

Без возможности управления синхронизацией подачи дизеля мы не могли бы заставить двигатель набирать обороты или производить мощность. Карбюратор на дизельном двигателе только позволял бы топливу течь постоянно, без контроля времени подачи топлива». 

Вот в чем смысл! Если нет свечей зажигания, управляемых распределительным устройством двигателя, мы не сможем контролировать момент того, когда тот или иной поршень должен достигнуть своего рабочего хода. Вам нужно будет рассчитать время, контролируя при этом, когда будет впрыскиваться в цилиндр дизельное топливо. И все это механически.

www.autopartsprodigy.com

Технически это крайне сложная и нестабильная схема работы, в частности из-за того, что с каждым цилиндром в таком случае нужно работать топливной системе индивидуально, поэтому установка с дроссельной заслонки не будет работать так же, как она работает на бензиновых моторах.

И еще это также означает, что нажатие на педаль газа на дизельном двигателе, оборудованном карбюратором, приведет к попаданию более богатой топливно-воздушной смеси в цилиндры, и если эта смесь будет слишком богатая, без достаточного количества воздуха, это приведет к плохому сгоранию, из-за чего автомобиль просто не будет тянуть, а мотор станет работать нестабильно и в режиме постоянного чрезмерного износа.

Обложка: www.autoevolution.com

В чём отличия между бензиновым и дизельным двигателем

На протяжении десятилетий автомобилисты спорят о том, какой двигатель внутреннего сгорания лучше — дизельный или бензиновый.

И хотя ничего плохого в спорах нет, ведь в них, как известно, рождается истина, парадоксально то, что очень часто участники дискуссии на самом деле не понимают объективных преимуществ и недостатков того или иного вида ДВС.

Дабы исправить эту ситуацию, сегодня мы разберём особенности конструкции и механику работы каждого из типов двигателей, сформировав полноценный список плюсов и минусов как дизельного мотора, так и бензинового. Это и расширит кругозор автомобилиста, и позволит подобрать оптимальный движок для конкретной цели.

Telegram-канал создателя Трешбокса про технологии

  • ⚠️ Важно: что бензиновые, что дизельные силовые агрегаты являются двигателями внутреннего сгорания — они используют энергию сгорания топлива в рабочей камере, преобразовывая её в механическую работу двигателя.
Читайте также:  Давление масло в двигателе и шум в двигателе

Перед тем, как изучать отличия между дизельным и бензиновым двигателями, стоит разобрать, из каких компонентов состоит двигатель внутреннего сгорания.

Дело в том, что «внутреннюю начинку» силовой установки можно условно разделить на два важнейших компонента — газораспределительный механизм (ГРМ) и кривошипно-шатунный механизм (КШМ), которые играют основную роль в процессе сгорания топлива.

Собственно, КШМ необходим для того, чтобы преобразовывать энергию от сгорания топлива во вращательно-механическую энергию, которая «крутит» колёса автомобиля, а ГРМ отвечает за подачу смеси в рабочие камеры для её подальшего сжигания.

Как работает бензиновый двигатель

Механика работы бензинового двигателя внутреннего сгорания на самом деле крайне простая и разделяется на четыре такта (двухтактные двигатели в автомобилях используются крайне редко):

  1. Впуск. Когда поршень достигает верхней мёртвой точки рабочей камеры, «кулачки» распределительного вала газораспределительного механизма (ГРМ) открывают впускные клапаны, наполняя рабочую камеру топливно-воздушной смесью (воздух и бензин) до тех пор, пока поршень не достигнет нижней мёртвой точки — в этот момент впускной клапан закрывается.
  2. Сжатие. Во втором такте поршень двигается из нижней мёртвой точки к верхней, сжимая топливно-воздушную смесь — из-за этого заметно повышается её температура. 
  3. Рабочий ход. Под конец предыдущего такта, когда поршень почти добрался до верхней мёртвой точки, сжатая и разогретая (вплоть до 500 °С) топливно-воздушная смесь поджигается искрой от свечи зажигания. Начинается процесс сгорания топлива, в ходе которого горючая смесь достигает температуры в 2200 °С, а давление в рабочей камере поднимается в среднем в три раза. Под давлением расширяющихся газов поршень двигается от верхней мёртвой точки к нижней, раскручивая коленчатый вал КШМ при помощи шатуна. Именно на этом такте и происходит преобразование тепловой энергии во вращательную механическую.
  4. Выпуск. На четвёртом такте газораспределительный механизм открывает выпускной клапан, а поршень, двигаясь от нижней мёртвой точки к верхней, выдавливает из рабочей камеры образовавшиеся там отработанные газы, после чего выпускной клапан закрывается — полный цикл работы ДВС завершён.
  • То есть, в рабочую камеру цилиндра подаётся топливо, которое сжимается и поджигается искрой (это очень важный момент), после чего поршень по действием газов толкает шатун, передавая вращение на коленчатый вал, а тот, условно говоря, на колёса автомобиля.
  • Несмотря на распространённое заблуждение, процесс работы дизельного двигателя ничем (почти) не отличается от бензинового собрата — здесь тоже четыре такта, за которые коленчатый вал делает два оборота, да и сами такты абсолютно те же. Но, конечно, есть нюансы:
  1. Впуск. На первом такте работы двигателя через впускной клапан в рабочую камеру цилиндра поступает воздух (без топливной смеси), тогда как поршень двигается от верхней мёртвой точки к нижней, условно «всасывая» воздух, после чего клапан закрывается.
  2. Сжатие. Во втором такте поршень двигается от нижней мёртвой точки к верхней, сжимая полученный воздух, тем самым значительно повышая его температуру (до 500 °С) и общее давление в рабочей камере сгорания. 
  3. Рабочий ход. Под конец предыдущего такта, когда поршень почти достиг верхней мёртвой точки, через форсунку в рабочую камеру впрыскивается дизельное топливо, которое от взаимодействия со сжатым воздухом повышенной температуры воспламеняется. В ходе данного процесса в камере образовываются газы, которые, собственно, выдавливают поршень обратно из верхней мёртвой точки в нижнюю, передавая вращение на коленчатый вал за счёт шатуна. Это, как и в бензиновом аналоге, основная движущая сила мотора.
  4. Выпуск. На данном этапе работы двигателя выпускной клапан открывается, а поршень, возвращаясь к верхней мёртвой точке, выталкивает из камеры сгорания отработанные газы, после чего выпускной клапан закрывается, завершая полный цикл работы ДВС.
  1. Если кратко — в камеру сгорания подаётся воздух, который сжимается с повышением температуры, после чего в этот сжатый воздух впрыскивается дизельное топливо, которое от повышенной температуры (ключевое отличие от бензинового двигателя) воспламеняется, а поршень, под действием газов, толкает шатун, преобразовывая тем самым энергию сгорания топлива в механическую энергию вращения коленчатого вала.
  2. Получается, что отличий в работе бензинового и дизельного моторов всего две:
  1. на этапе впрыска бензиновый двигатель закачивает в рабочую камеру воздух совместно с топливом, тогда как дизельный мотор на первом такте закачивает только воздух;
  2. в бензиновом моторе поджигание смеси происходит при помощи искры от свечи зажигания, а в дизельной силовой установке воспламенение происходит от впрыска дизельного топлива в нагретый при помощи сжатия воздух.

Преимущества и недостатки: объективные факты

Теперь, когда мы разобрались в том, как работает каждый из моторов, давайте изучим плюсы и минусы каждого из вариантов.

Несмотря на то, что бензиновые двигатели обычно могут похвастаться большей мощностью, КПД дизельного топлива заметно выше — на целых 40% по сравнению со своим прямым конкурентом. Более того, расход топлива у дизельного мотора в среднем на 20% меньше — именно из-за ездить на дизеле (если учитывать только расход топлива на 100 км хода) дешевле.

Хотя стоимость дизельного топлива, расходуемого в процессе езды, ниже, чем у бензина, расходы на обслуживание и содержание самого дизельного двигателя выше. Дело в том, что дизельный мотор нужно чаще обслуживать — менять фильтры, масла, проверять необходимую компрессию в цилиндрах.

Да и ремонт «дизеля», учитывая более сложную конструкцию, обычно выходит дороже.

С другой стороны, даже при учёте более дорогого обслуживания, в долгосрочной перспективе водители, которые проезжают за год от 15-20 тысяч километров, за счёт более низкого расхода топлива всё же немного экономят по сравнению с бензиновыми собратьями.

Есть тонкости эксплуатации, о которых многие автомобилисты даже не догадываются. Во-первых, дизельный мотор гораздо более прихотливый к качеству топлива, чем бензиновый.

Соответственно, если бензиновый ДВС можно заправлять где-угодно и практически чем-угодно (плохой бензин приводит к повышенному расходу, но минимальному урону по компонентам двигателя), то дизельный аналог лучше заправлять на проверенных заправках.

Во-вторых, дизель плохо дружит с низкими температурами — при -15-20 °С обычная топливная смесь густеет и не проходит через топливный фильтр. Значит, топливо нужно либо греть, либо использовать специальные сорта дизеля.

В-третьих, быстро согреться в дизельном авто не выйдет, так как прогревается он куда дольше — тепло в салон поступит минимум через 10 минут после запуска.

Из-за этого дизельные моторы в регионы с пониженными температурами обычно не приобретают.

С другой стороны, есть у дизельного мотора заметный плюс — этот мотор использует электричество только для старта, так что «дизеля» часто ставят на внедорожники, чтобы не бояться воды.

Дизельные моторы всегда более шумные и издают больше вибрации даже на холостых оборотах, чем бензиновые собратья — это вызвано тем, что сгорание топлива в рабочей камере происходит под большим давлением.

А так как производители редко комплектуют дизельные авто дополнительной шумоизоляцией, разница между двумя моделями транспортного средства на дизеле и бензине обычно слышна даже на большом расстоянии.

Зато у дизеля меньше выхлопных газов, так что такие автомобили легче получают сертификат стандарта «Евро-4» и выше, тогда как бензиновые авто приходится оборудовать дополнительными фильтрами, чтобы пройти аттестацию.

Нельзя сказать, что один тип мотора лучше, а другой хуже — это не совсем правильно. Просто они созданы для разных целей и задач.

Например, если вы за год проезжаете 15-20 тысяч километров, то дизельный двигатель позволит экономить на топливе, но нужно учитывать, что в холодных регионах могут возникнуть проблемы при низких температурах, да и топливо должно быть качественным.

Для города, небольшого пробега за год и пониженных температур бензиновый мотор будет более удобным и комфортным, ещё и в сервис для замены расходников обращаться будете реже. Достаточно определить задачу, которую вы ставите перед автомобилем, и исходя из этого выбирать тип двигателя.

  • Материалы по теме:
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector