При выборе автомашины автолюбителю следует, прежде всего, обратить внимание на двигатель и его характеристики. Основной решаемый вопрос – определиться в пользу бензинового ДВС или дизеля. Если бы вопрос был решаем однозначно, один из типов двигателя исчез бы с рынка, а поскольку это не так, каждому типу свойственны свои преимущества и недостатки. Выбирать необходимо исходя из того, что с недостатками придется смириться, а преимущества окажутся очень полезными в ваших условиях. Ниже кратко представлены все нюансы рассмотрения вопроса.
Отличия в принципе работы двигателей
И бензиновый двигатель, и дизель немыслимы без блока цилиндров, самих цилиндров, поршней и шатунов. Но условия работы дизеля более тяжелые, что требует усиления клапанов, а это ведет к увеличению габаритов и веса в сопоставлении с равносильным по мощности бензиновым ДВС. Более тяжелый силовой агрегат удорожает и транспортное средство, на котором он установлен.
Из названия двигателей вытекает тип используемого ими горючего – дизельное топливо или бензин. Бензин более возгораем, чем дизтопливо, что сказывается на безопасности автомобиля, что связано с тем, что бензин содержит более легкие углеводороды, а дизтопливо более тяжелые.
Такты работы сравниваемых ДВС
Каждый из типов ДВС работает за счет сгорания в камере сгорания каждого из цилиндров топливно-воздушной смеси, а она формируется по-разному в двигателях разных типов. В дизеле в цилиндр подается холодный воздух. Поршень движется вверх (за счет инерции маховика и работы прочих цилиндров) и сжимает воздух, который нагревается, за счет компрессии, до 900 °С при повышении давления до 5 Мпа.
Впрыскиваемое через форсунки топливо немедленно возгорается под воздействием температуры в камере, расширяется, и возросшее давление приводит в движение поршень. Взрывоподобное расширение топливной смеси приводит к повышенному шуму при работе дизеля.
Главным и наиболее дорогостоящим узлом дизеля является топливный насос высокого давления (ТНВД), определяющий моменты впрыска топлива и регулировку его количества, и по конструкции относимые к одному из трех основных типов:
- рядные;
- распределительные (роторные и торцевые);
- магистральные (для дизелей с системой Common Rail).
При развиваемых в камере сгорания давлении и температуре, дизельный мотор не предъявляет высоких требований к летучести топлива, и дизель работает на масле практически любого сорта.
Другая особенность дизеля – независимость рабочего давления от скорости вращения, а тем самым высокий крутящий момент при сравнительно низких оборотах. Максимальный крутящий момент дизель выдает при скорости вращения 2000-2500 об/мин, при этом бензиновый ДВС выходит на максимум момента лишь при 4000 об/мин. Тем самым, дизельный автомобиль обладает хорошей приемистостью.
В бензиновом ДВС топливная смесь подается в камеру сгорания уже в готовом виде, а для ее воспламенения требуется электрическая искра, вырабатываемая подачей высокого напряжения на контакты свечи зажигания. Мощность подобного двигателя регулируется дроссельной заслонкой (в обиходе называемой «подсосом»), которая дозирует подаваемый в цилиндры поток воздуха. Топливный насос двигателя не в состоянии обеспечить в цилиндре давление, сравнимое с давлением в цилиндрах дизеля, отсюда меньшая приемистость автомобиля с бензиновым ДВС.
Сравнение мощности и экономичности двух типов ДВС
Некогда дизельное топливо стоило дешевле бензина, но и сейчас, даже после повышения его стоимости, дизельный двигатель экономичнее бензинового, вдобавок потребляет меньше топлива. Установленная на современных дизельных автомобилях топливная система аккумуляторного впрыска Common Rail передает, через систему датчиков, данные на компьютерный блок управления, с высокой точностью задающий время и количество подаваемого в цилиндры топлива, что обеспечивает, за счет дозированного роста давления, работу дизеля без рывков при переключении передач.
Common Rail обеспечивает экономию 20% топлива с одновременным увеличением крутящего момента на 25%, за счет чего КПД дизеля достигает 55% при КПД бензинового аналога (в самых идеальных условиях) порядка 30%, и создание экономичного бензинового двигателя сопряжено с большими затратами. Более высокая мощность бензиновых ДВС компенсируется постоянством крутящего момента дизеля на любой скорости вращения, что несвойственно бензиновым ДВС.
Шум двигателя и экологичность выхлопа
Дизели шумят больше, и вдобавок у них выше вибрация; причиной того и другого является повышенное давление в цилиндре. Избавиться от шума в салоне удается лишь за счет хорошей звукоизоляции; но что приятно, на низких оборотах холостого хода звук дизеля совершенно слух не раздражает слух.
Также, популярность дизелей растет вследствие их высокой экологичности – низкого в сравнении с бензиновым ДВС содержанием угарного газа в выхлопе.
Особенности эксплуатации
Дизель надежнее бензинового аналога, у него выше срок службы. Это достигается применением для изготовления блока цилиндров, головки цилиндров, коленвала и форсунок особых конструкционных материалов высокой прочности. В дизеле топливо одновременно является смазкой, оттого к его качеству предъявляются особые требования.
Сократить долговечность дизеля способны примеси в дизтопливо, но даже примеси в топливе влияют на срок службы дизельного ДВС меньше, чем включения в низкокачественном бензине.
Дизель не терпит низких температур, и нуждается в системе отопления, с заменой летнего топлива на зимнее при смене сезона. Иногда в дизелях, для облегчения зимнего пуска, предусматриваются свечи накаливания (не имеющие ничего общего со свечами системы зажигания бензинового двигателя). Свеча накаливания – это обычный нагревательный элемент, вмонтированный в цилиндр, включаемый при повороте ключа зажигания и нагревающий поступающее в цилиндр топливо до температуры испарения. После запуска двигателя свечи накаливания продолжают еще несколько минут прогревать свое окружение, что снижает вредные выбросы и стабилизирует процесс горения.
Другой вариант облегчения пуска холодного дизеля – заливка в топливо при заправке особой присадки-антигеля, снижающей температуру застывания топлива. Дизельный двигатель не чувствителен к наличию в дизтопливе воды, это огромное преимущество в сравнении с бензиновыми ДВС, и военная техника и автомобили повышенной проходимости зачастую снабжаются именно дизелями. Также, бензиновый двигатель требует наличия системы зажигания, дизель же нуждается в электрической энергии лишь для запуска.
Техническое обслуживание двигателей
Периодичность технического обслуживания и ремонта ДВС определяется рядом факторов:
- условиями эксплуатации;
- климатическими условиями;
- типом и качеством топлива;
- техническим состоянием транспортного средства;
- материалом деталей.
Вследствие конструктивных особенностей дизелей их ремонт оказывается сложнее ремонта бензиновых аналогов, но дороговизна ремонта компенсируется удлинением сроков между ремонтами, поскольку бензиновый ДВС, во избежание износа деталей, требует более частой смазки.
Плюсы и минусы дизелей и бензиновых двигателей
Начнем с недостатков, с которыми приходится считаться при эксплуатации двигателей. К недостаткам дизелей относятся:
- критичность к качеству дизтоплива;
- малое число специалистов по ремонту дизелей в России;
- недостаточное число сервисов техобслуживания;
- дороговизна ремонта;
- затруднение пуска при низких температурах воздуха (хотя при качественном топливе пуск возможен и при температуре -55 °С);
- дизель «не любит» работы на больших оборотах;
- большой уровень шума и вибраций;
- большие в сравнении с бензиновым ДВС размеры;
- сравнительно небольшая мощность;
- максимальная скорость вращения всего 4500 об/мин (у бензинового до 7000 об/мин).
Специфичные недостатки свойственны и бензиновым ДВС:
- повышенная токсичность выхлопных газов;
- меньший срок службы;
- меньшая экономичность;
- большая взрывоопасность топлива;
- большая частота отказов.
Каждому типу двигателей свойственно и положительные качества. Ниже плюсы дизельного двигателя:
- меньшее содержание угарного газа в выхлопе;
- дизельное топливо безопаснее бензина;
- дизельные транспортные средства обладают повышенной проходимостью;
- большая тяга на низких оборотах;
- экономичность по расходу топлива и повышенный КПД;
- нет необходимости в системе зажигания;
- устойчивость к воде и грязи;
- отсутствует необходимость в смазочном масле, роль смазки выполняет дизтопливо.
Преимущества бензинового двигателя:
- простота конструкции и высокая ремонтопригодность;
- малый шум при работе;
- большая мощность;
- отсутствие высоких требований к качеству горючего;
- хорошо работает при низких температурах;
- сравнительно дешевые запасные части.
По рассмотрению особенностей устройства, эксплуатации, технического обслуживания, характеристик, крутящего момента и эффективности, можно прийти к выводу, что каждый из двух типов ДВС обладает своими достоинствами. Приобретя более дорогой автомобиль с дизелем, можно рассчитывать на экономию горючего. Также, при соблюдении правил эксплуатации дизель прослужит дольше.
В долгосрочной перспективе будущее за дизельными автомобилями, как более экологичными. Спрос на дизельные транспортные средства возрастает, будет возрастать и число рассчитанных на их обслуживание сервисных центров.
Что же касается бензиновых автомобилей, то на них ставятся более мощные двигатели, простые в обслуживании и ремонте, с наличием к ним дешевых запчастей.
Окончательное решение по выбору остается за автолюбителем, ему и определяться самостоятельно со своими предпочтениями. Мы же преподали вам ряд советов, остается выбрать наиболее подходящие.