Почему дизельные двигатели эффективней бензиновых

О преимуществах дизельных двигателей над бензиновыми

Дизель для многих до сих пор ассоциируется со строительной техникой, извергающей черный дым горящих покрышек и работающих как трактор Беларусь.

Эти стереотипы и заблуждения. Современные дизельные двигатели чисты как слеза комсомолки, а их работа бесшумна.

Преимущества дизельных двигателей над бензиновыми

Дизельные двигатели эффективнее чем бензиновые, так как воспламеняются от сжатия, а не от искры, что даёт экономию в расходе топлива на 30 процентов.

Взгляните, например, на Audi A8 L модели 2015 года с 3,0-литровым бензиновым двигателем V-6 под капотом. Расход топлива в этой модели составляет 10,7 литров на 100 километров. Идентичная модель с 3,0-литровым турбодизельным двигателем показывает расход топлива в 8,4 литра на 100 километров. Сейчас дизельное топливо стоит столько же сколько и бензин AИ-95, экономия налицо.

Будущее дизельных силовых установок

"10 процентов от продаж компании Audi составляют автомобили с дизельными двигателями» говорит представитель компании Audi. В дизельных двигателях покупателей прельщают показатели экономии топлива и высокий крутящий момент. Чтобы развить достигнутый успех, скоро дизельные силовые установки будут доступны в каждой модели Audi. Пока дизельные двигатели есть в шести продуктах компании, включая новый седан А3.

Почему дизельные двигатели экономичней бензиновых

Само дизельное топливо на 15 процентов энергетически плотнее, чем бензин. На молекулярном уровне дизтопливо состоит из «более длинной цепи углеводородов». В общем 1 литр дизельного топлива содержит больше энергии, чем 1 литр бензина.

Еще у дизельного топлива более высокий коэффициент сжатия, чем у его коллеги по циклу Отто. Коэффициент сжатия 95-го бензина равен цифре между восьмью и двенадцатью к одному, в зависимости от того, есть ли в двигателе прямой впрыск (как работает бензиновый двигатель, читайте здесь). Коэффициент сжатия дизельного топлива, начинается с двенадцати и может достичь шестнадцати к одному и более.

Высокая степень сжатия - обязательной условие для процесса сгорания дизельного топлива. По мере сжатия воздух в цилиндре становится горячее, нагревание продолжается до такой степени, что при впрыске топлива в камеру сгорания, оно мгновенно воспламеняется, поэтому дизельные двигатели работают без свечей зажигания.

Преимущество высокой степени сжатия топлива в том, что чем больше степень сжатия, тем двигатель получает больше мощности. Это делает автомобиль резвее и положительно отражается на экономии расхода топлива.

Непосредственный впрыск топлива - еще одно техническое преимущество для дизельных двигателей, как и пьезоэлектрические форсунки. Смысл этих технологий в том, что точное количество топлива распыляется в цилиндры при очень высоком давлении, до 199,9 МПа. Еще, пьезоэлектрические форсунки работают тише обычных форсунок, снижают вибрации двигателя и вредные выбросы. Шумная работа дизельных автомобилей вызвана резкими перепадами давления топлива в обычных форсунках. От этого возникают вибрации отражающихся на элементах двигателя. Пьезоэлектрические форсунки снижают перепады давления топлива в двигателе благодаря быстродействию пьезоклапана.

Еще одним отличием дизельных двигателей от бензиновых в пользу дизеля, является отсутствие пластин дроссельной заслонки. Работа пластин, ограничивающих поступление воздуха в двигатель, приводит к такому явлению как "насосные потери": энергия расходуется на то, что двигатель пытается прососать воздух через частично закрытые дроссельные пластины. В дизельных двигателях таких потерь энергии нет. Но и это еще не все.

Не забываем о турбонаддуве с изменяемой геометрией. Такие турбокомпрессоры изменяют величину нагнетенного воздуха на разных оборотах двигателя, тем самым поддерживая ровный поток крутящего момента вместо одного гигантского комка.

Продвижения в разработке технологий для дизельных двигателей, подарили компании Audi победу на гонках 24 часа Ле-Мана в этом году. Успех гоночных автомобилей с дизельными установками Audi подтверждает, что технологии будут использованы в автомобилях серийной сборки.

Про вредные выбросы от дизельных двигателей - их больше нет

Раньше, из-за конструктивных особенностей дизельных автомобилей и химического состава ДТ, дизеля имели высокий процент вредных выбросов в атмосферу. Основной указывающий на это фактор - черный дым, который появляется в результате выбросов вредных твердых частиц. К счастью это в прошлом.

Передовые системы постобработки в дизельных двигателях очищают выхлопные газы и делают такими же «чистыми», как и в бензиновых. Технология селективного понижения катализаторов устраняет вредные побочные продукты - оксиды азота. Раствор мочевины впрыскивают в поток выхлопных газов, где в специальном катализаторе раствор вступает в реакцию с оксидами азота и разбивает их на безвредные азот и кислород. В результате дизельные двигателя выпускают «кристально» чистые выбросы, ломая стереотипы и сокращая объем работы активистам Greenpeace.

Выводы

Новые технологии в дизельных силовых установках дали им стать производительней, экономичней и экологичней, не уступая, а в чем-то и выигрывая у бензиновых движков.

Пьезоэлектрический впрыск топлива, турбонаддув с переменной геометрией, и системы постобработки, сделали древнюю силовую установку жизнеспособной и конкурентоспособной.