Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Канули в Лету времена, когда с дизельным двигателем у людей ассоциировались исключительно грузовики и спецтехника. Сегодня силовыми агрегатами, работающими на дизтопливе, нередко оснащаются даже легковые авто премиум-класса.

Это не удивительно, ведь такие моторы в плане эксплуатационных особенностей мало чем уступают бензиновым, а по ряду параметров даже их превосходят. О том, какие дизельные двигатели представлены на современном рынке, в чем заключаются их плюсы и минусы, пойдет речь в нашем сегодняшнем разговоре.

Работа дизельного двигателя

Чтобы узнать больше об особенностях моторов, функционирующих на «тяжелом» топливе, необходимо копнуть глубже и разобраться в их конструкции. Именно ею обусловлен умеренный расход горючего, высокий крутящий момент в широком диапазоне, потрясающая динамика, которой многие бензиновые аналоги могут лишь позавидовать. Однако есть у этой медали и обратная сторона – строгие требования к качеству солярки, а также дорогостоящий ремонт элементов топливной системы.

Важно

В плане устройства дизельные двигатели мало чем отличаются от агрегатов, работающих на бензине, ведь в них реализован практически тот же кривошипно-шатунный механизм, правда, с более высокой степенью сжатия. А вот в чем наблюдаются серьезные различия, так это в процессе воспламенения топливной смеси. 

У дизельных моторов нет свечей зажигания. Это значит, что ТВС воспламеняется в результате сжатия, причем, топливо и воздух поступают в цилиндры по отдельности. К тому же ни один современный дизельный мотор не обходится без функции наддува, которая повышает мощность дизельного двигателя и его КПД. Кстати о коэффициенте полезного действия. Он у агрегатов, функционирующих на солярке, значительно выше, чем у бензиновых, это обеспечивает стабильно высокий крутящий момент даже на минимальных оборотах.

Говоря о принципе работы дизельного двигателя, следует упомянуть его главное отличие – момент воспламенения топливной смеси, ведь в конструкции отсутствуют свечи зажигания. Вначале воздух поступает в цилиндры, и в момент, когда поршень находится практически в верхней мертвой точке, туда же под давлением подается топливо. Оно воспламеняется само, без искры от свечи.

Свечи в силовой установке все-таки имеются, но не зажигания, а накаливания. Их задача – повысить температуру в камере сгорания до оптимальной, чтобы мотор было легче завести, когда на улице холодно. Если зажигание машины включено, такая свеча раскаляется за несколько секунд, чтобы гарантировать самовоспламенение ТВС.

Описывая работу дизельного двигателя, нельзя обойти вниманием систему Common Rail. Еще несколько лет назад она считалась инновационной, а сегодня получила повсеместное распространение. Речь идет об изобретении Bosch, которое сводится к тому, что дизтопливо подается к форсункам от топливной рампы, представляющей собой своего рода аккумулятор высокого давления.

Благодаря внедрению такой системы, моторы, функционирующие на дизеле, стали значительно тише, уменьшился расход топлива и количество вредных выхлопов в атмосферу. Немаловажным плюсом от применения Common Rail является возможность регулировки давления горючего и его впрыска, ведь, в отличие от бензиновых аналогов, эти процессы разделены во времени и происходят не одновременно.

В состав системы входит насос высокого давления (т.н. ТНВД), форсунки, регулятор давления солярки, топливная рампа и клапан, необходимый для дозированной подачи горючего. 
Как видим, конструкция топливной системы дизельного двигателя сейчас значительно сложнее, чем она была до изобретения Common Rail. Тогда при создании топливной аппаратуры использовали простейшие механические форсунки, а топливо подавалось под низким давлением, что влекло за собой далекие от идеала эксплуатационные характеристики агрегата.

Прежде чем описывать преимущества и недостатки предмета нашей беседы, приведем его основные отличия от бензиновых моторов:

1.  КПД. В дизельном движке он на 40 процентов выше, то есть топливо сгорает более эффективно. Причина – высокая степень сжатия.
2.  Тишина работы. Известно, что дизельные агрегаты более шумные, поэтому для эксплуатации в городских условиях многие выбирают авто с бензиновыми моторами, в которых из-за меньшего давления снижается уровень шума и вибраций. 
3.  Количество вредных выхлопов. Современные моторы по этому показателю полностью отвечают мировым стандартам, большинство соответствует нормам Euro-5 и выше. Благодаря присутствию в конструкции сажевого фильтра воздействие на экологию минимально.
4.  Безопасность. Так как дизельное топливо испаряется медленнее, чем бензин, а система зажигания отсутствует как таковая, риск возгорания здесь намного ниже. 
5.  Особенности эксплуатации. Компоненты дизельных силовых установок надежны и долговечны, блок цилиндров невероятно прочен, и если заправлять машину качественной соляркой, агрегат прослужит долгие годы. Однако при использовании плохого топлива необходимость ремонта возникнет значительно раньше, чем можно было представить.
6.  Стоимость обслуживания. Моторы, работающие на «тяжелом» топливе, требовательны к соблюдению заявленных производителем рекомендаций относительно планового ТО. Владельцам приходится чаще менять фильтры и расходники, проверять компрессор и прочие детали.

Преимущества дизельного двигателя по сравнению с бензиновым

Основной плюс заключается в сниженном расходе топлива – в среднем он процентов на 20 меньше, чем у бензиновых аналогов. Что касается остальных плюсов, то необходимо упомянуть следующее:

•  Стабильно высокий крутящий момент на низких оборотах, обеспечивающий хорошую разгонную динамику даже на первой скорости.
•  Продолжительный ресурс. Если соблюдать условия эксплуатации и вовремя менять расходники, срок службы до капитального ремонта может составить все 400 тыс. км пробега (у бензиновых аналогичный показатель находится на уровне 200 тысяч).
•  Минимальное содержание в выхлопных газах вредных веществ, т.к. топливо сгорает полностью. 
•  Отсутствие проблем с системой зажигания, в частности, со свечами. Их, как и катушек, высоковольтных проводов и некоторых других комплектующих, здесь нет, поэтому собственнику не придется систематически тратиться на замену довольно недешевых деталей.
•  Внушительная мощность и высокий КПД, о котором мы более детально говорили парой абзацев выше.

Недостатки дизельного двигателя по сравнению с бензиновым

Но есть в этой «бочке меда» и обязательная «ложка дегтя». Минусы ДВС, работающих на солярке, заключаются в следующем:

•  Ограниченный диапазон оборотов. Высокая тяга наблюдается лишь в самом начале диапазона, а вот при достижении мотором высоких оборотов он показывает себя далеко не с самой хорошей стороны. Если агрегат работает в паре с классической механической коробкой, придется чаще переключать передачи, а «автомат» или роботизированная КП отличаются меньшим ресурсом – из строя они выходят чаще, чем при работе с бензиновыми моторами.
•  Сравнительно высокие затраты. При меньшем расходе топлива, обеспечивающем владельцу неплохую экономию, сам по себе дизельный двигатель стоит дороже. Разница составляет около 25 процентов. То есть при покупке машины за дизельный мотор придется доплатить на четверть больше, чем если бы покупалось авто с бензиновой установкой. 
• Не стоит забывать о необходимости более частого обслуживания, замены фильтров и расходников, требовательности таких узлов к качеству топлива. 

•  Шумы и вибрация. Хоть этот момент и не столь критичен, как было еще лет 10 назад (современные дизели работают намного тише и ровнее, чем это было раньше), все равно они ощутимы. Вряд ли соседям понравится, если под окнами многоэтажки будут регулярно прогревать дизельный мотор – скорее всего, их претензий долго ждать не придется.
•  Продолжительный прогрев. Вследствие высокого коэффициента полезного действия при холодном запуске мотор прогревается намного дольше. К тому же греть дизель на холостых нет никакого смысла – это делается исключительно под нагрузкой. 
•  Быстрое снижение стоимости б/у автомобилей. Практика показывает, что автомобиль, оснащенный дизельным ДВС, спустя лет 5 после покупки будет практически невозможно продать по хорошей цене. Дисконт в данном случае весьма ощутим, машины с бензиновыми моторами в этом плане хорошо выигрывают.

Заключение

Как видим, у бензиновых двигателей есть и преимущества, и недостатки, поэтому выбор нужно делать с учетом планируемых условий эксплуатации и требований конкретного автолюбителя. Несмотря на то, что за последние десятилетия качество и эксплуатационные свойства дизелей значительно улучшились, определенные минусы у них все равно присутствуют.