Дизельный двигатель: устройство, принцип работы, преимущества

Причинно-следственные связи

Как известно, системная проблема автоматически тянет за собой цепь последствий. В связи с этим перечислим более детальные и конкретные «минусы» дизельного двигателя.

В целом более шумная работа.
Априори более дорогая средняя стоимость запчастей.
Более частое и затратное ТО (включая замену масла и иных рабочих жидкостей).
Из-за медленного прогрева вместительного салона зимой необходима установка автономного отопителя.
Узкий рабочий диапазон требует большего числа ступеней КПП по сравнению с ТС, работающем на бензине.
Недопустимость абсолютного опустошения топливного бака (попадание воздуха в лучшем случае чревато прокачкой, в худшем – поломкой).
Из-за потери мощности вследствие засорения топливопроводов, выхлопов, фильтров менее быстроходен по сравнению с бензиновым агрегатом.
Относительно высокая вероятность выхода из строя топливного насоса высокого давления и форсунок. Это грозит ремонтом, который «потянет» минимум на 30% их первоначальной стоимости. Или заменой, а топливная аппаратура в дизелях недешева (до 25% цены авто). Ресурс форсунок и ТНВД зависит от степени их технологичности, а также товарного бренда (Bosch, Delphi, Denso, Siemens, пр.).
Грамотный дизелист по-прежнему считается большой редкостью в российской глубинке, а за сложное устройство современного дизеля вкупе с топливной системой дилетант не возьмется.

Несмотря на слухи, дизеля подлежат капремонту не хуже бензиновых моторов. Другое дело, надлежит иметь в виду, что если речь идет об авто с пробегом, которым владелец собирается еще попользоваться, то с отдельными типами блока цилиндров придется повозиться.

Дело в том, что иногда встречаются изделия, где блок с головкой совмещен в цельной неразборной конструкции. Это вынуждает искать специализированные СТОА, на которых возьмутся сделать соответствующую проточку. Вопрос не праздный, ибо даже в областных центрах далеко не каждая мастерская обладает должным станочным потенциалом.

Обслуживание и ремонт

Дизельный двигатель более долговечен, конструкция блока цилиндров более прочная. Но проблема заключается в его капризности в плане топлива. Зачастую, российский дизель может существенно подпортить работу двигателя. Именно из-за проблем с качественным топливом в автомобиле на дизеле часто приходится заменять масла и фильтры. В ремонте тоже могут быть загвоздки, так как устройство дизельного двигателя несколько сложнее, чем бензинового.

Бензиновый автомобиль менее привередлив к качеству бензина. Запчасти для ремонта бензинового двигателя более доступны, а сам двигатель имеет более высокую мощность и обороты.

Особенности конструкции дизельного двигателя

Использование тяжёлого топлива предполагает совершенно иные принципы работы дизельного двигателя, что находит своё отражение в его конструкции. Периодически появляются новости о том, что тот или иной завод освоил производство дизельных моторов на основе бензиновой версии, это в основном относится к устаревшему производству маломощных моторов, которые не славятся своей надёжностью. Как признают специалисты, желательно, чтобы дизельный и бензиновый моторы не имели общих деталей и создавались независимо друг от друга.

Прежде всего, дизельный двигатель производят из гораздо белее прочных сплавов, а его детали, такие как блок цилиндров, поршни, шатуны, коленвал рассчитаны на гораздо большие нагрузки. Это связано с тем, что степень сжатия дизельного мотора составляет 19-24 единицы, а у бензинового всего 9-12. Это приводит к увеличению массы и габаритов агрегата.

Ключевое же отличие кроется в системах питания и зажигания. В бензиновом моторе смесеобразование происходит во впускной системе, то есть в цилиндр поступает готовая смесь топлива и воздуха, которая воспламеняется свечой зажигания. В дизельном всё несколько сложнее — сначала в камеру сгорания поступает воздух, который нагревается до 800 градусов Цельсия, после чего под огромным давлением туда впрыскивается топливо, и полученная смесь воспламеняется свечой накаливания.

В процессе горения создаётся огромное давление, которое и обеспечивает огромный крутящий момент, но в то же время приводит к повышенной шумности. Такой принцип действия обеспечивает стабильную работу мотора на обеднённых смесях, что и даёт хорошие показатели экономичности.

Огромное внимание при эксплуатации дизельного мотора следует уделять качеству топлива, поскольку применяемые топливные насосы высокого давления стоят гораздо дороже простого бензонасоса. Данная система питания мотора сейчас получила наибольшее распространение, но существуют и более экзотичные варианты с насос-форсунками, в которых совмещены функции подачи и распыления топлива, что позволяет осуществлять замену только одного элемента при его выходе из строя, но делает дизельный двигатель ещё более требовательным

К тому же подобные узлы неремонтопригодны

Данная система питания мотора сейчас получила наибольшее распространение, но существуют и более экзотичные варианты с насос-форсунками, в которых совмещены функции подачи и распыления топлива, что позволяет осуществлять замену только одного элемента при его выходе из строя, но делает дизельный двигатель ещё более требовательным. К тому же подобные узлы неремонтопригодны.

Высокая стоимость такого мотора обусловлена ещё и тем, что зачастую он оснащается рядом важных вспомогательных систем, таких как подогрев топливного бака и обратки, противосажевые фильтры и усиленные демпфирующие подушки.

Помимо этого, большинство современных дизелей оснащены турбонаддувом, что позволяет существенно улучшить динамические показатели и ускорить выход на максимальные обороты, экономичность при этом также немного улучшается. Основным негативным фактором при этом является цена как самого турбокомпрессора, так и его замены. Этот узел рассчитан на меньший срок эксплуатации, чем мотор, кроме того он очень чувствителен к качеству рабочих жидкостей и расходных материалов. В ряде случаев его ремонт не предусмотрен, компрессор меняется целиком.

Вопреки расхожему мнению, дизельные двигатели, так же как и бензиновые, могут подвергаться капитальному ремонту, технологии которого весьма сходны. Единственным моментом, который следует учитывать если вы приобретаете подержанный автомобиль или собираетесь его эксплуатировать долгие годы, является конструкция блока цилиндров.

Существуют дизельные моторы, в которых блок цилиндров и его головка объединены в единый неразборный элемент, что приводит к необходимости поиска специализированных мастерских, которые могли бы осуществить проточку подобной конструкции. Большинство сервисов попросту не имеют подобного оборудования.

Заправка и сервис

Каждый владелец дизельного автомобиля должен тщательно выбрать заправочную станцию. Дело касается не только известности бренда, но и качестве дизтоплива. Эти два параметра совпадают далеко не всегда. Проверить топливо можно самостоятельно с учетом советов профессионалов. Для этого используются нехитрые тесты. Недопустимо замерзание или помутнение солярки – она должна сохранять чистоту вне зависимости от условий. Среди рекомендаций по сервису необходимо отметить:

соблюдение межсервисного интервала, оговоренного производителем;
применение исключительно оригинальных сервисных материалов;
тщательный выбор масла;
регулярная диагностика;
своевременный ремонт отдельных элементов.

Если автовладелец использует неправильное масло, после пробега 10-20 тыс. км мотор может отказать

Особое внимание следует уделить покупке фильтров – они должны отличаться непревзойденным качеством и быть оригинальными. Регулярная диагностика авто позволит вовремя обнаружить неполадки ТНВД и избежать дорогостоящего ремонта

То же касается и головки блока. При обнаружении поломок или проблем ремонт дизель-мотора следует выполнять безотлагательно, чтобы не произошел износ других важнейших деталей. Обращаться за обслуживанием и ремонтом следует в проверенный сервис-центр с персоналом, хорошо разбирающемся в дизельных системах. Чаще всего отказывают следующие детали:

головки цилиндрового блока;
ТНВД;
турбины;
Common Rail.

Следовательно, их необходимо контролировать и проверять в первую очередь. Поломка любой из перечисленных деталей может вызывать полный отказ силового дизельного мотора.

Правильная эксплуатация

Неправильная эксплуатация может погубить даже самый надежный мотор.

Продлить ресурс дизельного двигателя, и получать удовольствие от владения автомобилем вам поможет выполнение несложных правил:

дизельные двигатели с турбонаддувом очень требовательны к качеству масла и топлива. Заливайте только то масло, которое соответствует требованиям, установленным для вашего ДВС. Заправляйтесь только на проверенных АЗС;
проводите ТО топливной аппаратуры и системы предпускового подогрева в соответствии с заявленными производителем нормами. В этом случае у вас не возникнет проблем с запуском дизельного двигателя в холодное время года. Эксплуатация агрегата с неправильно работающей форсункой впоследствии может привести к дорогостоящему ремонту ДВС;
после активных поездок турбина нуждается в охлаждении. Не глушите мотор сразу же. Дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах;
избегайте запуска «с толкача». Такой способ оживления мотора может причинить большой вред кривошипно-шатунному механизму вашего ДВС.

Современные инновационные технологии и прогрессивный маркетинг позволяют людям выбирать из автомобилей, которые они могут себе позволить. Нам всё меньше приходится идти на компромисс и жертвовать отдельными параметрами. Особенно эта тенденция заметна в процессе эволюции дизельных автомобилей.

https://youtube.com/watch?v=iNPYfAR4b7k

V6

Теперь разрежьте эту прямую «шестерку» пополам и соедините два блока цилиндров общим коленвалом. Думаете, инженеры здесь перемудрили? Зачем делать «V»-образник, если уже есть отличный рядный силовой агрегат? Ну, для автомобилей Формулы 1 он подходит, значит, у него есть свои преимущества.

Преимущества:

Они компактны и могут легко использоваться как для переднеприводных, так и для заднеприводных автомобилей;

Компоновка позволяет сделать более объемные версии, чем есть у четырехцилиндровых двигателей, что типично означает больше мощности;

Это жесткая конструкция во всех смыслах;

Формула 1 решила использовать V6, а не рядные четырехцилиндровые моторы в сезоне 2014 года, потому что они хотели интегрировать двигатель в качестве дополнительного ребра жесткости в конструкции автомобиля.

Минусы:

2 головки цилиндров означают добавление к стоимости, сложности и весу;

Дополнительные инерция и трение (больше движимых частей);

Высокий центр тяжести против плоских оппозитных двигателей;

Стоимость часто больше, чем у рядных четырехцилиндровых движков;

Дисбаланс требует дополнительного веса на противовесах коленчатого вала, разгружая коренные подшипники от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс;

Два выпускных коллектора также означают дополнительный вес.

Резюме

Преимущества бензинового двигателя:

Проще конструкция
Легче по весу
Двигатель дешевле
Возможность эксплуатации на высоких оборотах
Проще в сервисном обслуживании
Меньше шума
Легче заводится при низких температурах
Менее требователен к качеству топлива
Более широкие возможности для переоборудования на газ

Недостатки:

Выше пожаро- и взрывоопасность
Более требователен к качеству масел
Хуже тяга на низах
Выше расход топлива с ростом нагрузки

Учитывая все особенности бензинового и дизельного двигателей можно сделать вывод, что у обоих имеются как плюсы,так и минусы. Если коротко — для легковых машин больше подойдет бензин, для внедорожников и коммерческого транспорта часто выбирают дизель. Какой двигатель вам подойдет больше — это зависит от ваших потребностей и условий эксплуатации.

Правильная эксплуатация

Неправильная эксплуатация может погубить даже самый надежный мотор.

дизельные двигатели с турбонаддувом очень требовательны к качеству масла и топлива. Заливайте только то масло, которое соответствует требованиям, установленным для вашего ДВС. Заправляйтесь только на проверенных АЗС;
проводите ТО топливной аппаратуры и системы предпускового подогрева в соответствии с заявленными производителем нормами. В этом случае у вас не возникнет проблем с запуском дизельного двигателя в холодное время года. Эксплуатация агрегата с неправильно работающей форсункой впоследствии может привести к дорогостоящему ремонту ДВС;
после активных поездок турбина нуждается в охлаждении. Не глушите мотор сразу же. Дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах;
избегайте запуска «с толкача». Такой способ оживления мотора может причинить большой вред кривошипно-шатунному механизму вашего ДВС.

https://youtube.com/watch?v=iNPYfAR4b7k

Минусы в покупке снегоуборщика

Высокая цена. Стоимость самой недорогой снегоуборочной машины начинается от 10 тысяч рублей. Такие устройства имеют низкую производительность. Если человеку нужен по-настоящему мощный снегоуборщик, он обойдется ему в 100-500 тысяч рублей, что для многих может оказаться непозволительной тратой денежных средств.
Источник энергии. Основным источником энергии в снегоуборщиках является бензин. Это позволяет устройствам обрабатывать огромные территории. Но любой бензиновый двигатель сильно загрязняет воздух, что не понравится многим садоводам. Существуют также снегоуборщики, работающие от электричества, которые не наносят вред воздуху. У таких устройств тоже есть недостаток: площадь уборки ограничена длиной провода. Поэтому перед покупкой нужно определиться с типом двигателя.
Большой вес. Это относится в основном к дорогим моделям. Из-за большого веса они занимают много места. Также вне эксплуатации их крайне тяжело перемещать. Поэтому не нужно отбрасывать дешевые варианты маленьких размеров.
Ручной запуск. Большинство бензиновых снегоуборщиков имеют ручной запуск. При очень низких температурах это может стать серьезной проблемой. Двигатель просто не захочет работать.
Следы на дороге. Отлично прослужив целую зиму, снегоуборщик может сделать нежданный сюрприз. После того как весь снег растает, будут видны некрасивые следы на местах, где проезжало устройство. Дачники и садоводы, которые сильно заботятся о красоте своих участков, останутся абсолютно не довольны увиденным.
Регулярная замена шин. После 2-3 сезонов активной эксплуатации рисунок протектора стирается, что говорит о необходимости сменить шины, в противном случае снегоуборщик может сломаться.

Чем дизельный двигатель лучше бензинового или насущные капризы бензинового мотора

Что касается расхода топлива, то джип с бензиновым двигателем потребляет больше, чем дизельный «автопоезд» дальнобойщиков. Для карбюраторного мотора влага – это главный враг. Порой хватает капли росы, которая каким-то образом попала в систему зажигания, чтобы двигатель остановился. Нельзя сказать, что это происходит часто, но такая слабость действительно имеется.

Для дизеля такой проблемы просто не существует, поскольку электрический ток необходим только для его пуска. На многих внедорожниках, оснащенных дизельными двигателями, воздухозаборники установлены выше крыши автомобиля, что позволяет машинам переправляться даже через бурные потоки без риска заглохнуть. Отсюда популярность таких моторов в экстремальном спорте возрастает.

Таким образом, еще десяток лет назад дизельный мотор был не так практичен, как бензиновый, но сегодня у нас есть основания утверждать обратное. Технологии производства и обслуживания «дизелей» стали доступнее, такой мотор теперь экономичнее и удобнее. Единственная задача для автовладельца – проводить диагностику и обслуживание вовремя.

Главная →

Обслуживание и Ремонт → Двигатель →

Volkswagen 1.6 TDI

Немцы, несомненно, знают толк в моторах. Поэтому неудивительно, что второе место в рейтинге лучших дизельных двигателей, предназначенных для легковых автомобилей, занимает силовой агрегат от Volkswagen. Он не самый мощный в нашем обзоре, при объёме 1,6 литра все модификации вписываются в диапазон мощностей 90-121 лошадиная сила, но и предназначен этот мотор вовсе не для внедорожников.

Здесь реализована схема с использованием системы Common Rail (непосредственный впрыск солярки) и турбонагнетателя с изменяемой геометрией. Использование турбины улучшенной конструкции в сочетании с увеличением давления в цилиндрах позволили снизить расход топлива в городском режиме до 4,5 л/100 км, заявленный производителем показатель расхода на трассе – 3,5 литра. Многие автовладельцы утверждают, что в реальных условиях расход был ещё ниже – на уровне 3 л/100 км. Это позволяет причислить Volkswagen 1.6 TDI к самым экономичным дизельным агрегатам современности.

Ему вполне по силам «отходить» 350 тысяч километров при условии использования качественного топлива. В противном случае быстро выйдут из строя пьезоэлектрические форсунки. При засорении форсунок мотор начнёт троить, работать рывками и с посторонними звуками, и это будет явным сигналом о том, что вы используете горючее ненадлежащего качества.

Конструкция

Принцип работы дизельного двигателя заключается в преобразовании возвратно-поступательных движений кривошипно-шатунного механизма в механическую работу.

Способ приготовления и воспламенения топливной смеси – это то, чем отличается дизельный двигатель от бензинового. В камерах сгорания бензиновых моторов, приготовленная заранее топливно-воздушная смесь воспламеняется с помощью подаваемой свечой зажигания искры.

Особенность дизельного двигателя заключается в том, что смесеобразование происходит непосредственно в камере сгорания. Рабочий такт осуществляется путем впрыскивания под огромным давлением дозированной порции топлива. В конце такта сжатия реакция нагретого воздуха с дизтопливом приводит к воспламенению рабочей смеси.

Двухтактный дизельный двигатель имеет более узкую сферу применения.
Использование одноцилиндрового и многоцилиндрового дизелей такого типа имеет ряд конструктивных недостатков:

неэффективную продувку цилиндров;
повышенный расход масла при активном использовании;
залегание поршневых колец в условиях высокотемпературной эксплуатации и прочие.

Двухтактный дизельный двигатель с противоположным размещением поршневой группы имеет высокую первоначальную стоимость и очень сложен в обслуживании. Установка такого агрегата целесообразна лишь на морских судах. В таких условиях, благодаря небольшим габаритам, малой массе и большей мощности при идентичных оборотах и рабочем объеме, двухтактный дизельный двигатель более предпочтителен.

Одноцилиндровый агрегат внутреннего сгорания широко применяется в домашнем хозяйстве в качестве электрогенератора, двигателя для мотоблоков и самоходных шасси.

Такой тип получения энергии налагает определённые условия на устройство дизельного двигателя. Он не нуждается в бензонасосе, свечах, катушке зажигания, высоковольтных проводах и прочих узлах, жизненно необходимых для нормальной работы бензинового ДВС.

В нагнетании и подачи дизтоплива участвуют: топливный насос высокого давления и форсунки. Для облегчения холодного пуска современные моторы используют свечи накала, которые предварительно подогревают воздух в камере сгорания. Во многих автомобилях в баке устанавливается вспомогательный насос. Задача топливного насоса низкого давления в том, чтобы прокачать топливо от бака к топливной аппаратуре.

Принцип работы бензинового двигателя

Работа бензинового двигателя, как и любого другого двигателя внутреннего сгорания заключается в сгорании топливной смеси в закрытом пространстве, в данном случае, в камере сгорания. При сгорании ТС выделяется большое количество тепловой энергии, которая запускает механическую работу основного механизма двигателя.

Для обеспечения постоянной механической работы ДВС, в камеру сгорания должна осуществляться бесперебойная (цикличная) подача ТС.

В большинстве случаев бензиновые двигатели являются четырехтактными, рабочий цикл которых состоит из четырех тактов:

впуска;
сжатия;
рабочего хода;
выпуска

Более подробно о каждом из 4-х тактов.

Впуск

Поршневое движение начинается с одной точки (нижней или верхней), при этом открывается клапан впуска и происходит подача топлива в камеру сгорания. После того как поршень останавливается в противоположной крайней точке, все впускные клапаны закрываются.

Сжатие

На данном такте поршень возвращается на исходную точку, сжимая поступившую топливную смесь, увеличивая ее температуру нагрева. После того как поршень достигает крайней точки, происходит воспламенение сжатой топливной смеси свечой зажигания.

Рабочий ход

При сгорании топливная смесь образует газы, при расширении которых происходит выталкивание поршня. Все клапаны во время рабочего хода остаются полностью закрытыми.

Выпуск

В то время как коленвал продолжает осуществлять вращательные движения, поршень движется в верхнюю крайнюю точку. Вместе с ним открывается клапан выпуска, при котором поршень выталкивает газы в газораспределительную систему. После завершения такта все выпускные клапаны закрываются.

Весь рабочий процесс носит цикличный характер, поэтому после завершения одного такта, начинается следующий такт.

Особенности снегоуборщиков, работающих на дизельном топливе

Внутренне строение этих механических средств ничем не отличается от такового бензиновых снегоочистителей. Как правило, они оснащены 4-тактными двигателями, которые через вал соединяются со шнеком или ротором, идущими впереди техники.

Главный нюанс – это вид топлива, который используется для вырабатывания энергии двигателем внутреннего сгорания. В данном случае – это дизельное топливо.

Достоинства:

мобильность и маневренность;
высокий производительный ресурс двигателей, который в разы превышает аналогичный показатель бензиновых моделей;
энергоэффективность;
большая производительность – агрегаты могут генерировать мощность до 13 л.с.;
широкие функциональные возможности.

Среди недостатков следует отметить шумовой эффект, не всегда приятный работающему с техникой, а так же наличие вредных газовых выбросов.

Конструкционные особенности бензинового двигателя

Большинство автолюбителей предпочитают бензиновый двигатель, так как данный агрегат дешевле, проще и имеет сравнительно меньшую массу. Все это следствие его конструктивных особенностей. Двигатель приводится в движение за счет сгорания топливно-воздушной смеси, воспламеняющейся посредством искры от свечей зажигания. В камере сгорания появляется сравнительно невысокая степень сжатия, которая имеет значение равное от 8 — 12 единиц. Отсутствие повышенных нагрузок позволяет облегчить двигатель т.к. не нужен такой запас прочности, как у дизельного собрата.

Как в бензиновых так и дизельных двигателях может использоваться турбонаддув. Это позволяет расширить диапазон, в котором он работает, увеличивает мощность и поднимает тягу. Но, автомобиль с турбонаддувом дороже в обслуживании, эксплуатации и ремонте.

Бензиновый двигатель под капотом автомобиля

Одним из направлений повышения эффективности, над которым работают специалисты автомобилестроения, есть оптимизация камеры сгорания с повышением степени сжатия. Все улучшения в этой области привели к тому, что двигатели стали более чувствительными к топливу, любая неисправность, которая появляется в газораспределительном механизме, грозит капитальным ремонтом головки блока цилиндров и это в лучшем случае, а в худшем и самого мотора. Это связано с отказом от цепей из металла в пользу ремней на приводе. Считается, что бензиновый двигатель эффективно преобразует не больше 20..30% энергии от сгорания топлива, тогда как дизель — 30..40%, а с турбонаддувом и интеркулером это значение может достигать 50%.

Двигатель, который работает на дизеле, немного превосходит бензиновый в тяговых характеристиках — за счет его особенностей в конструкции, а именно в отсутствии дроссельной заслонки. Мощность регулируется ограничением подачи топлива. Поэтому, давление в двигателе не изменяется и обеспечивает хорошие тяговые свойства как на низах, так и на высоких оборотах, но нагрузка на детали мотора в дизеле значительно выше.

Подробнее об устройстве бензинового двигателя вы узнаете из этого видео:

https://youtube.com/watch?v=ilZyCD-QlJg

Особенности конструкции бензинового двигателя предоставляют большие возможности для его совершенствования. Его очень легко перевести на альтернативное топливо(пропан-бутан или метан). При этом мотор становится битопливным, т.е. он легко переключается на другое топливо и обратно. А вот дизельный двигатель не получится использовать на двух топливах одновременно, потому что сразу изменяется принцип зажигания.

Мифы и заблуждения

Несмотря на распространенность автомобилей с дизельным двигателем, в народе до сих пор существуют предрассудки и непонимание. «Тарахтит, зимой не греет, а в большой мороз не заведёшь, летом не едет, а если что-то поломается, так ещё поискать нужно мастера, который за космические деньги отремонтирует всё», – примерно такие слова можно услышать иногда от «опытных» автолюбителей. Всё это отголоски прошлого!

Благодаря современным технологиям, только рокот холостого хода позволяет отличить дизельные двигатели от бензиновых. В движении, когда шум дороги нарастает, разница не ощутима.
Для улучшения запуска и прогрева в холодное время года в современных автомобилях используются различные вспомогательные системы. Ввиду нарастающей популярности, количество сервисов, специализированных на обслуживании дизельного двигателя, постоянно увеличивается.
Бытует мнение, что ДВС работающий на дизеле сложно форсировать. Это верно, если мы говорим о модификациях цилиндропоршневой группы. В то же время чип тюнинг дизельного двигателя – это хороший способ повысить его мощностные характеристики без ухудшения ресурсности.

Стоит помнить о том, что принцип работы дизельного двигателя всецело направлен на достижения экономичности и надёжности. Не стоит требовать от таких ДВС заоблачных динамических показателей.