Защо дизеловият двигател е по-икономичен?
Двигателите на такова гориво имат термодинамика, най-близка до идеалния цикъл на Карно.
Дизеловите автомобили най-често се купуват от прагматици. Това са хора, които искат да спестят не толкова в процеса на закупуването му, а в процеса на дългосрочната му експлоатация - чрез намаляване на разходите за гориво. При равни други условия дизеловото гориво винаги изразходва по-малко бензин. Но защо?
Ако вземем една и съща кола с бензинов и дизелов двигател със сходни характеристики, последният винаги ще консумира 2-3 литра, или дори до 5 (в зависимост от обема и мощността) по-малко гориво на 100 км. Едва ли някой ще се усъмни в това (цената на самата кола и разходите за поддръжка не се вземат предвид). Това е прост модел.
Каква е тайната на дизеловия двигател? За да разберете нюансите, трябва да се обърнете към дизайна на дизеловите двигатели и законите на термодинамиката. Тук има редица нюанси и аспекти. Самият дизелов двигател има термодинамичен цикъл, различен от бензиновия, който е максимално близък до идеалния цикъл на френския физик и инженер Сади Карно. Ефективността на дизеловия двигател обикновено е много по-висока.
Запалването на горивото в цилиндрите на дизеловите двигатели не се дължи на искрата от свещите, а на компресията. Ако за повечето бензинови двигатели степента на компресия е от 8,0 до 12,0, то за дизеловите двигатели е от 12,0 до 16,0 и дори по-висока. От термодинамиката следва, че колкото по-високо е съотношението на компресия, толкова по-висока е ефективността. Цилиндрите не компресират въздушно-горивната смес, а само въздуха. Впръскването на гориво става почти веднага след като буталото премине горната мъртва точка - едновременно със запалването.
По принцип дизелите нямат дроселна клапа (въпреки че има изключения, особено напоследък). Това значително намалява така наречените загуби на входящ въздух в цилиндрите. Този клапан е необходим и за повечето бензинови двигатели. консумира енергия по време на работа. Ако дроселовият клапан е частично затворен, в системата за подаване на въздух възниква допълнително съпротивление. Дизеловите двигатели обикновено нямат този проблем. Освен това всеки модерен дизелов двигател е немислим без турбина, която осигурява максимален въртящ момент на почти празен ход.
И накрая, ефективността на дизеловите двигатели до голяма степен се определя от свойствата на самото гориво. Първоначално има по-висока ефективност на горене. Дизеловото гориво е по-плътно от бензина - средно дава 15% повече енергия при изгаряне. Дизелът, за разлика от бензина (който изисква съотношение с въздух от 11:1 до 18:1), гори в почти всяко съотношение с въздух. Дизеловият двигател впръсква толкова гориво, колкото е необходимо за преодоляване на силите на триене на цилиндро-буталната група, коляновия вал и маслената помпа. На практика това води до намаляване на разхода на гориво на празен ход с 2-3 пъти в сравнение с бензина. Това обяснява и слабото нагряване на дизеловите двигатели по време на работа. Дизелът винаги е по-малко термично натоварен, което означава, че има очевидно по-дълъг ресурс и повече въртящ момент.
Какво всъщност получава собственикът на дизелов автомобил? Средно той е с 30% по-икономичен от своя бензинов аналог (по отношение на разхода на гориво). В комбинация с турбокомпресор с променлива геометрия и обща релсова система, това дава наистина впечатляващи резултати. Дизеловият автомобил се ускорява добре от ниски обороти, изразходвайки минимално количество гориво. Това препоръчват експертите на прагматичните хора, които обичат офроуд пътуванията. Този тип двигател е предпочитан при кросоувърите на всички колела и сериозните джипове.
