Дизельный двигатель: преимущества, недостатки и правила выбора

Дизельный двигатель, построенный более ста лет назад (в 1897 г.), с трудом пробивался к автомобильному транспорту. Мотор, названный по имени изобретателя, Рудольфа Дизеля, был лучше паровой машины, но тяжесть силовой установки мешала применению мотора в массовых легковых моделях. Только в последние десятилетия главные недостатки дизелей начали преодолеваться, что выразилось в резком всплеске популярности экономичных моторов.дизельный двигатель

Принципиальные особенности дизельных двигателей

Главным принципиальным отличием дизеля стало поджигание топлива. В отличие от бензиновых поршневых ДВС, дизельный двигатель использует самовоспламенение топливо-воздушной смеси, происходящее при разогреве воздуха (интенсивном сжатии). Это делает лишним ряд механизмов электроподжига (свечей зажигания), упрощает схему воспламенения.

Дизельный поршень начинает сжимать в цилиндре обычный воздух, поднимая его температуру (до 750 градусов). При впрыске (под высоким давлением) топлива, смешивании с воздухом, топливо-воздушная смесь загорается, высвобождая энергию, двигающую поршень вниз.

Этот способ возгорания делает принципиально возможным использование любого горючего (вплоть до порошков каменного угля). Дизель может работать на сырой нефти, всех тяжелых фракциях нефтеперегонки (керосин, масла, мазут), растительных маслах (рапсовом, подсолнечном, пальмовом), отработках машинных масел, фритюрном жире.

На практике в автомобильных дизелях используют специальные смеси керосиновых, газойлевых фракций перегонки нефти. Привычное название «солярка» устарело, так как соляровое масло используется для среднеоборотных двигателей, непригодно для автомобильных дизелей.

Так работает дизельный двигатель

Принцип работы дизельного двигателя

Основными конструктивными узлами, отличающими дизель, стали топливный насос, развивающий высокое давление подачи дизтоплива, бескомпрессорная форсунка. Кроме них, важным конструктивным элементом дизеля становится камера сгорания, которые разделяют на неразделенные (расположенные в теле поршня), разделенные. В разделенной камере дизтопливо подается в отдельную (вихревую, предварительную) камеру, где активно смешивается с воздухом, завихряется, обеспечивая лучшее сгорание.

Преимущества современных дизелей

Главными достоинствами современных дизелей становятся высокий КПД, использование низкосортного топлива. Полезная отдача энергии в малооборотных двигателях превышает 45%. Рекордсменом среди автомобильных дизелей стал дизель MAN S80ME-C7, достигший эффективности 54,4 %. Этот эффект проистекает из-за большей калорийности (теплотворной способности) тяжелого дизтоплива, повышающей теплоотдачу.

Рабочий процесс дизеля обеспечивает постоянное давление газов, поэтому мотор способен развивать значительный крутящий момент, не зависящий от количества оборотов. Эта особенность находит применение в мощных грузовиках (увеличивает грузоподъемность), обеспечивает «приемистость» легковых моделей.

Видео: Работа дизельного двигателя

Тяжелое дизтопливо сгорает с меньшими выбросами углекислоты, температуры отработанных газов (обусловлено степенью сжатия воздуха). Зимой система воспламенения (с подачей сжатого воздуха) меньше электростартера реагирует на понижение температуры.

Недостатки дизельных двигателей

Дизель не способен развить высокие обороты, сравнимые с бензиновым ДВС, этому мешает время инициации возгорания. За счет высоких давлений повышается механическая напряженность деталей дизеля, которые вынужденно изготавливаются массивными, утяжеляя двигатель.

Отдельные виды дизтоплива (летние, тепловозные) парафинируются при низких температурах. Форсунки, ТНВД, топливная аппаратура легко загрязняются механическими частицами, чувствительны к воде в топливе. Сложность прецизионных устройств (ТНВД, форсунок, нагнетателей, каталитической системы) удорожает себестоимость дизеля, усложняет ремонт.

Нестабильный состав выхлопа требует усложнения каталитической системы, применения сажевых фильтров. Сложных приспособлений требует компенсация повышенного давления (до 2500 атмосфер) в системах Common rail.

Электронная система впрыска

Электронная система впрыска дизеля

Наиболее сложны в ремонте электронные системы впрыска, насосы высокого давления. Загрязненное топливо, твердые частицы, вода в механизмах ТНВД повреждают плунжерные пары, устанавливаемые с микронными допусками. Засорение форсунок приводит к их замене. Многие ЭБУ дизелей (контролирующие подачу топлива, время впрыска, количества топлива) ремонту не подлежат, заменяются полностью.

Прогресс дизельных силовых установок

Основными направлениями развития дизельных конструкций стали улучшение экологических показателей (уступавших бензиновым моторам), снижение веса дизелей, повышение надежности, ремонтопригодности силовых агрегатов.

Все эти усовершенствования происходят за счет усложнения конструкций. Внедрение систем Common rail позволило отказаться от окислительных нейтрализаторов, уменьшить содержание серы. Для этого понадобились электронно-управляемые форсунки, новые блоки управления, наборы датчиков.

Догоняя по популярности, экономичности бензиновые моторы, дизели еще не способны сравниться с ними по мощности, себестоимости, ремонтопригодности. Так, самый мощный дизель для легковых моделей («Ауди Q7») при шестилитровом объеме по мощностным показателям (500 л.с.) значительно уступает аналогичным бензиновым моторам, будучи значительно тяжелее.

При многообразии конструкций в дизельном производстве есть лидеры, пионеры, неудачники. Среди эталонов надежности отмечены дизели OM602 («Мерседес», 1985 – 2002 г.г.), M57 («БМВ», 1998 — 2008 г.г.). А признанный лидер моторостроения, компания «Субару», так и не сумела выпустить дизельный мотор хорошего качества.

Видео: Дизельный двигатель

Периодические неудачи встречаются у производителей с полувековой репутацией. Например, концерн Renault произвел неудачные дизели 1,5 dCi, 1,9 dCi с повторяющимся дефектом проворота вкладыша шатуна, поломками турбокомпрессора, системы впрыска. Проблемные дизели 4D55, 4D56 выпустила компания «Мицубиши». У турбонаддувных моторов отмечены разрушения головки блока цилиндров, не выдерживающей разницы температур в холодные зимы.

Как выбрать дизельный двигатель

Учитывая периодические неудачи даже признанных конструкторов дизелей, следует отдавать предпочтение проверенным конструкциям. Новые дизели крупных автопроизводителей часто отзываются по проявившимся дефектам, дорабатываются в эксплуатации. Обращая внимание на экономические характеристики, не всегда следует доверять рекламным материалам. Важнее репутация производителя, изменения, внесенные в конструкцию.

При выборе подержанного дизеля, кроме финансовых возможностей, собственных предпочтений, нужно соблюдать определенные правила:

  • поинтересоваться отзывами пользователей;
  • узнать место производства;
  • выяснить репутацию производителя (из технической литературы);
  • визуально осмотреть дизель (масляные потеки, следы антифриза свидетельствуют о перегревах);
  • проверить запуск (на скорость, бездымность);
  • проверить выхлоп (черный, голубой, молочно-белый дымы говорят о неисправностях);
  • не приобретать дизель без всесторонней диагностики.

Главным условием покупки должен быть приемлемый остаточный ресурс дорогих узлов дизеля (форсунок, ТНВД, выхлопной системы).

Оцените статью:

Очень плохоПлохоНе оченьХорошоОтлично Без оценки Загрузка...

Поделитесь с друзьями:

Похожие статьи

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки
© 2017 АвтоМотоПроф ·  Дизайн и техподдержка: Goodwinpress.ru