Что такое объем двигателя дизеля

В 1890 году Рудольф Дизель предположил, что если увеличить давление в цилиндрах, то эффективность работы двигателя заметно увеличится (теория «экономичного термического двигателя»). Свои замыслы ему удалось реализовать после получения патента на свое изобретение 23 февраля 1893 года. Первая рабочая модель двигателя была собрана только в начале 1897 года, а 28 января она успешно прошла все тестирования и испытания.

Патент на изобретение Дизеля

Патент, который получил Рудольф Дизель 23 февраля 1893 года на свое изобретение.

В качестве топлива Рудольф Дизель предполагал использовать каменноугольную пыль, однако проведенные опыты показали, что она совершенно не подходит на эту роль из-за высоких абразивных свойств. Зола, полученная при сгорании пыли, изнашивает двигатель и выводит его из рабочего состояния. Помимо того, неосуществимой оказалась подача пыли в цилиндры двигателя. Однако, несмотря на эти неудачи, стало возможным использование тяжелых фракций нефти в качестве топлива. Хотя Рудольф Дизель первым запатентовал использование в качестве системы зажигания сжатие воздуха, однако и до него существовали люди, высказывавшие подобные идеи. Таким был и Экройд Стюард, но по непонятным причинам он не смог получить патент.

Идея Экройда Стюарда заключалась в использовании сжатого воздуха для поджигания, впрыскиваемого в емкость, топлива. Чтобы запустить двигатель, необходимо было нагреть емкость лампой, но после запуска, работа двигателя поддерживалась без дальнейшего подвода тепла. Главное упущение теории Стюарта в том, что он даже не учитывал преимущества работы от высокой степени сжатия. Перед собой он ставил задачу исключения из двигателя свечей зажигания. Вот почему в нынешнее время всем хорошо известны «дизельные двигатели«, «дизельное топливо», «двигатель Дизеля» и просто «дизель», а про Экройда Стюарда почти никто не знает.

Первые дизельные двигатели были крупногабаритными и тяжелыми, поэтому на протяжении почти 30 лет применялись исключительно в стационарных механизмах и силовых установках морских судов. Дорога в автомобилестроение была им закрыта также из-за того, что системы впрыска топлива того времени не были приспособлены к работе на высокооборотистых двигателях.

Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель

На фотографии один из первых дизельных двигателей. Он представлял собой громоздкую стационарную конструкцию с одним цилиндром.

В 20-е годы ХХ века немецким инженером Робертом Бошем был усовершенствован встроенный топливный насос высокого давления, который широко применяется и сегодня. Использование гидравлической системы в качестве нагнетателя и впрыскивателя топлива позволило избавиться от отдельного воздушного компрессора, а также увеличить крутящий момент двигателя. Но даже после этого дешевые и легкие двигатели с электрическим зажиганием лидировали среди легковых автомобилей, в то время как дизельные двигатели устанавливались только на общественный транспорт и грузовые машины.

Бензиновый или дизельный?

И бензин и дизель относятся к двигателям внутреннего сгорания (сокращенно ДВС) и нам с Вами дорогие читатели, необходимо выбрать из них наиболее подходящий.

На самом деле на современных авто применяют еще электрические двигатели и гибридные силовые установки (когда ДВС работает в паре с электромотором). Гибриды становятся все совершеннее, их все больше на наших дорогах, но их электрическая часть все еще не безупречна, то есть имеет больше недостатков, чем преимуществ. Электромобили пока вовсе не выдерживают никакой критики. Для работы электрического мотора нужен емкий источник энергии, разработка которого пока сильно буксует, так что пальму первенства среди автомобильных двигателей прочно удерживает его величество старый добрый ДВС.

Казалось бы, за 100 лет, двигатели внутреннего сгорания доведены практически до совершенства, но конструкторы продолжают вести над ними работу, постоянно снижая расход топлива и повышая мощность. Итак, бензин или дизель? Какой двигатель выбрать?

Чтобы выбрать, дизельный или бензиновый двигатель, будем считать, что они установлены на одинаковых автомобилях, с одинаковой массой, а объемы каждого из наших моторов примерно равны. Сравнение начнем с расхода топлива.

При одном и том же объеме дизельный мотор покажет существенно меньший расход, чем бензиновый, примерно процентов на 20. А если расход ниже, то и запас хода на одном баке у дизеля будет больше, то есть на заправку придется заезжать значительно реже.

Максимальная мощность, при одинаковом объеме двигателя, побольше будет у мотора на бензине, а вот крутящий момент – гораздо выше у дизеля, причем доступен он уже с самых низких оборотов. Высокий крутящий момент, который буквально выстреливает машину вперед, даже с самых низких оборотов – это, пожалуй, главный из плюсов дизельного мотора, если не считать его скромного аппетита. А вот максимальная скорость будет выше у бензинового двигателя, так как у него больше максимальная мощность.

Следует отметить, что дизель несколько надежнее бензина, ведь он работает без использования электрических систем автомобиля, но если он все-таки выходит из строя (обычно это топливная система), то в ремонте дизель обходится дороже бензинового мотора.

Глядя на ценники, при выборе нового авто, Вы можете заметить, что дизельный вариант чуть подороже бензина, а при последующей эксплуатации можно обнаружить, что подороже выходит и его обслуживание. Ничего не поделаешь, дизельный двигатель является более тонким механизмом и в обслуживании требует более высокой квалификации. Не каждый автосервис возьмется за ремонт дизеля, это минус, причем важный, имейте это ввиду, покупая машину с дизельным мотором.

Межсервисный промежуток у дизелей меньше, чем у бензиновых движков, то есть делать ТО придется чаще. При этом и цена обслуживания для дизелей тоже будет чуть повыше. Из всего этого можно сделать вывод, что дизельный мотор обходится дороже бензинового, но это только в краткосрочной перспективе. Если же Вы планируете владеть дизельным авто 5 и более лет и проезжать хотя бы по 20 тыс.км. ежегодно, то дизель себя обязательно окупит, ведь все это время низкий расход топлива будет непрерывно экономить Вам деньги.

За длительную эксплуатацию дизельного движка выступает и тот факт, что дизеля выигрывают у бензиновых моторов еще и по ресурсу эксплуатации. Долговечность – это еще одно важное преимущество дизельных моторов. Дизель может пробежать без капитального ремонта в 2 раза больше, чем его бензиновый собрат, поэтому машина с дизельным мотором и в цене теряет медленнее бензина.

Теперь давайте поговорим о главном, на мой взгляд, недостатке дизеля. Дело в том, что на морозе в 15° летняя солярка густеет, перестает проходить через топливный фильтр и машина напрочь отказывается заводиться. Зимой дизелю необходима хорошая зимняя солярка, которая не густеет при отрицательных температурах. Но этого зимнего топлива у нас производят очень мало, и даже в январе-феврале на заправках продается обычное летнее дизтопливо. Итак, если в Вашем регионе такие морозы не редкость, то хорошенько подумайте, прежде чем покупать «трактор». Посоветуйтесь с опытными «дизелеводами», узнайте, на какой заправке всегда бывает зимнее топливо высокого качества.

Раньше дизельные моторы обладали еще и таким недостатком, как вибрация, но на современных автомобилях эта проблема решена, а значит этим фактором можно и пренебречь, поэтому обсуждать его не будем.

Дизельный двигатель значительно тяжелее бензинового, поэтому у машин получается несколько другая развесовка. Центр тяжести выше, передняя часть автомобиля тяжелее — все это приводит к некоторому снижению маневренности.

К недостаткам дизельных моторов можно отнести тот факт, что дизеля очень уж долго прогреваются. Это становится заметно в зимний период, когда, усевшись в машину, хочется поскорее согреться, но дизельный движок начинает отапливать салон лишь через 10-15 минут интенсивного движения. Что и говорить, на холостых оборотах прогрев дизельного двигателя в сильный мороз может затянуться на полчаса, а то и на целый час, очень уж мало тепла выделяется при работе дизельного двигателя.

Если Вам не все равно, какое влияние Ваш автомобиль оказывает на окружающую среду, то Вам однозначно следует выбрать именно дизельный мотор, так как его выхлоп значительно менее токсичен, чем у бензинового. Кроме того, современные дизельные моторы легковых автомобилей оснащаются еще и сажевым фильтром, благодаря которому выхлоп такого двигателя практически незаметен.

Стационарные силовые агрегаты

Стационарные силовые агрегаты (напри­мер, для дизель-генераторов) в основном работают с фиксированной частотой вра­щения коленчатого вала. Двигатель и сис­тема питания в этом случае должны быть оптимально согласованы дли работы в постоянном режиме.

Регулятор частоты вращения колен­чатого вала изменяет величину подачи топлива в зависимости от требуемой на­грузки. Чаще всего на стационарных аг­регатах используется аппаратура впрыска топлива с механическим регулятором.

R качестве стационарных могут также применяться двигатели легковых и грузо­вых автомобилей. В этом случае регуля­тор должен быть настроен соответствую­щим образом.

Эксплуатация зимой

В северных регионах страны особое внимание уделяется возможностям транспортного средства при эксплуатации в холодное время года, когда столбик термометра опускается ниже 0. В этом случае бензиновый двигатель лучше — он устойчив к низким температурам. Сегодня есть зимние виды бензина, но многие продолжают пользоваться обычным летним топливом, и это не влияет на скорость движения, долговечность запасных частей и другие параметры.

Дизельные двигатели восприимчивы к резким скачкам температуры воздуха или сильным морозам. Но их восприимчивость можно устранить, спокойно эксплуатировать машину с дизелем даже в мороз -30 градусов Цельсия. Этого легко достигнуть за счет заправки специальными зимними или арктическими видами топлива. Они не густеют при экстремальной температуре воздуха, работают так же эффективно. Улучшить работу дизельного двигателя можно еще за счет установки современной системы обогрева в автомобиль.

Дизель восприимчив к морозам, но не боится влаги, конденсата, воды. Это обусловлено тем, что электроэнергия требуется только для запуска агрегата — в работе электричество не нужно. Поэтому дизель часто устанавливают на внедорожники, которые могут двигаться почти в любых экстремальных условиях, в том числе и по воде.

Какой двигатель эффективней- Дизель или бензин?

Дизельные двигатели продолжают совершенствоваться в экологическом плане, постепенно доказывая специалистам и экологам что уровень вредных веществ в выхлопе может быть почти таким же, как и в бензиновых автомобилях. Но пока что бензиновые двигатели по-прежнему считаются более экологичными по сравнению с дизельными. Но есть в этих дизельных моторах неоспоримое преимущество, которое заключается в следующем, по сравнению с теми же бензиновыми моторами они намного экономичнее.

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

Это объясняется особенностью температуры самовоспламенения дизельного топлива в камере сгорания. Температурой самовоспламенения считается такая температура, при которой соотношение в смеси кислорода с топливом приводит к самовоспламенению топливной смеси.

В бензиновых же моторах наоборот, там 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 искры свечами зажигания. Это может привести к повреждению двигателя.

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

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

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

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

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

В результате этого при работе дизельного мотора теряется совсем немного топлива в отличии от тех же бензиновых моторов, которые сжигают бензина зря на много больше.

Дизель или бензин: плюсы и минусы

Преимущества дизеля

• небольшой расход горючего;
• высокий КПД;
• большой крутящий момент;
• небольшой транспортный налог;
• экологичность;
• износостойкость.

Меньший налог установлен благодаря тому, что дизельный мотор обладает меньшей мощностью. Долговечность и износостойкость обеспечивается длительным периодом до капитального ремонта (бензиновый — в два раза быстрее).

Дизельный автомобиль легко справляется с бездорожьем

Недостатки дизеля

• высокие требования к качеству горючего;
• проблемы с запуском двигателя в условиях низких температур;
• долгий прогрев (тепло в салоне станет только через несколько километров дороги);
• более высокая цена ремонта и обслуживания;
• меньшее количество автосервисов;
• высокая цена машин с дизельным двигателем.

Бензиновый мотор: плюсы

У дизельного и бензинового двигателя отличия сводятся не только по используемому горючему. Бензиновый двигатель — более популярен среди автолюбителей, во многом, благодаря элементарности его конструкции. Поэтому его легко и быстро отремонтировать в любом автосервисе страны.

Еще один плюс — бензиновый мотор легко запускается почти при любой погоде. Если мотор исправен, он легко запускается даже в условиях экстремально низкой температуры в -40 градусов. Еще одно весомое преимущество — приемлемая стоимость автомобилей с бензиновым мотором. Большой ассортимент комплектующих позволяет легко и быстро отремонтировать такой мотор.

Бензиновый автомобиль на трассе

Минусы бензинового мотора

• не редкость — проблемы с системой зажигания;
• небольшой рабочий диапазон;
• большой расход горючего по сравнению с дизельным мотором.

Самый надежный дизельный двигатель из Японии

Так всё же какой самый надежный дизельный двигатель из Японии? Давайте выстроим по ранжиру ТОП-5 самых лучших дизельных двигателей.

5 место

На пятое место смело можно поставить двигатель объемом 2,0 литра Субару (Subaru). Четырехцилиндровый, турбированный, оппозитный, 16-ти клапанный. Система впуска Common Rail.

Нужно сказать, это единственный в мире оппозитный дизельный двигатель.

Слабые стороны этого двигателя, это двухмассовый маховик, он выходил из строя даже до пяти тысяч километров пробега. Растрескивание коленчатого вала, до 2009 года разрушались коленчатые валы и опоры вала.

Этот двигатель очень интересен по своей конструкции, с хорошими характеристиками, но отсутствие на такие двигатели зап.частей сводит на нет его преимущества. Поэтому ему в японском ряде дизелей отводим пятое почетное место.

4 место

На четвертое место воодрузим двигатель Mazda 2,0 MZR-CD. Этот дизель стали выпускать с 2002 года, и устанавливать на автомобиль Mazda 6, Mazda 6, MPV. Это был первый мотор Мазды с системой Common Rail.

Четыре цилиндра, 16 клапанов. Две версии — 121 л.с. и 136 л.с., причем оба развивали момент силы 310 Нм при 2000 об/мин.

В 2005 году пережил модернизацию, с усовершенствованной системой впрыска и новым ТНВД. Снижена степень сжатия и адаптация мотора с катализатором выброса вредных газов. Мощность стала 143 л.с.

Через два года вышла версия с мотором в 140 л.с., в 2011 году этот двигатель исчез из линейки устанавливаемых двигателей по неизвестным причинам.

Этот двигатель спокойно выхаживал 200 000 километров, после чего надо было менять турбину и двухмассовый маховик.

При покупке следует внимательно изучать его историю, а лучше снять поддон и посмотреть маслосборник.

3 место

Тоже маздовский двигатель, Mazda 2,2 MZF-CD. Тот же двигатель увеличенного, но увеличенного объема. Инженеры постарались устранить все косяки старого двухлитрового двигателя.

Кроме увеличенного объема, модернизрована система впрыска Common Rail, установлена другая турбина. На этом моторе они поставили пьезофорсунки, изменили степень сжатия и кардинально подвергли изменениям сажевый фильтр из-за которого были все проблемы предыдущей модели двухлитрового двигателя.

Но всемирная борьба за экологию, как в Европе так и в Японии, добавляет гимороя всем двигателям, так и на этом устанавливается система, с добавлением мочевина в дизельную топливную смесь.

Это все снижает выхлоп до Евро5, но как всегда, у нас в России это прибавляет проблем всем без исключения современным дизельным двигателям. Это просто решается у нас, выкидывается сажевый фильтр и глушится клапан дожигания несгоревшего выхлопа.

В остальном двигатель надежный и неприхотливый

2 место

Двигатель Toyota 2.0/2.2 D-4D.

Первый двухлитровый Toyota 2.0 D-4D CD появился в 2006 году. Четырехцилиндровый, восьми-клапанный, чугунный блок, ременный привод ГРМ, 116 л.с. Двигателя шли с индексом «CD».

Жалобы на этот двигатель были очень редки, все они сводились только к форсункам и к системе рециркуляции выхлопных газов. В 2008 году был снят с производства, а взамен был пущен новый, с объемом 2,2 литра.

Toyota 2.0/2.2 D-4D AD

Привод ГРМ уже стали делать цепным, на четыре цилиндра уже 16 клапанов. Блок стали делать алюминиевый с чугунными гильзами. Индекс этого двигателя стал «AD».

Двигателя выпускаются как 2,0 литров, так и 2,2.

Самые хорошие отзывы о таком двигателе, и хорошая отдача, и малый расход топлива. Но были и жалобы, основная из них, это окисление алюминиевой головки в месте прикосновения с прокладкой ГБЦ, примерно в период 150-200 тыс.км. пробега.

Замена прокладки головки блока не помогает, только шлифовка ГБЦ и блока, а эта процедура возможна только со снятием двигателя. И такой ремонт возможен только один раз, второй шлифовки головки и блока мотор не выдержит, глубина будет критичной с возможностью встречи клапанов с головкой. Поэтому, если мотор проходил 300-400 тысяч километров, с одной шлифовкой, его только на замену. Хотя это очень приличный ресурс.

Toyota в 2009 году решила эту проблему, с такими неисправностями они даже меня ли по гарантии моторы на новые за свой счет. Но проблема, очень редко, но встречается. В основном у тех, кто не слабо зажигает на самой сильной версии этой модели двигателя 2,2 литра.

Такие двигатели до сих пор выпускаются и устанавливаются на различные модели автомобилей: Raf4, Avensis, Corolla, Lexus IS и другие.

1 место

Дизельный мотор Honda 2.2 CDTi. Самый надежный малолитражный дизельный двигатель. Очень производительный и очень экономичный дизельный двигатель.

Четырехцилиндровый, 16-ти клапанный, с турбонаддувом переменной производительности, с системой впрыска Common Rail, гильзованный алюминиевый блок.

Форсунки применяются Bosch, а не капризные и дорогие японские Denso.

Предшественник этого двигателя был построен еще в 2003 году с маркировкой 2.2 i-CTDi. Он оказался очень удачным. Беспроблемный, динамичный и экономичный в потреблении топлива.

Современный рассматриваемый двигатель Honda 2.2 CDTi появился в 2008 году.

Типичных неисправностей конечно не миновал, но все они встречались крайне редко. Трещины выпускного коллектора, но они возникали в первых выпусках, японцы отреагировали и в последующих выпусках такого не наблюдалось.

Иногда встречались неисправности натяжителя цепи газораспределительного механизма. Так же иногда преждевременно появлялся люфт вала турбины.

Все эти неисправности возникали от чрезмерных постоянных нагрузок и плохого обслуживания.

Этот двигатель хондовцы устанавливали на моделях Honda Civic, Accord, CR-V и других.

Безусловно, этот двигатель обладает самым меньшим числом отказов и поломок по отношению ко всем остальным моторам японских автопроизводителей.

Ставим ему пять баллов из пяти, присваиваем ему Первое почетное место и желаем вам иметь на своем автомобиле подобный.