В чём секрет экономичности дизельных двигателей
Если вы заядлый путешественник или часто ездите за город, присмотритесь к кроссоверам и внедорожникам с дизельным силовым агрегатом. Выбирая его, в дополнение к низкому расходу вы получите высокий крутящий момент и достойный запас ресурса. А пока я расскажу, откуда все это в моторах Kia, работающих на дизельном топливе.
Как работает дизельный двигатель?
В целом бензиновый и дизельный моторы работают по одному принципу. В обеих системах задействовано свойство газов расширяться при нагревании. Сгорающая в цилиндрах топливно-воздушная смесь толкает поршень, который воздействует на коленвал и дальше по списку.
Однако в дизельных двигателях смесь топлива и воздуха во время сжатия воспламеняется сама. Никаких свечей зажигания — только свечи накаливания для подогрева топлива в холодное время. Воспламенение происходит именно под давлением:
- Через впускные клапаны поступает воздух, они закрываются, происходит сжатие.
- Давление воздуха и температура растут, форсунка впрыскивает топливо — оно воспламеняется, происходит горение топливно-воздушной смеси.
- Горячий газ приводит поршень в движение – происходит «рабочий ход».
- Линейное движение поршня преобразуется во вращательное посредством кривошипно-шатунного механизма.
Затем инерция, которую обеспечивает вращение маховика, направляет поршень снова вверх, на такт очистки цилиндра. На этот раз выхлопные газы отправляются наружу через выпускные клапаны. Затем — снова впуск, и по новой. Это и есть четырёхтактный цикл работы двигателя.
Почему дизель экономичнее мотора на бензине?
В общих чертах механизмы бензинового и дизельного двигателей похожи. Но более высокий коэффициент полезного действия (КПД) имеет агрегат на дизельном топливе. С чем это связано? С продвинутой системой впрыска Common Rail и законами термодинамики.
Чем выше степень сжатия, тем выше КПД силового агрегата. У дизельного мотора степень сжатия составляет в среднем от 12 до 20 единиц. Сравните сами: это в полтора два раза превышает степень сжатия бензинового мотора — здесь значения колеблются обычно в пределах 8-12 единиц.
Кроме того, система питания Common Rail обеспечивает практически идеальное формирование топливно-воздушной смеси под очень высоким давлением (от 200 до 2000 бар). По сути, это аналог «непосредственного» (или «прямого») впрыска топлива у бензиновых двигателей. Но если у бензиновых непосредственный впрыск – самое современное решение, то в дизельных Common Rail используется давным-давно. Потери воздуха и сопротивление при всасывании в цилиндры минимальны, а с ростом оборотов увеличивается только количество топлива.
Расположение форсунки, оптимизированная форма камеры сгорания и дна поршня – все это позволяет устроить вспышку смеси точно в центре камеры, оставляя воздушную прослойку у стенок. Благодаря этому дизельный двигатель имеет меньшую теплонагруженность и более высокий КПД – меньше тепла уходит буквально «в атмосферу», на потери. Дизельный двигатель обеспечивает лучшую полноту сгорания топлива, отдает примерно на 15 % больше энергии.
На холостых оборотах дизельный двигатель также потребляет в два-три раза меньше топлива, чем бензиновый, в рабочем режиме — меньше греется и выдаёт больший крутящий момент.
Возьмём для примера Kia Sorento разных комплектаций. Установленный в автомобиле CRDi объёмом 2,2 литра выдаст 440 Н·м против 331 Н·м в MPI на 3,5 литра, несмотря на то, что лошадиных сил у второго будет больше. И обратите внимание на расход топлива: 6,1 л против 10 л на 100 километров. Неплохо? Но это вовсе не значит, что бензиновые двигатели пора списывать в историю, не всё так просто. В чем преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей — я уже рассказывал в этом материале .
Если дизели такие идеальные, почему бензиновые популярнее?
Каждый водитель подбирает авто для своих целей. В другой статье мы узнали, что бензин больше рассчитан на городское вождение. Дизель же подойдёт для заездов на дальние дистанции и прогулок по бездорожью — и по воде проедет, и по грязи, и в горку.
Сами по себе дизельные моторы очень прочные и массивные. Этого требуют условия сгорания – то самое высокое давление, большая степень сжатия.
Здесь стоит вспомнить про Kia Mohave c шестицилиндровым двигателем с V-образной компоновкой. Трёхлитровый агрегат CRDi способен выдавать крутящий момент в 549 Н·м и за счет конструкции V6 работает очень плавно и сбалансированно. Конечно, такому мотору понадобится качественное топливо, но и надёжность, и его ресурс – на очень достойном уровне.
Вообще на популярность дизельных двигателей влияют разные факторы.
- Климатические условия. Существуют регионы, где дизель жизненно необходим.
- Комфорт эксплуатации. Обслуживать дизель (как и покупать новый автомобиль) обычно дороже, но это сглаживают отличная тяга и пониженный расход топлива.
- Удобство на бездорожье. Тем, кто часто выезжает на природу или путешествует по труднодоступным местам, полноприводный кроссовер или внушительный внедорожник с тяговитой дизельной силовой установкой точно придётся по вкусу.
Да, отнять статус королей бездорожья у дизелей пока не удалось никому. Впечатляющая выносливость, тяговитость и экономичность делают эти автомобили отличным выбором для тех, кто любит выезжать за пределы асфальта. Убедитесь в этом сами, записавшись на тест-драйв на сайте Kia.