Отличие рабочего цикла дизельного двигателя от бензинового двигателя

Автолюбители, выбирая себе машину, смотрят в первую очередь на возможности двигателя и его характеристики. Часто возникают сомнения при выборе между бензиновым и дизельным мотором. Нельзя сказать точно какой из них лучше, потому как между ними существуют отличия, и делать выбор надо, ориентируясь на них. Успешность выбора будет зависеть от их слабых и сильных сторон. С чем можно смириться, а что неприемлемо для условий дорог, по которым они будут ездить. Мы же постараемся рассказать обо всех нюансах этих двух устройств.

Отличия при работе устройств

По конструкции оба двигателя идентичны. Каждый из них имеет шатуны, цилиндры и поршни. Но для того чтобы дизельный мотор воспринимал серьезные нагрузки на нем стоят усиленные клапаны, поэтому он имеет большие габариты, а также весит тяжелее бензинового аналога. Его устройство намного сложнее, а это отражается на стоимости автомобиля.

Главное отличие дизельного двигателя от бензинового – их топливо. Один работает на дизтопливе, а другой на бензине, что и заложено в их названиях. При этом стоит учесть, что бензин относится к легко возгораемым веществам. Мотор на дизтопливе более безопасен.

такты дизельного двигателя

Такты в дизельном двигателе

Формирование топливно-воздушной смеси у них происходит по-разному. Что влияет на работу моторов. В дизельном двигателе сначала в цилиндр подается воздух. Он нагревается при движении поршня вверх, температура может достигать 900 градусов за счет уменьшения объема воздуха и увеличения его давления, достигающего порой 5 МПа. Затем уже через форсунки поступает топливо под давлением, которое тут же возгорается от горячего воздуха. Оно, расширяясь, вызывает резкое нарастание давления в цилиндре, поэтому дизель отличается высокой шумностью работы.

Регулировку момента впрыска и количества топлива производит топливный насос высокого давления (ТНВД) – главный узел дизельного мотора. Из-за впрыска высокого давления дизель нетребователен к летучести горючего, поэтому ездит даже на низкосортных маслах. Мощность агрегата регулируется подачей топлива и из-за этого даже на низких оборотах давление не падает. Автомобиль с таким двигателем может набрать большую мощность уже при 2000 оборотов, а бензиновый аппарат не так скор.

В бензиновом двигателе топливная смесь образуется прямо во впускной системе и ее воспламенение в цилиндре происходит от искры свечей зажигания. Регулировка мощности осуществляется при помощи потока воздуха, который дозируется дроссельной заслонкой. Старт автомобиля с таким двигателем менее мощный, так как его топливный насос не может дать такого высокого давления, как у дизельного собрата.

Мощность и производительность двигателя

цилиндр в разрезе

Дизельный агрегат выигрывает у бензинового по экономичности. Хотя сейчас и подняли стоимость дизтоплива, все же она стоит дешевле бензина. И еще надо учесть, что дизельные двигатели меньше потребляют топлива, чем их бензиновые аналоги. Сейчас на всех европейских дизельных авто установлена топливная система Common Rail. Она предусматривает установку датчиков, которые передают информацию на блок управления и на основе ее компьютер определяет время подачи топлива и его количество. Примечательно, что доза рассчитывается с точностью до миллиграмма. Такое дозирование обеспечивает плавное нарастание давления, и двигатель работает без рывков при переключении передач. С этой системой расход топлива уменьшился на 20%, а крутящий момент на малых оборотах увеличился на 25%. Поэтому у дизельных агрегатов КПД больше на 40%, чем у аналоговых аппаратов. То есть сгорание топлива внутри их устройств более эффективно по сравнению с бензиновыми моделями. Хотя существуют и экономные агрегаты на бензине.

Мощность больше, конечно же, у бензиновых двигателей, но дизельные установки компенсируют этот показатель ровной тягой на любых оборотах, до чего их аналогам надо еще стремиться.

Производимый шум и выхлопы

Дизельные агрегаты более шумные, их работа сопровождается вибрацией. А все из-за того, что давление в камере сгорания очень высокое. Но это не так ощутимо в салоне авто, если в нем предусмотрена хорошая звукоизоляция. На холостом ходу звук двигателя напоминает урчание и поэтому не раздражает слух.

В европейских странах популярность дизельных двигателей постоянно растет. Это объясняется не только экономичным расходом топлива, но и их экологичностью. В их выхлопах меньше угарного газа, чем в агрегатах на бензине.

Эксплуатационные особенности

golovka-bloka-dizelya

Дизельные двигатели более долговечны, они отличаются своей надежностью от бензиновых собратьев. Это объясняется конструкцией блока цилиндров и продуманностью топливной системы. Их детали, такие как коленчатый вал, головка, цилиндры, форсунки выполнены из прочных материалов, которые исключают быстрый износ. А также от выхода из строя их спасает дизтопливо, которое выполняется две функции: служит горючим и смазкой. Но здесь, надо учесть, что на это будет влиять ее качество, а, как известно отечественное дизтопливо включает в себе различные примеси. Они могут стать причиной сокращения жизнедеятельности дизельного мотора, хотя его показатель даже при этом нюансе будет выше, чем у бензиновых аналогов. Последние реагируют на качество топлива менее чувствительно, поэтому выдерживают примеси и другие включения, которые встречаются в бензине низкого качества.

как завести дизельный двигатель Дизельные двигатели плохо реагируют на низкие температуры, для их нормальной работы надо предусмотреть специальные зимнее топливо или установить современные системы отопления. Также в большинстве дизельных двигателей устанавливаются свечи накаливания для облегчения пуска мотора в холодное время, ведь дизтопливо неохотно испаряется при невысоких температурах воздуха. Они представляют собой обычный нагревательный резистор. В основном свечи устанавливаются в цилиндры двигателя, после поворота ключа в замке зажигании они включаются и в момент поступления топлива в камеру сгорания нагревают его до температуры при которой оно начинает испаряться. После запуска двигателя свечи работают до нескольких минут для уменьшения вредных выбросов и стабилизации процесса горения на холодном двигателе.

Еще одним вариантом может быть присадка – антигель. Ее заливают в топливо при каждой заправке, и она не дает ему сворачиваться. Бензиновые двигатели в этом не нуждаются. Зато дизельные моторы совершенно не реагируют на воду. Электричество в них используется только для запуска мотора. Поэтому их часто устанавливают на военную технику и внедорожники.

Обслуживание дизельного и бензинового мотора

На частоту ремонта и осмотров влияет много нюансов: условия эксплуатации автомобиля, климат, качество топлива, состояние автомобиля и материал деталей. Ремонт дизельного агрегата более трудоемкий, так как в его конструкции есть свои особенности. Наиболее дорогой его деталью является ТНВД. Но так как ремонт дизельного двигателя происходит гораздо реже, чем бензинового, то это не сильно ударит по карману. В случае использования последнего потребуется постоянно производить смазку его деталей, чтобы они не изнашивались.

Достоинства и недостатки двигателей на бензине и на дизтопливе

Вначале рассмотрим отрицательные стороны каждого из указанных моторов. Они не такие уж критичные, но при рассмотрении характеристик двигателей их надо учесть.

Недостатки дизельного мотора:

чувствительность к качеству топлива;
малое число сервисов техобслуживания дизельных двигателей. Но это скорее не его недостаток, а отсутствие специалистов по его ремонту в стране;
как следствие высокая стоимость ремонтных работ;
в зимнее время, если не придерживаться рекомендаций по эксплуатации может быть затруднен запуск двигателя и его работа. Но качественное топливо сможет обеспечить работу двигателя и при -55 0С;
не всегда выдерживает большую скорость и высокие обороты;
повышенный шум и вибрация;
большие габариты двигателя;
небольшая мощность;
он имеет малые пределы рабочих оборотов (максимальная величина – 4500), тогда как у бензинового мотора средние показатели от 3000 и до 7000.

Недостатки бензинового мотора:

вредные выхлопы угарного газа;
менее долговечен по сравнению с дизельным аналогом;
большой расход топлива;
его топливо – взрывоопасное вещество;
поломки его деталей более частые.

Теперь перейдем к положительным сторонам, каждого из них. Достоинства продемонстрируют, что может предоставить выбранный агрегат, какие функции он выполняет на отлично.

Преимущества дизельного двигателя:

экологичность, в его выхлопах меньше угарного газа;
дизтопливо безопаснее, чем бензин;
действенней на бездорожьях;
имеет большие тяговые усилия на низких оборотах;
меньший расход топлива;
высокий КПД;
отсутствует система зажигания;
не боится грязи и воды;
его горючее используется не только как топливо, но и исполняет роль смазочного материала;
меньшая стоимость дизтоплива.

Преимущества бензинового мотора:

простота изготовления и ремонта;
бесшумность работы;
большая мощность;
высокая устойчивость к некачественному топливу;
хорошо реагирует на низкие температуры;
запчасти имеют доступную стоимость.

Рассмотрев особенности конструкции, эксплуатации, обслуживания, мощность и производительность можно сделать заключение, что каждый из этих двух двигателей по-своему хорош. Приобретая более дорогой автомобиль с дизельным двигателем, можно в дальнейшем сэкономить на дизтопливе. При правильном использовании он более долговечен и как следствие надежен.

Глядя вперед на перспективу, то будущее однозначно за экологическими автомобилями, а, значит, спрос на дизельные двигатели будет постоянно расти. Бензиновый же более мощный и простой. Проблем в обслуживании и ремонте не возникнет, да и запчасти на него более дешёвые. Каждый выбирает, что ему предпочтительней самостоятельно. Можно принимать советы, но окончательное решение за вами.

Источник

На чтение 12 мин. Обновлено 19 ноября, 2020

Отличие рабочих циклов дизельного и бензинового двигателя

По характеру рабочего процесса поршневые ДВС, устанавливаемые на большинстве автомобилей, делятся на двигатели с внешним смесеобразованием и воспламенением топливовоздушной смеси от электрической искры (бензиновыеДВС) и с внутренним смесеобразованием и воспламенением смеси от сжатия (дизельные ДВС). Первые работают на бензине, вторые – на дизельном топливе.

Бензиновые двигатели работают на жидком топливе с принудительным зажиганием. Перед попаданием в цилиндры топливо в определенных пропорциях смешивается с воздухом – эту функцию выполняют карбюратор или инжектор, закрепляемые на двигателе снаружи. Поэтому бензиновые двигатели называют также двигателями с внешним смесеобразованием.

В дизельном двигателе воздух подается в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Из-за высокой степени сжатия (от 14:1 до 24:1), воздух нагревается до температуры самовоспламенения дизельного топлива (800-900°С). Топливо впрыскивается в камеры сгорания форсунками под большим давлением (от 10 до 220 МПа) и практически мгновенно воспламеняется. Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбо наддувом и промежуточным охлаждением до 50 %.

Дизельный двигатель выдаёт высокий крутящий момент при низких оборотах, что делает автомобиль с дизельным двигателем более «отзывчивым» в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем. А максимальная частота вращения коленчатова вала больше у бензиновых двигателей.

Индикаторные диаграммы бензинового и дизельного ДВС

Источник

Отличие дизельного двигателя от бензинового. И правила их эксплуатации.

Кроме – вида топлива – дизельный двигатель от бензинового мало чем отличается. оба имеют схожие блоки цилиндров, крышку картера, коленвалы, распределительные валы. Принцип действия тот же: для работы необходимо топливо и воздух. Но если посмотреть поближе на эти моторы, то различия станут явными.

В основном все конструктивные отличия заключаются в способе формирования топливо-воздушной смеси, а также её зажигания. Так, в бензиновом двигателе смесь готовится ещё до поступления в цилиндры – во впускном коллекторе, а уже в самом цилиндре происходит её сжатие и воспламенение. В дизельном сперва в цилиндр поступает воздух, а потом, на стадии его сжатия, впрыскивается дизельное топливо, которое при условиях высокого давления воспламеняется. Тут стоит отметить, что в дизельном двигателе используются более усиленные впускные и выпускные клапаны, чтобы выдерживать нагрузки при работе с высоким давлением. А для впрыска топлива используется топливный насос высокого давления, который отличается повышенной шумностью и дороговизной. Но все это компенсируется экономичностью к расходу топлива, а также к улучшенным экологическим характеристикам. Однако отдельно стоит поговорить о мощностях дизельного и бензинового двигателей.

Из-за своей экономичности и особенности образования топливо-воздушной смеси, дизельный двигатель уступает по итоговой мощности на литр объема бензиновому. Данный вопрос решается установкой на дизельный мотор воздушной турбины и интеркуллера для охлаждения нагнетаемого воздуха. При использовании турбины, КПД двигателя увеличивается за счет нагнетаемого в цилиндры воздуха. Выражаясь простым языком, во впускной коллектор нагнетается воздух под давлением около 1,2 бар, после чего с таким же показателем давления воздух поступает в цилиндры. Теперь двигателю не нужно затрачивать работу по засасыванию воздуха в цилиндры.

Исходя из всего вышесказанного, стоит отметить так же отличие в обслуживании двигателей бензинового и дизельного типов. Дизельный намного дороже и это факт. Изготовление многих его запчастей это очень высокотехнологичный и дорогостоящий процесс. И спустя многие годы производство дизельных двигателей дешевле не стало.

Обслуживание и эксплуатация двигателя

Все узлы автомобиля нуждаются в своевременном обслуживании – двигатель в особенности. Для продления ресурса работы силового агрегата необходимо использовать масло и топливо в соответствии с рекомендацией производителя.

Дешёвое моторное масло может принести двигателю большой вред. Следует опасаться подделок.

Периодичность замены масла на новом двигателе – 15 000 км пробега. На силовых агрегатах с пробегом более 350 000 км замена масла производится каждые последующие 8000 км.

Масляный, топливный и воздушный фильтры – важные элементы двигательной системы. Не стоит забывать об их замене.

Периодически следует проверять уровень тосола в системе охлаждения двигателя.

Автомобильные специалисты в большинстве своём негативно относятся к применению присадок для увеличения мощности и срока работы двигателя. Использование таких средств негативно влияет на работу двигателя.

Правильная эксплуатация двигателя продлевает его ресурс. Работа автомобиля на холостом ходу наносит вред силовому агрегату. По возможности нужно избегать длительных стоянок с заведённым мотором.

Капитальный ремонт двигателя

Этот ремонтный процесс представляет собой восстановление узлов и деталей двигателя до заводского состояния. Для проведения капремонта двигатель полностью снимается с автомобиля, очищается от грязи и проходит проверку всех узлов.

Ремонт двигателей иномарок отличается от ремонта отечественных силовых агрегатов. Наши и зарубежные имеют разный ресурс двигателей до капитального ремонта.
Для двигателей российского производства срок работы – 150 000 км пробега, для зарубежных – 300 000 км.

Сроки – ориентировочные. Ресурс работы двигателя может быть увеличен или уменьшен в зависимости от эксплуатации, своевременности обслуживания, качества расходных материалов.

Понять наверняка о необходимости капитального ремонта можно по признакам:

уменьшение давления масла;
увеличенный расход масла;
появление дыма из выхлопной трубы;
стуки и шумы при работе двигателя.

Появление одного из признаков – достаточный аргумент для диагностики двигателя.

Что входит в капитальный ремонт двигателя

Перед ремонтом организуется рабочее пространство. Необходимо подготовить стол для ремонта, хорошее освещение, коробки для деталей.

Весь процесс делится на этапы.

Демонтаж двигателя из автомобиля. Силовые агрегаты весят минимум 100 кг. Для демонтажа понадобится автомобильный подъёмник.
Разборка двигателя. Понадобится набор ключей и головок. Важно найти инструкцию по ремонту силового агрегата от производителя. Проверить номер и модель двигателя – должен совпадать с описанным в инструкции. Поочерёдно снимается выпускной коллектор, поддон картера, крышка и головка блока цилиндров.
Проверка узлов двигателя на соответствие стандартам. Для осуществления диагностики элементов двигателя понадобится комплект для капитального ремонта: манометр, стетоскоп, компрессометр, нутромер и эндоскоп.
Ремонт и замена непригодных деталей.
Сбор двигателя.
Регулировка. Настройка после ремонта двигателя включает в себя: регулировку оборотов на холостом ходу и зажигания.
Обкатка двигателя после ремонта обязательна.

Источник

Отличии бензинового двигателя от дизельного.

Кроме самого главного и очевидного отличия – вида топлива – дизельный двигатель от бензинового мало чем отличается. оба имеют схожие блоки цилиндров, крышку картера, коленвалы, распределительные валы. Принцип действия тот же: для работы необходимо топливо и воздух. Но если посмотреть поближе на эти моторы, то различия станут явными.

Спасибо за внимание,подпишись на меня и узнавай много нового и интересного каждый день.

Источник

Чем отличается бензиновый двигатель от дизельного

Бензин против Дизеля: в чем разница?

На самом базовом уровне современные двигатели внутреннего сгорания работают по принципу четырех простых шагов: всасывание, сжатие, воспламенение и выхлоп. Этот цикл повторяется снова и снова, когда двигатель находится в рабочем состоянии. Таким образом, создается крутящий момент, который и передается на трансмиссию, а затем на колеса. Причем эти шаги работы двигателя не зависят от типа используемого мотора, будь то дизельный или бензиновый двигатель. Но в этих двух моторах есть различия в том, как они выполняют эти циклы работы.

Различия в работе бензиновых и дизельных двигателей

Для бензиновых двигателей этап впуска обычно заключается во всасывании воздуха и топлива в камеру сгорания. Если сравнивать работу с дизельным мотором, то в этот рабочий момент дизельный агрегат только всасывает воздух без топлива. Далее происходит сжатие воздуха в камере сгорания.

Зажигание контролируется в каждом типе двигателей по-разному. Бензиновые моторы используют свечи зажигания, которые с помощью электрической искры воспламеняют топливную смесь (кислород + бензин) в камере сгорания, тем самым запуская двигатель. В результате воспламенения топлива образуется энергия, которая начинает двигать поршни в моторе.

Что касаемо дизельного двигателя, то в отличие от бензинового силового агрегата воспламенение дизельного топлива в камере сгорания происходит от силы сжатия. То есть, происходит самовоспламенение топливной смеси. Происходит все очень просто.

Как мы уже сказали, сначала в камеру сгорания дизельного мотора подается только воздух, который сжимается по ходу движения поршня. В результате сильного сжатия кислород в камере сгорания сильно нагревается. В этот момент и подается дизельное топливо, которое самовоспламеняется от горячего кислорода в камере сгорания, запуская мотор.

Таким образом, момент воспламенения топлива в дизельных моторах контролируют топливные форсунки, тогда как в бензиновых моторах, это регулируют свечи зажигания.

Стоит отметить, что, как правило, оба типа двигателей используют одинаковую систему выпуска, чтобы выпустить из камеры сгорания скопившиеся газы в результате воспламенения топлива. Это регулируется клапанами путем их открытия / закрытия, которые когда это необходимо и выпускают отработанные газы, направляя их в выхлопную систему автомобиля.

Какой двигатель эффективней: Дизель или бензин?

Дизельные двигатели продолжают совершенствоваться в экологическом плане, постепенно, доказывая, что уровень вредных веществ в выхлопе может быть почти таким же, как в бензиновых автомобилях. Но пока что все равно бензиновые двигатели считаются более экологичными. Но есть в дизельных двигателях неоспоримое преимущество, которое заключается в том, что они, по сравнению с бензиновыми, намного экономичнее.

Действительно, в большинстве случаев дизельные двигатели значительно превосходят бензиновые по топливной эффективности.

Это объясняется особенностью температуры самовоспламенения дизельного топлива в камере сгорания. Температура самовоспламенения – это температура, при которой соотношение в смеси кислорода-топлива будет приводить к самовоспламенению топливной смеси.

В бензиновых моторах наоборот важно, чтобы температура в соотношении бензин-кислород в камере сгорания не приводила к самовоспламенению бензина во время сжатия, поскольку это может привести к воспламенению топлива до подачи свечами зажигания искры. Это может привести к повреждению двигателя.

Чтобы этого не происходило, бензиновые моторы имеют довольно низкие коэффициенты сжатия (такт сжатия, когда определенное количество кислорода и бензина попадают в камеру сгорания). Это необходимо чтобы во время сжатия резко не повышалась температура воздуха.

Поскольку дизельные моторы не имеют во время такта сжатия (впуска) в камере сгорания дизельного топлива, они могут сжимать всасываемый кислород намного больше, чем бензиновые двигатели. В результате сильного сжатия воздух в камере сгорания сильно нагревается, после чего в камеру сгорания попадает дизельное топливо, которое в итоге самовоспламеняется.

Другим преимуществом эффективности дизельного двигателя является отсутствие дроссельной заслонки. Когда вы нажимаете педаль газа в бензиновом автомобиле, это открывает впускные клапана в двигателе, что позволяет большому количеству воздуха попадать в мотор.

Соответственно чем больше кислорода, тем больше энергии образуется в результате воспламенения топлива, которое также в этом случае начинает подаваться в повышенном объеме. Стоит отметить, что этот процесс контролирует компьютер, который и определяет необходимое количество топлива.

В дизельных моторах дроссельные клапаны не нужны. При нажатии педали газа компьютер просто определяет, какое количество топлива необходимо подать в камеру сгорания.

В результате этого при работе дизельного мотора теряется не много топлива, в отличие от бензиновых моторов, которые большой процент бензина сжигают зря.

Разница в соотношении топливной смеси: воздух / топливо

Дизельные двигатели имеют способность работать в очень широком диапазоне соотношения кислорода / топлива в топливной смеси, подаваемой в камеру сгорания.

Бензиновые моторы обычно работают в диапазоне от 12 до 18 частей воздуха на 1 часть топлива (по массе).

Обычно это соотношение остается близким к 14,7:1. Дело в том, что при этом коэффициенте соотношения кислорода и топлива, вся топливная смесь полностью сгорает в камере сгорания.

Однако в дизельных моторах все по-другому. Например, как правило, дизельный мотор работает в соотношениях кислорода от 18:1 до 70:1.

Когда вы нажимаете педаль газа в дизельной машине это приводит к уменьшению соотношения воздух / дизельное топливо за счет увеличения впрыска дизеля в камеру сгорания.

Соответственно чем больше топлива, тем больше мощность. Правда когда дизельные моторы работают при низком соотношении кислород / топливо, в процессе сгорания образуется много сажи.

Именно поэтому, несмотря на наличие системы очистки, мы часто видим черный дым от грузовиков, когда они трогаются с места. В этот момент водители грузовиков сильно нажимают педаль газа, чтобы сдвинуть с места тяжелую машину.

В этот самый момент в дизельный двигатель начинает поступать меньше кислорода, но больше топлива.

Помимо этого существует еще множество отличий дизельных моторов от бензиновых. Например, каждый тип мотора по-разному может замедлять транспортное средство при торможении двигателем.

Для получения дополнительной информации посмотрите несколько видео роликов ниже.

Перед просмотром включите показ субтитров и их перевод.

Источник