Дизельный двигатель - имеющиеся достоинства и недостатки

1 ≫

В массовое производство дизельные силовые агрегаты пошли в восьмидесятых и девяностых годах прошлого века. Однако своего настоящего пика популярности такие двигатели достигли в нулевых годах и сегодня на долю дизельных автомобилей приходится порядка половины всех продаж на мировых рынках. Поговорим поподробнее о преимуществах и недостатках дизельных двигателей.

Конструкция дизельного мотора

Основным отличием такого силового агрегата является строение камеры сгорания, где отсутствуют свечи зажигания. Дизельное топливо при высоких давлениях и соответствующем росте температуры имеет свойство самовоспламеняться, на основе чего и функционируют такие автомобильные двигатели. В камеру сгорания топливо нагнетается под высоким давлением при помощи специальных насосов, а в последующем при тактах двигателя топливно-воздушная смесь сжимается поршнем и самовоспламеняется.

Если изначально конструкция дизельного двигателя не отличалась сложностью, то сегодня для увеличения мощности и улучшения топливно-экономичных показателей используются турбированные силовые агрегаты, которые отличаются сложной конструкцией, требуют соответствующего ремонта и квалифицированного обслуживания.

Преимущества дизельных двигателей

Если говорить о преимуществах таких дизельных двигателей, то в первую очередь необходимо отметить их великолепные показатели экономичности. Современные дизельные двигатели позволяют получать с одного литра объема мощность, аналогичную бензиновых силовым агрегатом, при этом они потребляют на 30-50% топлива меньше.

Городские дизельные малолитражки при объемах в 1,5 литра способны выдавать мощность порядка 120 лошадиных сил, а за городом у такого двигателя показатели расхода топлива редко когда превышают 4-5 литра. Тогда как у аналогичных по мощности и литражу бензиновых силовых агрегатов расход будет на 2-3 литра больше. Такая отличная топливная экономичность позволяет существенно снизить расходы автовладельца на топливо.

В особенности сокращаются расходы на солярку в том случае, если автовладелец часто использует свою машину для дальних поездок по загородным трассам. В таких условиях такие машины показывают наилучшую экономичность, и в итоге экономия может быть даже двукратной в сравнении с бензиновыми силовыми агрегатами.

Если говорит также о преимуществах таких двигателей на дизельном топливе, то можно отметить их отличные динамические показатели. Если ранее показатели мощности у дизельных двигателей были не слишком высокие, то современные технологии позволили существенным образом улучшить отдачу таких моторов, поэтому сегодня не редкость ситуации, когда дизельные моторы позволяют с одного литра рабочего объема получить большую мощность, нежели бензиновые силовые агрегаты.

Также следует отметить лучшую динамику у таких автомобилей, на которых используются дизельные двигатели. Это объясняется тем, что свой максимальный крутящий момент, а именно от этой характеристики зависит динамика разгона, такие двигатели показывают на низких оборотах. По своим характеристикам такие моторы низкооборотистые. Рабочий диапазон у таких двигателей обычно находится в промежутке между двумя и четырьмя тысячами оборотов в минуту. Тогда как для адекватного ускорения и быстрого разгона на бензиновых машинах их приходится крутить до шести и более тысяч оборотов коленвала в минуту. Соответственно, такие машины на солярке показывают лучшую динамику и имеют отличные показатели времени разгона с нуля до сотни и ускорений в различном диапазоне скорости.

Недостатки дизельных двигателей

Однако данные технологии и дизельные двигатели имеют определенные недостатки, которые необходимо учитывать при выборе такого автомобиля.

В первую очередь, это конструктивная сложность силового агрегата, что неизменно приводит к увеличению расходов на обслуживание техники. В данном случае требуется чаще менять моторное масло, а также проводить их грамотное обслуживание силами профессиональных специалистов. При пробегах в 150 000 километров и более неизменно требуется капитальный ремонт или замена ТНВД, который отвечает за нагнетание высокого давления в топливной системе. Этот узел чрезвычайно сложен в ремонте и отличается высокой стоимости.

Необходимо также помнить о возможных проблемах с эксплуатацией такого автомобиля в зимнее время года. Дело в том, что у солярки температура замерзания существенно выше, чем у бензина. Стоит автовладельцу залить в мотор некачественное топливо, как солярка замерзает даже при небольшом минусе. В итоге зимой требуется использовать соответствующее зимнее и арктическое топливо, которое имеет высокую стоимость, а качество изготовления, которого также может быть далеким от идеала.

Сам двигатель крайне критичен к качеству топлива. Стоит вам один раз заправиться на сомнительной заправке, что приведет к загрязнению топливной системе и необходимости в последующем выполнять дорогостоящий ремонт. Именно поэтому владельцы таких автомобилей предпочитают заправляться лишь на проверенных автозаправках, в качестве топлива которых они полностью уверены.

Отметим и повышенную шумность таких силовых агрегатов. Какие бы современные технологии в данном случае не использовались с такими двигателями, избавиться от характерного тракторного рокота будет невозможно. В особенности такой звук слышен при открытых окнах и во время работы автомобиля на холостых оборотах. В итоге чтобы решить данную проблему необходимо использовать большое количество шумоизоляционных материалов, что также приводит к некоторому увеличению себестоимости дизельных автомобилей.

Одной из особенностей конструкции дизельных двигателей являются их увеличенные габариты и существенный вес. Как результат, такой мотор сложнее расположить в подкапотном пространстве, а его большая масса приводит к увеличению надрессорного веса, что может отрицательно сказаться на показателях управляемости такого автомобиля.

Заключение

Дизельные двигатели имеют свои определенные преимущества и недостатки. К преимуществам данной технологии можно отнести экономичность и отличные динамические характеристики. А вот недостатки - это сложность ремонта, необходимость частого и квалифицированного обслуживания, проблемы с эксплуатацией автомобиля в зимнее время года, повышенная шумность и существенный вес такого силового агрегата. Все такие плюсы и минусы таких моторов следует учитывать, при выборе автомобиля, что и позволит вам в последующем без каких-либо сложностей эксплуатировать такие силовые агрегаты.

Материалы: http://cartechnic.ru/articles/preimuschestva_i_nedostatki_dizelnyh_dvigatelej

2 ≫

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.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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).

Материалы: http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/dizelnyiy-dvigatel-preimushhestva-nedostatki-i-pravila-vyibora/

3 ≫

Преимущественные признаки и недостатки дизельного двигателя.

Ка вошёл дизельный двигатель в производство:

Дизель давно вошёл в когорту двигателей, пользующихся спросом у самых разных категорий автолюбителей и профессионалов.

Об этом свидетельствует следующий факт: некоторые производители выпускают одну модель автомобиля и с дизельным, и с бензиновым двигателем.

И обе модели раскупаются с одинаковым успехом, что говорит об определённых предпочтениях автолюбителей, а также о наличии плюсов и минусов обеих комплектаций.Сейчас рассмотрим достоинства и перечислим недостатки сторон дизельного двигателя.

Достойные преимущества дизеля:

Главное преимущество дизельного двигателя – конечно в его мощной тяговитости. Автотранспорт с дизелем в большинстве своём применяется для перевозки грузов.

Давление в цилиндрах дизельного двигателя намного больше,чем у бензинового поэтому дизель способен развивать огромную мощность при низких оборотах.Такой вид двигателя рассчитан на тяговые,а не на скоростные нагрузки.Но в условиях сельского бездорожья и преодоления препятствий это совсем не ощущается.В городе насыщенном оживлёнными перекрёстками и пешеходными переходами, дизель тоже «АС».Ему «нравятся» перегрузки,торможения и резкие старты.

Вторым плюсом дизеля является его экономичность.Стоимость литра дизельного топлива намного дешевле литра бензина. Его дешевизна объясняется тем что дизтопливо – это по сути,отходы производства бензина.Эффективность дизельного двигателя при средних оборотах достигает отметки в 45% ,а с турбиной все 50% ,что для бензинового двигателя – предел мечтаний.Ко всему прочему дизель потребляет гораздо меньше топлива,чем бензиновый двигатель.

Третий плюс дизельного двигателя – экологичность. Дизель прославился низкой токсичностью отработанных газов,поэтому для эксплуатации он намного предпочтительнее.К тому же солярка по сравнению с бензином,не такая летучая. Для испарения солярке требуются более высокие температуры.

Ещё одно важное преимущество дизельного двигателя – долговечность и надёжность в использовании в виду того, что дизтопливо является одновременно и смазочным материалом, предохраняющим износ узлов машины.

Недостатки дизелного двигателя:

Одним из существенных недостатков дизеля является его низкая морозоустойчивость. К сожалению, дизтопливо при низких температурах густеет, и потому завести машину практически невозможно. Рекомендуется к выбору топлива походить с учётом сезонности: летнее топливо загустевает уже при -5С° градусах (всегда лучше возить присадки), зимнее может сделать работоспособным дизель при -35С° градусах .

Ремонт дизельного двигателя по стоимости мог бы быть равноценен ремонту бензинового двигателя, но если из строя выйдет ТНВД, то это обернётся более серьёзными суммами. А вывести из строя ТНВД может некачественная солярка. Поэтому заправляться рекомендуется на АЗС, проверенных временем. Уверенность в качестве топлива должна быть максимальной. Не исключено, что качественное дизтопливо может оказаться очень дорогим.

Дизельный двигатель рекомендуется использовать на малых или средних скоростях. Попытки выжать из дизеля максимум оборотов грозят скорейшим износом дизельного мотора.

Стоимость автомобиля с дизельным двигателем может быть на 30% дороже стоимости точно такого же автомобиля, но с бензиновым двигателем. Столь серьёзная разница в цене объясняется тем, что в дизеле воспламенение топлива происходит от свечи накаливания. Давление при этом образуется высокое, стало быть блок цилиндров должен обладать высокой прочностью конструкции, поэтому машина с дизельным мотором ощутимо дороже.

Серьёзным недостатком дизельного двигателя для автовладельцев, проживающих на территории Украины, является питание,поскольку дизели рассчитывают на евротопливо, а при работе на российском горючем усиливается износ мотора.

Дизельный двигатель автомобиля очень громко работает, практически как трактор. Исключение составляют современные модели машин,с хорошей шумоизоляцией, в салоне которых шум дизеля практически не слышен.

Влияния качества дизельного топлива на ресурс деталей двигателя.

К минусовым особенностям дизельного двигателя относят и возврат 80% дизтоплива в бак автомобиля. Поскольку температура возвращаемого топлива намного выше, чем температура воздуха и топлива в баке идёт процесс конденсации воды из воздуха, какой бы герметичной не была система подачи топлива.

Вода проходит через форсунки, клапаны, фильтры, трубопроводы, образует паровые пробки, попадающие в топливный насос и снижающие смазывающие свойства дизтоплива. Плунжерные пары изнашиваются. Проходя сквозь форсунки в камеру сгорания, вода влияет на качество топлива на его расход. Загрязняются выхлопные газы. Ещё раз возвращаясь к стоимости ремонта, заметим, что ремонт ТНВД составляет почти треть общей стоимости ремонта дизельного двигателя.

Идеальных среди двигателей пока нет:

Говоря о плюсах а так же минусах двигателей, следует помнить о том что при выборе дизеля многих смущает некий стереотип, возникший в советские времена. Многие связывают дизели разве что с тракторами и тяжёлой техникой. Но дизельными двигателями оснащались и легковушки, просто об этом мало кто знал: они шли на экспорт. В настоящее время о популярности дизелей свидетельствуют факты: в Австрии половина, а во Франции треть машин работают на дизеле. И пусть никого не смущает что минусов у дизеля больше чем плюсов: в конце концов, идеальный двигатель ещё не изобретён.