Основные типы двигателей: дизельный

В современном автомобилестроении наиболее широко применяются два вида двигателей внутреннего сгорания. Первым из них является бензиновый, а вторым – дизельный двигатель, популярность которого значительно выросла за два последних десятилетия.

Часть 1: Основные типы двигателей: бензиновый.
Часть 3: Основные типы двигателей: тяговый электродвигатель.
Часть 4: Основные типы двигателей: на биотопливе.

Особенности дизельного двигателя

Автором изобретения этого типа двигателей является немецкий инженер Рудольф Дизель. Свое изобретение он запатентовал в 1892 году. Однако поиски инвесторов для создания и внедрения первого дизельного двигателя проходили достаточно долго. В результате его фактическое «рождение» состоялось только в 1897 году.

Первые дизели долго работали на керосине. Затем этот тип ДВС был модернизирован русскими инженерами, что позволило использовать в качестве топлива сырую нефть. Впоследствии на ее основе было создано специальное дизельное топливо, или солярка.

Ключевым отличием дизеля от бензинового двигателя является его принцип работы, который не требует использования электрической искры для воспламенения топливовоздушной смеси. Поэтому система зажигания ему не нужна. Кроме того, он не нуждается в дополнительных устройствах для приготовления топливовоздушной смеси (например, карбюратор).

Рабочий цикл дизельного двигателя, существенно отличается от бензинового мотора, и состоит из следующих тактов:

1. Поршень движется вниз и через открытый клапан всасывает в цилиндр воздух.
2. Поршень поднимается вверх и сжимает воздух со значительной силой. В результате сжатия воздуха его температура повышается примерно до 750 градусов, что достаточно для воспламенения солярки.
3. При достижении поршнем верхней точки дизельное топливо впрыскивается в цилиндр. При контакте с разогретым воздухом оно самовоспламеняется. В цилиндре происходит взрыв, и расширяющиеся газы толкают поршень вниз.
4. При движении поршня вниз отработанные газы выдавливаются из цилиндра в выхлопную систему.

Применение дизельных двигателей на автомобилях началось с 1935 года немецкой компанией Mercedes-Benz. Первоначально такие моторы устанавливались на грузовых автомобилях, в которых экономичность, практичность и надежность традиционно ставились на первое место, по сравнению с показателями комфорта.

В ходе дальнейшей эволюции дизельные ДВС получили большое развитие. Благодаря этому сегодня они имеют потребительские характеристики, практически сопоставимые с бензиновыми моторами, которым они на данный момент лишь немного уступают в популярности. Сегодня дизели широко применяются не только на грузовиках и спецтехнике, но и на легковых автомобилях.

Преимущества и недостатки

Для дизельных двигателей характерны следующие основные преимущества:

• Отличные экономические характеристики – дизель при равноценной мощности и объеме с бензиновым ДВС расходует на 15-25 % меньше топлива.
• Высокая тяга на малых оборотах, что делает дизельные двигатели оптимальным вариантом для грузовиков и внедорожников.
• Упрощенная и более надежная конструкция авто за счет отсутствия склонной к отказам системы зажигания.
• Высокий эксплуатационный ресурс.

В то же время по некоторым параметрам дизели однозначно уступают бензиновым моторам. Они работают с более высокой вибрацией и шумом, хотя сегодня этот недостаток сводится к минимуму. Дизель обладает меньшей динамикой разгона. Топливная система современных дизельных моторов является более чувствительной.

Дизель является достаточно капризным в зимний период и может демонстрировать нестабильную работу на высоких оборотах, когда топливо не успевает полностью выгорать в цилиндрах. Для этих ДВС, как правило, требуется более частое обслуживание по замене масла и фильтров.

В плане экологии дизель также не самый лучший вариант, поскольку загрязняет атмосферу и использует не возобновляемый источник энергии.

Дизельные двигатели становятся все более совершенными и получают высокую популярность.