0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем лучше дизельный двигатель на авто

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.

Читать еще:  Что за двигатель м43 м44

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.

Сколько могут прослужить современные дизельные моторы?

В процессе выбора транспортного средства, отдельное внимание уделяется особенностям силовой установки. Как правило, автомобилисты рассматривают моторесурс. Под этим параметром принято понимать количество моточасов, которые способен отработать двигатель. По прошествии этого периода автовладельцу придётся выполнять капитальный ремонт и проводить полное восстановление мотора. Моторесурс может зависеть от различных факторов – стиль эксплуатации автомобиля, регулярность сервисных процедур и тип мотора. Как правило, дизельные двигатели имеют больший моторесурс, что можно объяснить особенностями их конструкции. Однако, автовладелец изначально должен ознакомиться со сложностями обслуживания таких установок.

Есть ещё один фактор, который оказывает влияние на ресурс дизельного мотора, это наличие или отсутствие турбины

Читать еще:  Что за двигатель новый актион

Что влияет. Современные тенденции в автомобилестроении таковы, что многие компании стараются с небольшого объемом мотора получить максимальную мощность. И это сказывается на усложнении конструкции. Из-за нещадной эксплуатации, такой агрегат быстро изнашивается и раньше срока может потребовать капитального восстановления. Поэтому устанавливается закономерность – чем меньше объем мотора, тем меньше у него моторесурс.

Есть ещё один фактор, который оказывает влияние на ресурс дизельного мотора, это наличие или отсутствие турбины. Наддув в конструкции мотора позволяет улучшать мощность и сокращать расход топлива. Однако, его наличие может отрицательно сказаться на надёжности и ресурсе агрегата. К примеру, дизельный двигатель без наддува способен проехать до капитального ремонта почти 500 000 км. Если взять точно такой же по объему агрегат, но оснащенный турбиной, он сможет прослужить только 200 000 – 300 000 км.

Ресурс дизельного агрегата также зависит от качества применяемого топлива. Дело в том, что из-за плохого горючего в топливной системе могут появиться неисправности, которые скажутся на общем состояние мотора. Могут отмечаться проблемы с ГРМ, цилиндропоршневой группой. Поэтому автомобилистам не рекомендуется экономить на качестве топлива. Заправлять транспортные средства нужно только на сетевых АЗС, где предлагают качественный товар.

Ещё одно обязательное условие для продолжительной службы дизельного двигателя – оптимальная рабочая температура. Если появятся проблемы в системе охлаждения, будет возрастать нагрузка на сам мотор.

Ресурс. Среди автомобилистов сложилось мнение, что показатели надёжности и срока службы дизельных моторов в несколько раз лучше бензиновых. Объяснить это можно тем, что такие двигатели выполняются из прочного сплава, поэтому могут служить до 500 000 км без капитального ремонта. Однако, заявление о двукратном увеличении моторесурса не совсем верное. Тем более, никто не застрахован от поломок дизельных моторов. В среднем, дизельные агрегаты могут прослужить 300 000 км, после чего понадобится полное восстановление. При этом у бензиновых срок службы чаще всего доходит до 200 000 км.

Так как дизельный двигатель является низкооборотистым, пик своей мощности он выдает почти на минимальных оборотах

Как повысить ресурс. Чтобы увеличить моторесурс, необходимо запомнить всего несколько правил. Не рекомендуется допускать перегрев силового агрегата, так как дизельный мотор не терпит высокой температуры. По возможности рекомендуется заправляться только качественным топливом, что исключит возможные проблемы с топливной системой и впрыском.

Так как дизельный двигатель является низкооборотистым, пик своей мощности он выдает почти на минимальных оборотах. Поэтому специалисты не рекомендуют раскручивать дизельный двигатель до больших оборотов, так как это может привести к различного рода неисправностям. Автомобили, оснащенный дизельными установками, не любят долгого пребывания в пробках. Последнее важное правило – обязательный сервис. Масло в таком моторе нужно менять намного чаще, чем бензиновом. Любая экономия на сервисе непременно приведёт к различным дефектам.

Итог. Дизельные агрегаты славятся на рынке своей надёжностью. У современных установок моторесурс может доходить до 300 000 км пробега. Однако для такого показателя придётся обеспечить хорошее обслуживание.

Какие автомобили лучше: бензиновые или дизельные?

Иногда такие вопросы чем-то напоминают «дискуссии» фанатов на тему: кто кого — ЦСКА или «Спартак»? Консенсуса в этом споре точно не предвидится. В то же время рассуждения о преимуществах и недостатках двух основных типов двигателей можно попытаться свести к технике, оставив в стороне эмоции. Попытаемся это сделать.

Немножко истории

Конечно, вряд ли покупатель современного автомобиля задумывается о вероятности сгореть в крупных ДТП с собственным участием. Хотя, наверное, это принесло бы лишний плюсик дизелю. Но еще совсем недавно, в эпоху СССР, о дизелях мечтали совсем по другой причине. Что скрывать: многие добрые люди всеми силами старались тогда тибрить горючее с государева транспорта. И вид КАМАЗов с тепловозами был по этой причине особенно тягостен: мол, вон сколько топлива пропадает.

ГАЗ-24 Волга с дизельным двигателем

Впрочем, мы уже перешли к охотничьим рассказам. Всё — теперь только факты.

Аргументы и факты

Проблемы с ворованным топливом оставим другим авторам. Тем более что по ряду параметров дизелю и так есть чем гордиться. В первую очередь это, конечно же, меньший расход. На средних режимах дизели работают на более бедных смесях, нежели бензиновые, — сгорание при этом более полное. КПД дизельного мотора выше, чем у бензинового, поскольку у него больше степень сжатия. Также на КПД с точки зрения термодинамики положительно влияет разница температур в начале и конце такта сжатия. Кроме того, наддув на дизельных моторах появился гораздо раньше, чем на бензиновых. Поэтому технологически он, по идее, лучше доведен. Наконец, само дизельное топливо априори должно быть дешевле бензинового — это как бы корешки и вершки процесса перегонки нефти. Впрочем, ценники на АЗС об этом, похоже, не ведают.

Бензовоз

Победа дизеля нокаутом? А вот и ничего подобного.

Бензин отыгрывается

У дизельного мотора выше разница температур? Ну да, ну да. Только обратная сторона медали «за высокий КПД» — это машина, в которой холодно всем! Как салон, так и сам мотор прогреваются у дизелей очень плохо — как раз за счет того самого КПД. Меньше тепловые потери — меньше нагрев: все просто. И пока мотор полностью не прогреется, лучше не станет. Холодный мотор — это зазоры, износы и снижение ресурса: от этого не уйти. Ну а плохо работающая печка в комментариях не нуждается.

Другое следствие высокой степени сжатия и повышенной температуры в конце такта — это рост содержания NOх. Конечно, вы можете отмахнуться ото всей экологии, вместе взятой, — пусть у «зеленых» голова болит. Но автопроизводитель этого сделать не может: он вынужден бороться и с сажей, и с окислами азота. А платить за мочевины, сажевые фильтры и прочие выжигания в итоге должны именно вы.

Читать еще:  Что такое контрольные испытания двигателей

Далее. Высокое давление порождает высокие шумы и вибрации — а как иначе-то? Поэтому двигатель обязан быть прочным и, порой, тяжелым. Добавим, что при прочих равных условиях езда на дизеле требует более частого переключения передач. Рабочий диапазон оборотов у него уже, чем у бензинового, а потому для нормальной езды коробку приходится делать более многоступенчатой — читай, более дорогой. Топливная аппаратура дизеля также сложнее и дороже бензиновой.

Какое слово прозвучало чаще других? То, которое характеризует высокую стоимость дизеля.

А зимой?

А вот зимой действительно получается нокаут. И дело не только в плохом прогреве дизельных моторов, который при низких температурах лишь усугубляется. Замерший на морозе бензин могли видеть разве что пингвины, а вот кусок солярки мы ежегодно получаем в ходе декабрьской выборочной закупки образцов дизтоплива на различных АЗС. При этом никакого внятного рецепта насчет выбора «правильной» АЗС просто не существует. В декабре на самой «крутой» заправке тебе запросто могут налить жидкость, замерзающую даже в бытовом морозильнике. Проверено множество раз.

Вторая проблема попроще, хотя ее также оплачивает покупатель машины. Высокая степень сжатия требует изрядного усилия для проворачивания коленвала, а потому дизелю при прочих равных условиях нужны более мощный стартер, а также АКБ с повышенным током холодной прокрутки. И это, опять-таки, бьет по карману.

Один момент!

А что насчет крутящего момента? Ведь дизель начинает «тянуть» гораздо раньше бензинового соперника. Правда, сторонники бензина обычно вспоминают моторы от ГАЗ-24 типа ЗМЗ-402 или ЗМЗ-4021, которые действительно старательно работали именно на низких оборотах, но общий итог при этом был откровенно вялым. При 2,5 литрах объема моторчик обязан был вести себя гораздо резвее.

Впрочем, с наступлением эпохи даунсайзинга ситуация выровнялась. И «наддутые» бензиновые моторчики имеют широкую полку момента, уступая дизелям разве что самую малость. Поэтому сегодня в этом раунде счет почти что равный.

Будущее

Бензовоз

Во всем виновата показушная погоня за горизонтом — простите, за госпожой Экологией. Кто-то, например, додумался ужесточить требования по выбросам СО2, хотя это, вроде бы, никакой не яд. Количество этого самого СО2 пропорционально сожженному топливу — это на руку более экономичным дизелям. Но как только мы перешагнули через Евро-3, вскоре стало выясняться: на сцену вышли сажа и окислы азота. Дизель объявили виноватым, а отдельные европейские чиновники собрались запретить его чуть ли не со следующего года. Так и живем. Энергетика каждого литра бензина уступает дизелю, но тот тут же проигрывает в чистоте выхлопа. Что будет дальше — дело темное.

Искренно просим прощения у всех апологетов тех или иных моторов, кто не согласен с нашим мнением. Если мы упустили какой-то важный аспект — сообщите: ваше послание станет хорошим дополнением к материалу.

Автомобильное топливо: что лучше бензин, дизель или газ?

626 V sedan (GF) (05.97 — 12.02)

KADETT E sedan (39, 49) (09.84 — 08.91)

Выбирая автомобиль покупатель обязательно думает над тем, какое топливо он будет потреблять, так как это одна из самых больших статей расхода. Вид топлива и топливной системы тесно связан и с обслуживанием машины. Учитывая это мы рассмотрим самые популярные из них.

У различных двигателей и топливных систем имеются как свои плюсы, так и минусы, о которых стоит знать заранее. Что лучше, безопаснее и экономичней: бензин, дизель или газ? Давайте разбираться вместе.

Бензиновые автомобили

Автомобили работающие на бензине являются более мощными и динамичными, стоят дешевле дизельных, из-за другого принципа работы топливной системы и отсутствия сложных, довольно дорогих узлов. К тому же, бензиновые авто не такие шумные, а с их топливом нет никаких проблем в зимний период.

Плюс бензиновых двигателей состоит еще и в том, что машину можно будет переоборудовать, под газ. Установка газобаллонного оборудования (ГБО) в дизеле, например, невозможна из-за принципиальных отличий работы систем. Учитывая, что цена на газ значительно ниже чем стоимость бензина и дизеля, окупаемость установки происходит уже после 11 000-12 000 км. пробега.

Дизельные автомобили

В дизельных авто отсутствует система зажигания. Топливо воспламеняется от сжатия. Поэтому большинство запчастей в нем изначально являются более прочными, тяжелыми и дорогими. Практически все дизельные двигатели оснащены турбинами, которые, в свою очередь, представляют собой довольно сложными и уязвимый компонент.

Данный двигатель экономичнее в сравнении с бензиновым, и расходует на 20-30% меньше топлива. Однако, требования к качеству сырья у него выше. При низких зимних температурах необходимо использовать или специальный сорт топлива, либо добавлять в него присадки. Иначе топливный фильтр может быстро выйти из строя из-за скопившегося на нем слоя парафина. Подробнее о том, как выбрать присадки для дизельного топлива вы можете прочитать в нашем ранее опубликованном материале, перейдя по ссылке.

Машины с ГБО

Автомобили работающие на газовом и бензиновом топливе, позволяют значительно экономить денежные средства, так как его стоимость ниже в 2-2,5 раза. При этом двигатель на газу служит дольше, работая мягко и плавно. Уровень выбросов вредных веществ в атмосферу также становится ниже, а последние поколения ГБО по экологичности соответствуют международным требования Евро 4-6. Однако, следует быть особенно внимательным выбирая газобалонную систему, так как сэкономив на ней вы рискуете безопасностью. Отдавайте предпочтение проверенным и сертифицированным брендам.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector