Дизельный автомобиль: плюсы и минусы
Стереотипное мышление заставляет людей делить автомобилистов на «подснежников», «чайников», «гонщиков», «черепах», «мартышек», на тех, кто любит «механику» или предпочитает «автомат». Или, например, на «дизелистов» и «бензиноводов».
Между последними довольно часто возникают споры: чьи предпочтения правильнее? И у чьей машины «сердце» горячее бьется, особенно зимой? И вообще: стоит ли покупать дизельную машину в России?
Порой убежденные владельцы автомобилей с бензиновыми двигателями рисуют страшную картину. Мол, «дизель» – это шумное чудовище, капризное в питании, которое оставит своего владельца без возможности передвижения в лютый мороз. Но любой автолюбитель, сев за руль дизельной машины, искренне удивляется расходу топлива. Так медленно стрелка датчика уровня топлива не ползет даже у суперсовременного и суперэкономичного бензинового агрегата (естественно, для сравнения необходимо брать совместимые параметры мощности и объема двигателей). Но даже стабильно растущие цены на топливо не могут стать определяющим параметром при выборе дизельного двигателя. Тем временем, многие владельцы дизелей клянутся в своем пожизненном выборе.
Секреты любви
В дизель влюбляются не сразу. Должно пройти не несколько свиданий с ним, а несколько лет эксплуатации. Причин связать свою жизнь с дизельной машиной вполне достаточно:
1. Прежде всего, подкупает низкий расход топлива (он почти на 30 % меньше в сравнении с бензиновым мотором). Сразу заметите, что стали редким гостем на заправке. Кстати, ваша колонка будет свободна чаще остальных, ведь преобладающее большинство российских автолюбителей по–прежнему ездит на бензине.
2. Даже если вы не самый главный защитник природы, экологичность дизеля почувствуете на себе. Современное дизтопливо обладает минимальной летучестью паров, низкой токсичностью, возгорание топлива маловероятно в отличие от бензина. Соответственно, ваш дизель заботится не только о природе, но и о здоровье своих владельцев и пассажиров.
3. Дизельный двигатель – как долгоживущая и выносливая лошадь. Ведь детали его бензинового собрата быстрее изнашиваются. Так, например, дизельному двигателю не требуется система зажигания и свечи (поскольку самовоспламенение топливно-воздушной смеси происходит иначе, чем в бензиновом двигателе).
4. Особенности строения дизельного двигателя обеспечивают возможность большего сжатия воздуха, чем в бензиновом. А также дизель обладает более высоким коэффициентом полезного действия – то есть преобразовывает больший процент энергии топлива в полезную работу. А это, в свою очередь, влияет на увеличение мощности.
Обратная сторона медали
Тем не менее, владельцы бензиновых двигателей в России далеко не всегда готовы отказаться от привычного вида топлива ради последующей экономии. И для этого есть весомые причины.
Так, например, дизельный автомобиль хоть и реже нуждается в заправке, зато в России подходить к выбору топлива и АЗС нужно внимательно и осторожно. Особенно это касается зимнего периода. Ведь ссуществует несколько видов дизельного топлива – летнее, зимнее и межсезонное. К сожалению, некоторые автозаправочные комплексы практикуют продажу летнего топлива по ценам «зимнего». При этом отличить виды топлива по цвету и консистенции прямо на заправке вряд ли удастся. (Для справки: в зимнем топливе меньшее содержание парафинов, это позволяет ему не мутнеть и не загустевать при низких температурах окружающей среды, а, соответственно, сохранять текучесть и способность проходить через топливный фильтр, обеспечивая нормальную работу двигателя).
Зачастую ненадежность топлива заставляет дизелистов пользоваться антигелями, которые понижают температуру застывания топлива. Казалось бы, вот залог успешной эксплуатации автомобиля в холодное время года. Но если машина на гарантии, то использование присадок может сыграть «дурную службу» и лишить возможности получить гарантийный ремонт.
Среди автолюбителей также бытует мнение, что в морозы из-за особенностей запуска дизельного двигателя машина может элементарно не завестись. Но надо иметь в виду, что современные дизели обладают довольно мощными стартерами и аккумуляторами, а также снабжаются свечами накаливания. Все это вкупе с маловязким моторным маслом почти гарантирует успешный запуск современного дизельного автомобиля. Разве что этому может помешать забитый топливный фильтр, который на дизеле, возможно, придется менять гораздо чаще, чем не бензиновом автомобиле.
Но есть и такие стереотипы насчет дизельных автомобилей, которые стремительно уходят в прошлое. Грохочущий бас дизельного двигателя грозит стать легендой прошлого столетия, дизели становятся все тише, ритмичнее, интеллигентнее. Среди новейшего поколения автомобилей Opel появились так называемые «шепчущие» дизельные моторы – их внутренняя и внешняя шумность в некоторых случаях даже ниже шума бензиновых двигателей.
Цены на запчасти современных дизельных автомобилей в принципе существенно не отличаются от стоимости ремонта бензинового автомобиля, а с ростом популярности дизелей, профессиональных специалистов по ремонту становится все больше. Мощности дизельных и бензиновых моторов вот-вот начнут острую борьбу благодаря непрекращающемуся развитию технологий.
Вечный спор
Говорят, в споре рождается истина. Но в случае спора «дизелистов» и «бензиноводов» недостаточно хорошей аргументации конфликтующих сторон. В эксплуатации обоих двигателей есть плюсы и минусы, и рьяно защищать бензиновый двигатель довольно опрометчиво, не попробовав хоть раз в жизни насладиться высокой экономией топлива и ровным ходом дизельной машины.
Ну, а пока дизелисты в нашей стране все же могут наслаждаться отсутствием очередей на свою колонку, делиться адресами АЗС с надежным зимним топливом, и чувствовать себя особенным меньшинством, познавшим секреты удовольствия от владения дизельным авто.
Дизельный двигатель: как он устроен, его плюсы и минусы
Почему дизельные двигатели стали столь популярными, особенно в Европе, а потом резко впали в немилость? Какие у них главные преимущества и недостатки? Разбираемся во всех подробностях и отвечаем на основные вопросы, возникающие при выборе между бензиновыми и дизельными ДВС.
Что такое дизельный двигатель
Дизельный двигатель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, в цилиндрах которого топливо воспламеняется при взаимодействии с воздухом, нагретым в результате сжатия. Назван этот тип мотора в честь своего создателя: немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который получил на него патент в 1892 году (а первый образец, пригодный к практическому использованию, появился в 1897 году). По сравнению с паровыми двигателями того времени, дизельный был больше и тяжелее, но зато имел более высокий КПД.
Чем дизельный двигатель отличается от бензинового
И в бензиновом моторе, и в дизельном, происходит примерно следующее. Внутри цилиндра сгорает топливо, образующиеся при этом газы толкают поршень, который через специальный механизм крутит коленвал. Чтобы горение было возможным, в цилиндр подается не только топливо, но и воздух.
В бензиновом двигателе горючее в нужный момент поджигается искрой. А вот в дизеле никаких искр нет — солярка воспламеняется за счет высокой температуры, которая получается при сильном сжатии воздуха в цилиндре. Согласно физическим законам, давление и температура газа — взаимосвязаны.
Конспекты 6 декабря 2021 Замена масла в двигателе: когда и как часто, нюансы и прочее
Конспекты 19 апреля Промывка двигателя — что это такое, составы, когда требуется
Упрощенно схему работу дизеля можно описать так. При запуске в цилиндре сжимается воздух, при этом его температура возрастает примерно до 700°C. Далее в цилиндр распыляется дизельное топливо. При такой температуре оно начинает быстро испаряться, после чего его пары воспламеняются. Двигатель начинает работу. Цикл повторяется снова и снова.
В дизельных моторах воздух и горючее подаются в цилиндры раздельно, «по очереди». В бензиновом же необходимо сначала смешать их в определенной пропорции. Кроме того, в бензиновом моторе нужны электрические свечи, которые дают искру, поджигающую смесь бензина с воздухом.
Дизельный двигатель на первый взгляд проще бензинового. Но солярку приходится впрыскивать в цилиндр под очень высоким давлением. Да и сам мотор должен это давление выдерживать, и тут требуются качественные детали и высокое качество сборки.
Почему в дизельных двигателях не используется бензин
Дизельные двигатели работают не на бензине, а на одноименном дизельном топливе, которое часто называют «соляркой». Почему для двух типов двигателей применяется различное топливо? Дело в том, что требования к горючему у бензинового двигателя и дизельного — противоположны.
В первом случае необходима достаточная стойкость к воспламенению, иначе в цилиндрах начнутся «лишние» вспышки, которые приведут к неустойчивой работе движка. Во втором горючее должно воспламеняться легко.
В обычных условиях поджечь бензин факелом легче, чем дизель. Но это связано с более интенсивным выделением у него паров при нагреве. В цилиндрах двигателя быстро испаряются и бензин, и солярка. А вот уже готовые пары солярки воспламеняются быстрее. Поэтому именно солярку нужно использовать в моторах, где горючее поджигается высокой температурой, а не искрой.
Что будет, если залить в бак неподходящее топливо? Сначала машина заведется как обычно, так как некоторое количество правильного горючего осталось в фильтрах и магистралях системы. Потом, по мере смешивания жидкостей, двигатель будет работать хуже и хуже, упадет мощность, появятся стуки и вибрация. Если неподходящего топлива немного, и оно лишь разбавило правильное, то какое-то время мотор проработает, но после этого потребуется сложный и дорогостоящий ремонт.
Если неподходящего топлива много, то двигатель заглохнет быстро, и тут есть шанс отделаться сменой фильтров и промывкой топливной системы.
В отличие от бензина, солярка быстрее начинает застывать и терять текучесть на морозе. «Обычное», летнее дизельное топливо становится вязким уже при –5°C. Поэтому существует зимнее топливо, которое остается жидким дольше: до –35°C, а для холодной местности придумали арктическое топливо (до –50°C). На практике это означает, что осенью в дизельный автомобиль нужно заливать только зимнюю или арктическую солярку, и это еще один повод заправлять дизельные машины лишь на проверенных заправках.
Системы, необходимые для работы дизельного двигателя
Для работы дизельного мотора необходима система, которая обеспечит подачу горючего и воздуха. Рассмотрим их вкратце.
- Топливный бак.
- Топливный насос. Он качает солярку из бака и подает ее в магистраль.
- Топливные фильтры. Очищают горючее от различного мусора.
- Топливный насос высокого давления (ТНВД). Закачивает солярку в цилиндры двигателя, создает большое давление (от нескольких сотен до нескольких тысяч атмосфер).
- Форсунка. Осуществляет распыление горючего в цилиндр.
- Турбокомпрессор. Нагнетает в цилиндры воздух, необходимый для сгорания.
- Воздушный фильтр. Очищает подаваемый в двигатель воздух от пыли.
- Свечи накаливания. Нужны для подогрева холодного двигателя. Без дополнительного подогрева запустить дизель на морозе было бы проблематично. У современных автомобилей свечи при необходимости включаются автоматически после поворота ключа зажигания. Нагрев происходит очень быстро.
Плюсы дизельного двигателя
Из плюсов дизеля с технической точки зрения можно назвать заметно больший — процентов на 15 — КПД. Кроме того, есть и другие достоинства.
Некоторые любят потяжелее: чем хорош легковой дизель, и почему они скоро вымрут
Прошедшие 20 лет войдут в историю автомобилестроения как короткий ренессанс легковых дизелей. Эпоха подходит к концу, и не за горами их закат. Почему же при всех достоинствах дизельного мотора России этот ренессанс не коснулся? Разбираемся в истории вопроса.
Особенности конструкции. Плюсы
Д авайте сначала о том, что является несомненным достоинством дизельного мотора — об экономичности. Рабочий процесс в дизельном моторе отличается от такового у бензиновых собратьев в первую очередь способом регулирования мощностных параметров. Поскольку нет нужды в поддержании стехиометрической смеси (постоянного соотношения топлива и воздуха), то можно использовать качественное регулирование, просто изменяя количество подаваемого в камеру сгорания топлива. При этом нет нужды в дроссельной заслонке, нет дополнительных потерь на всасывание, а в сочетании с высоким коэффициентом расширения получаем очень высокий КПД на любых оборотах.
После массового появления турбонаддува в восьмидесятые дизельные моторы получили еще один мощный стимул к развитию. С начала века находившиеся в тени бензиновых двигателей из-за более низкой степени форсирования по оборотам и более высокой массы, они отыграли свое с лихвой, сначала на тяжелых грузовиках, а затем и на легковушках.
На фото: двигатель Volkswagen Golf GTD (Typ 19) ‘1984–85
Турбонаддув идеально сочетался с рабочим циклом дизеля: воздух можно сжимать сколько угодно, ограничения по детонации больше нет, а большой коэффициент расширения — это еще и сравнительно невысокая температура выхлопных газов, особенно на промежуточных режимах, а значит, и щадящий режим работы турбокомпрессора.
Иными словами, дизельный двигатель намного лучше переносит эксплуатацию в пробках и с частичной нагрузкой. Нет перегрева, от которого вынуждены страдать современные «бензинки», а турбина работает в более благоприятных условиях .
Недостатков при этом, кроме цены, попросту нет. Экономичность даже улучшается за счет работы на более малых оборотах, топливо все такое же безопасное, не склонное к легкому воспламенению. И выбросы СО низкие, ведь двигатель всегда работает с избытком воздуха.
Особенности конструкции. Минусы
Минусы у дизельного двигателя всегда были тесно связаны с его же плюсами. Качественное регулирование требует сложной топливной аппаратуры, и чем больше мощность и частота вращения, тем аппаратура дороже.
Повышение требований к чистоте сгорания еще больше увеличивает ее цену. Большая степень сжатия и коэффициент расширения с очень высокой рабочей температурой в камере создают большую тепловую нагрузку на поршень и большие механические нагрузки на поршневую группу и блок цилиндров. Повышение степени форсирования за счет турбонаддува приводит к дальнейшему увеличению нагрузки на поршневую группу и головку блока цилиндров, форсунки и остальные элементы двигателя.
На фото: Porsche Cayenne S Diesel ‘2013
В результате требования ко всем элементам двигателя растут, как и их цена. Да и сами турбины стоят недешево. А еще его топливо, теоретически более дешевое, чем бензин, на практике оказалось в итоге не таким уж дешевым. Дизельное топливо высокого класса по стоимости изготовления конкурирует с бензином, а разница в цене чаще обусловлена налогами. В нашем климате к числу недостатков дизельного топлива добавляется еще и его склонность к парафинизации при низкой температуре, что требует применения специальных его сортов и подогрева топливопроводов и фильтров зимой.
После закручивания «экологических гаек» к минусам дизельных моторов добавилась еще пара пунктов. Высокоэффективное сгорание топлива дает повышенное количество окислов NOx, и снизить их количество можно либо снижением эффективности сгорания, или хитроумными химическими фокусами.
Оба метода имеют свои минусы. EGR резко снижает ресурс двигателя, а мочевинная нейтрализация требует большого количества дополнительной технической жидкости, которая к тому же имеет низкую температуру замерзания. Вдобавок при сгорании жидкого топлива сразу после распыления образуются твердые частицы. И эта сажа содержит множество канцерогенных веществ, которые нужно как-то фильтровать. А DPF фильтры оказались дорогим и крайне капризным компонентом.
Почему дизелю сказали «нет»?
Почему на наших дорогах во времена СССР не бегали дизельные Мереседесы — и так понятно. Это Высоцкий мог себе позволить ездить на машине подобного класса, а те, кто имел доступ к солярке, не могли о таком даже мечтать. В перестроечные годы, когда моряки, совслужащие из ГДР и прочие «выездные» повезли в страну первые иномарки, советский человек выяснил неприятную правду. Дизельная легковушка оказалась весьма капризной и не особенно комфортной.
И пусть тогда любая машина была уже лучше, чем отсутствие таковой, но дизельная машина, даже если это была не Волга с Перкинсом, а вполне «цивильный» Опель или Мерседес, пахла соляркой, плохо прогревалась, не всегда хорошо заводилась, сильно вибрировала и шумела. При том что бензиновые экземпляры иномарок подобным поведением не отличались. Топливная аппаратура, естественно, ломалась, и заменить ее на карбюратор от Нивы или Волги не получалось, а потянуть штучное производство запчастей для ТНВД могли редкие мастерские при НИИ.
На фото: Mercedes-Benz 300 SD Turbo Diesel (W116) ‘1977–80
Эйфория прошла довольно быстро, поэтому машины на дизельном топливе остались у тех, кто «по долгу службы» имел доступ к солярке: у водителей грузовиков и тракторов. Остальные восхищались издалека, но по возможности приобретали то, что советовали «опытные люди». Обычно это был вариант «карбюратор и цепь»: минимум расходных материалов, минимум изнашиваемых элементов, все чинится на коленке до поры до времени. Любой впрыск топлива, а особенно дизельная аппаратура впрыска были заведомо неремонтопригодны без полноценной инфраструктуры обслуживания.
Что было дальше
Прогресс дизельных моторов в 90-е годы не остался без внимания, но его явно не хватало для коренного перелома ситуации. Редкие дизельные моторы с «легковым характером» на BMW обрастали легендами, но обладатели легендарных и не очень моторов стали замечать, что дизельное топливо в России совсем не благоволит тонкой аппаратуре легковых дизелей.
На фото: BMW (E34) ‘1991–95
Пара неудачных заправок — и вот уже под замену форсунки и ТНВД, а алюминий ГБЦ, особенно форкамерных с их тонким литьем, просто тает с нашей высокосернистой соляркой. Да и по большому счету, машины с дизельными моторами едва ли стали комфортнее. Конечно, уже не было «горбов» на капоте из-за особой длинноходности моторов, но вибрация, шум, плохой запах непрогретого мотора и дымность на переходных режимах никуда не делись.
Двадцать лет на успех
Ситуация начала меняться только к концу девяностых годов. Тут законодателями стали вовсе не немцы, а итальянские и французские компании. Дочернее отделение компании FIAT, Magneti Marelli, разработало и выпустило в свет первую коммерческую систему управления Common Rail для легковых дизелей. А в 1997 году итальянцы применили систему на автомобиле Alfa Romeo 156 1,9 JTD. Bosch купил перспективную разработку, и уже в 1998 году представил первый автомобиль с собственной системой Common Rail, это был Mercedes 220CDI в кузове W202, с двигателем OM611.
На фото: Mercedes-Benz C-Klasse (W202) ‘1993–2000
Если ранее объем впрыска задавался чисто механически для всех цилиндров одновременно, а момент впрыска выбирался с помощью вакуумно-центробежного регулятора (или электронного регулирования на более поздних версиях ТНВД), то в системе с Common Rail впрыск работал примерно как на обычном бензиновом моторе. Только давление в рампе уже на первой системе составляло 1 350 бар, а топливо можно было впрыскивать несколькими порциями, обеспечивая предварительный разогрев камеры сгорания и более полное сгорание топлива на любых режимах, и снижение механических нагрузок на поршневую группу заодно.
Система снимала почти все ограничения на рост мощности дизельных моторов, а заодно позволяла избежать проблемы переходных режимов. Дизель наконец-то научился быстро набирать обороты без облаков дыма и просадки мощности. И началась безумная гонка роста степени форсирования, которая закончилась введением очередных законодательных актов, ужесточением норм выхлопа и… дизельгейтом.
Популярность дизельных моторов в Европе неуклонно падает: по данным отчёта JATO Dynamics Ltd, в 2017 году продажи их упали на 8%, и доля дизелей в структуре продаж новых машин составила 43,7%. То есть, как говорил Марк Твен, «слухи о моей смерти несколько преувеличены», однако тренд наметился совершенно однозначный. Вот уже и «законодатели жанра» в лице FCA (придумавшие Common Rail Magneti Marelli остаются «дочкой» концерна) планируют сворачивать производство машин на тяжёлом топливе к 2022 году.
Вот мимо просвистело
В России мы слышали скорее отголоски далеких боев за экономичность, ультрачистый выхлоп, минимальные налоги и средний расход топлива по линейке моделей. У нас дизели, даже победив свои родовые проблемы, так и не стали массовыми. Крупные кроссоверы все чаще покупались с дизельными моторами, а внедорожники и коммерческий транспорт еще с девяностых плотно на них подсели. Увеличение числа премиальных внедорожников способствовало дизелизации автопарка в европейской части России. Собственно, часто даже альтернативы дизелю не было, он оказывался единственным приемлемым вариантом по мощности, расходу и налогам для определенной модели машины.
На фото: Porsche Cayenne Diesel ‘2010–14
Привозные авто попадались с дизельными моторами просто потому, что в Европе их вдруг оказалось большинство, а кто-то и сознательно покупал машины с двигателем на тяжелом топливе. Но основная масса машин производилась у нас, а дизельные версии если и продавались, то это были значительно более дорогие импортируемые варианты.
Дизелизация всей страны не состоялась, на этот раз не из-за конструктивных недостатков (как в 80-е и 90-е), а по воле автопроизводителей. Для них Россия осталась рынком, на котором востребованы бензиновые моторы прошлого поколения, а с дизелями слишком много хлопот. Зимой могут замерзнуть, повредить топливную аппаратуру, а зачем им недовольные клиенты? Тем более что дизели отлично продавались в Европе, а дефицит мощностей производства всегда приходится учитывать.
На фото: Mercedes-Benz G-Klasse ‘2016
Двигатели на тяжелом топливе остались или уделом энтузиастов, которые идут на дополнительные расходы и риски ради мечты или значительной экономии топлива, или тех, кто покупает дизельную машину только потому, что бензиновая еще хуже, благо по сложности топливной аппаратуры они вполне сравнимы.
С учетом европейских тенденций, а еще короткого века нынешних премиальных авто, недолгий дизельный ренессанс бизнес-класса скорее всего закончится буквально года через два-три. Если только его не поддержит внезапно хлынувший через границу поток проданных за бесценок в Европе авто. Ну а мечты о минимальных расходах на эксплуатацию, скорее, теперь относятся к электромобилям: у них есть еще в запасе десяток-два лет, чтобы побыть синей птицей.
Источник https://www.drive2.ru/b/1191534/
Источник https://www.autonews.ru/news/6262623e9a7947eabe0d89b7
Источник https://www.kolesa.ru/article/nekotorye-lyubyat-potyazhelee-chem-horosh-legkovoj-dizel-i-pochemu-oni-skoro-vymrut
