Сравнение дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания | Old illegal alien | Яндекс Дзен

Бензиновый или дизельный двигатель — плюсы и минусы, что лучше и в чем отличия? При выборе автомобиля среди прочих характеристик (производитель, марка,

Работа многоцилиндровых двигателей

Коленчатый вал одноцилиндрового двигателя вращается не­равномерно: ускоренно — во время такта расширения и замед­ленно — в других тактах. При сгорании заряда горючей смеси, необходимого для получения нужной мощности, на детали кри-вошипно-шатунного механизма действует ударная нагрузка, что увеличивает их износ и вызывает колебания всего двигателя.

При движении поршня, шатуна и коленчатого вала возникают значительные силы инерции, которые достаточно сложно урав­новесить. Кроме того, для такого двигателя характерна плохая приемистость, т. е. способность быстро увеличивать частоту вра­щения коленчатого вала при увеличении количества сгораемого топлива.

Чтобы устранить недостатки одноцилиндровых двигателей, на тракторах и автомобилях устанавливают многоцилиндровые дви­гатели, т. е. такие, у которых несколько одноцилиндровых двига­телей объединены в один. Коленчатый вал этих двигателей вра­щается более равномерно.

Расположение цилиндров таких двигателей может быть одно-или двухрядным. Цилиндры большинства однорядных двигате­лей размещают вертикально, двухрядных — под углом друг к дру­гу. Двухрядные двигатели (рис. 2.5) могут быть У-образные (угол между цилиндрами меньше 180°) и оппозитные (угол между ци­линдрами равен 180°).

Отечественные двигатели имеют различное число цилинд­ров—от 2 до 12. В многоцилиндровых двигателях такты расши­рения осуществляются в определенной последовательности, в соответствии с порядком работы, который зависит от расположе­ния цилиндров, взаимного положения кривошипов коленчатого вала и последовательности открытия и закрытия клапанов меха­низма газораспределения.

Рассмотрим работу многоцилиндровых двигателей на примере четырехцилиндрового однорядного двигателя (рис. 2.6).

Этот двигатель можно представить как соединенные вместе четыре одноцилиндровых двигателя с одним общим коленчатым валом, кривошипы (колена) которого расположены в одной плоскости. Два крайних колена направлены в одну сторону, а два средних —в противоположную (под углом 180°). В этом случае

Сравнение дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

а — однорядное; б — двухрядное

У-образное; в — двухрядное опозитное

Сравнение дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

Бензиновые — смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе и далее во впускном коллекторе, или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), или непосредственно в цилиндре при помощи распыляющих форсунок, далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.

Дизельные —специальное дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Возгорание смеси происходит под действием высокого давления и, как следствие, температуры в камере…

Сравнение дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

Бензиновый или дизельный двигатель — плюсы и минусы, что лучше и в чем отличия?

При выборе автомобиля среди прочих характеристик (производитель, марка, комплектация) перед потенциальным покупателем стоит еще один интересный вопрос: каким двигателем будет оснащен его железный конь − бензиновым или дизельным. Уже много десятилетий автолюбители спорят о преимуществах и недостатках этих силовых агрегатов. Однозначного мнения не существует до сих пор.

Для начала нужно определить принципиальную разницу между бензиновыми и дизельными ДВС.

Отличия в принципе работы бензинового и дизельного мотора

Бензиновый двигатель работает за счет воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндре при помощи искры от свечи зажигания. В дизельном моторе системы зажигания нет как таковой: дизельное топливо воспламеняется от высокой температуры сжатого воздуха в камере сгорания.

Плюсы и минусы

Блок дизельного двигателя изначально делается с большим запасом прочности, а значит, более устойчив к износу. При правильной эксплуатации дизель может пройти до 1 млн километров, в то время как ресурс бензиновых моторов составляет обычно не более 500-700 тысяч.

Первое, на что стоить обратить внимание, − стоимость автомобиля. Как правило, бензиновые авто всегда дешевле дизельных. При этом на заправках дизельное топливо дешевле бензина. Плюс ко всему расход топлива у дизельного двигателя меньше, а значит, после нескольких лет использования разница в стоимости дизельного автомобиля окупится.

Один из самых существенных минусов дизеля – его «капризность» по отношению к качеству топлива. Некачественное топливо может моментально вывести из строя форсунки и аппаратуру дизеля, ремонт которой обойдется намного дороже ремонта бензинового аналога. Также стоит различать летнее и зимнее дизтопливо. При температуре ниже -5°С летняя солярка застывает, и образующиеся в ней парафины тоже наносят большой вред системе впрыска.

Большими поклонниками дизелей являются водители внедорожников: на дизеле при низких оборотах крутящий момент будет выше, чем на бензине, это помогает легче тронуться с места и преодолевать препятствия бездорожья.

К плюсам дизельного двигателя можно отнести и менее вредный выхлоп по сравнению со сгоранием бензина.

Выбор вида двигателя в конечном итоге будет зависеть от требований владельца к автомобилю.

Источник

Дополнительные системы, необходимые для ДВС

Двигатель автомобиля сравнивают с человеческим сердцем. Сердце не может функционировать без взаимодействия с другими органами в организме. Так и двигателю для нормальной работы нужно несколько дополнительных систем.

Конечно же, большинство двигателей не может работать без трансмиссии, потому что эффективен ДВС только в узком диапазоне оборотов. Впрочем, сейчас активно ведутся разработки по созданию гибридных двигателей, которые всегда должны работать в оптимальном режиме.

Двигателю нужны система зажигания, выхлопа и охлаждения. О последней стоит поговорить более подробно.

Мощность и производительность двигателя

Дизельный агрегат выигрывает у бензинового по экономичности. Хотя сейчас и подняли стоимость дизтоплива, все же она стоит дешевле бензина. И еще надо учесть, что дизельные двигатели меньше потребляют топлива, чем их бензиновые аналоги. Сейчас на всех европейских дизельных авто установлена топливная система Common Rail. Она предусматривает установку датчиков, которые передают информацию на блок управления и на основе ее компьютер определяет время подачи топлива и его количество. Примечательно, что доза рассчитывается с точностью до миллиграмма. Такое дозирование обеспечивает плавное нарастание давления, и двигатель работает без рывков при переключении передач. С этой системой расход топлива уменьшился на 20%, а крутящий момент на малых оборотах увеличился на 25%. Поэтому у дизельных агрегатов КПД больше на 40%, чем у аналоговых аппаратов. То есть сгорание топлива внутри их устройств более эффективно по сравнению с бензиновыми моделями. Хотя существуют и экономные агрегаты на бензине.

Мощность больше, конечно же, у бензиновых двигателей, но дизельные установки компенсируют этот показатель ровной тягой на любых оборотах, до чего их аналогам надо еще стремиться.

Просто о сложном. Инжектор, карбюратор, дизель.

Системы различаются по виду топлива:

Более редкие варианты в этой статье не рассматриваем (спирт, водород).

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения представляет собой набор устройств, которые подводят к конкретным элементам двигателя охлаждающую среду, отводящую от них в атмосферу лишнюю теплоту. Система охлаждения двигателя имеет целью поддержание температуры двигателя в рабочих параметрах.

Когда в цилиндре сгорает топливная смесь, температура достигает 2000 градусов. Охлаждающая жидкость обязана поддерживать температуру двигателя в пределах 80-90 градусов.

Система охлаждения двигателя может быть воздушной, жидкостной и гибридной.

Воздушное охлаждение

Воздушное охлаждение – самое простое из типов охлаждения двигателя. Оно может быть естественным и принудительным. Оно осуществляется путем установки развитого оребрения на внешней поверхности цилиндров. Такое охлаждение имеет значительные недостатки. Так воздух не может отводить значительные массы тепловой энергии. А некоторые участки двигателя подвергаются опасности локального перегрева. Воздушное охлаждение устанавливается на мопеды, мотоциклы, скутеры.

Принудительное воздушное охлаждение осуществляется путем установки вентиляторов, оребрения и помещения системы в защитный кожух. Здесь также существует опасность локального перегрева участков двигателя, которые недостаточно обдуваются воздухом. Кроме того, повышается уровень шума агрегата. В Советском союзе системой воздушного охлаждения был оснащен автомобиль Запорожец.

Дизельный грузовой автомобиль Татра до 2010 года оснащался системой принудительного воздушного охлаждения. Многие трактора, преимущественно легкие и средние используют аналогичную систему охлаждения.

Lombardini 11LD 626-3NR

Двигатель Lombardini 11LD 626-3NR — 4-х тактный трёхцилиндровый дизельный двигатель с горизонтальным расположением вала отбора мощности и воздушным охлаждением.

Жидкостное охлаждение

В данном типе систем охлаждения двигателей охлаждающая жидкость перемещается по замкнутому контуру. А тепло выдувается при помощи радиатора, установленного под капотом авто.

Жидкостная система охлаждения предусматривает следующие составные части:

  1. Рубашка охлаждения – полость, которая охватывает части двигателя нуждающиеся в охлаждении. По этой полости циркулирует охлаждающая жидкость.
  2. Помпа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру.
  3. Термостат – устройство поддерживающее рабочую температуру жидкости. Если температура не достигла рабочей, то термостат направляет жидкость по малому кругу циркуляции.
  4. Радиатор. Он выводит тепло из системы.
  5. Вентилятор, создающий поток воздуха, направленный на радиатор для ускорения вывода тепла из системы.
  6. Расширительный бак.

Охлаждение масла

Очень часто, особенно в случаях с двигателями большой мощности, нуждается в охлаждении и масло. Масло охлаждается при помощи охлаждающей жидкости, или же при помощи воздуха, с использование отдельного радиатора.

Испарительная система охлаждения

При такой системе охлаждения охлаждающая жидкость или вода доводятся до кипения, в результате чего теплонагруженные элементы двигателя охлаждаются. Испарительная система охлаждения до сих пор применяется для понижения температуры мощных дизельных агрегатов в Китае.

Бензин

Сейчас производят только моторы с распределённым впрыском, но на дорогах ещё достаточно и других вариантов.

Не вдаваясь глубоко в подробности каждой системы, пройдёмся быстро по принципам работы.

Карбюратор

Это механическое устройство. Да, могут быть установлены электроклапаны и экономайзеры, но главный принцип механический.

В карбюраторе есть Камера с поплавком, где поддерживается строго определенный уровень топлива.

При движении поршня мотора вниз (на такте всасывания), происходит втягивание в цилиндр воздуха и бензина через распылитель.

Воздух смешивается с бензином в камере карбюратора и попадает в цилиндр.

На следующем такте (это сжатие), когда поршень дойдёт до верха, происходит воспламенение от электрической свечи зажигания.

Впрыск (инжектор)

Инжекторный системы могли иметь всего одну форсунку (моновпрыск).

Распыление происходит в полость впускного коллектора, для всех цилиндров, а дальше все, как в карбюраторной системе.

Управление работой форсунки осуществляет электронный блок, на основании показаний датчиков.

Сейчас на каждый цилиндр устанавливают по форсунке, она срабатывает в нужный момент на определенное время (впрыскивая расчетный объём топлива).

В электронных инжекторных системах блок управления контролирует много параметров:

  • Температуру и объём воздуха,
  • Положения распределительного и коленчатого валов,
  • Температуру охлаждающей жидкости
  • Положение педали газа и дроссельной заслонки,
  • Разряжение во выпускном коллекторе,
  • Газовый состав выхлопных газов,
  • Уровень детонации мотора.

Это не полный перечень параметров, только основные.

И несколько слов про машины на газу.

Бензиновые автомобили в основной массе можно переоборудовать для работы на газу (смесь пропана и бутана).

Также некоторые заводы выпускают заводские газовые модели.

Газовое оборудование устанавливают дополнительно к бензиновому и принцип работы аналогичен.

В холодное время года испаряемость газа хуже и прогрев автомобиля происходит на бензине и только потом система переходит на газ.

В этой статье не будем обсуждать, что выбрать бензин, дизель или газ. Это тема отдельной статьи.

По основным принципам работы всё, для понимания достаточно.

Источник

Чем отличается карбюраторный двигатель от дизельного?

Главным отличием дизельных двигателей от карбюраторных является отсутствие свечей и системы зажигания. Это связано с высоким давлением, под которым подается топливо непосредственно в цилиндр при помощи форсунки, и высокой температурой. Поэтому топливо воспламеняется само. Таким образом система зажигания не нужна.

Главной особенностью работы дизельного двигателя является то, что топливо подается форсункой или насос-форсункой непосредственно в цилиндр двигателя под большим давлением в конце такта сжатия. Необходимость подачи топлива под большим давлением обусловлена тем, что степень сжатия у таких двигателей в несколько раз больше, чем у карбюраторных.

И так как давление и температура в цилиндре дизельного двигателя очень высоки, то происходит самовоспламенение топлива. А это означает, что искусственно поджигать смесь не надо. Поэтому у дизельных двигателей отсутствуют не только свечи, но и вся система зажигания.

Дизельный двигатель является двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Поскольку такие двигатели втягивают воздух, то он сжимается в двигателе до уровня, который существенно выше, чем в двигателях с воспламенением от искры, в которых используется топливовоздушная смесь. Вдобавок ко всему, двигатели с воспламенением от искры очень чувствительны к детонации.

С точки зрения коэффициента полезного действия (КПД) дизельный двигатель является наиболее эффективным двигателем внутреннего сгорания. Низкооборотные двигатели большего рабочего объема могут иметь КПД =50% и выше.

В результате этого дизельные автомобили имеют низкий расход топлива и низкий уровень вредных выбросов в выхлопных газах, что можно отнести к преимуществу дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми. В дизельном двигателе может использоваться четырех- или двухтактный цикл. В автомобильных двигателях практически всегда используется четырехтактный цикл. Рабочий цикл четырехтактного дизельного двигателя

Первый такт – впуск. Цилиндр двигателя наполняется через впускной клапан воздухом.

Второй такт – сжатие. Здесь идет подготовка к воспламенению топлива. Поршень при движении от ВМТ к НМТ сжимает воздух, давление над поршнем становится равным 40 кг/см2, температура – более 500оС.

Третий такт — рабочий ход. Дизельное топливо через форсунку под давлением поступает в камеру сгорания, где и происходит его воспламенение за счет высокой температуры сжатого воздуха. Во время третьего такта давление в цилиндре 100 кг/см2, а температура свыше 2000оС.

Четвертый такт – выпуск отработавших газов, Поршень от НМТ совершает движение к ВМТ, выпускной клапан открывается, отработанные газы выходят из цилиндра.

Размеры, масса и стоимость дизельного двигателя значительно больше бензинового за счет высоких нагрузок на рабочие механизмы. Но есть неоспоримый плюс таких двигателей:

  • меньший расход топлива;
  • за счет отсутствие системы зажигания снижается вероятность лишних поломок.

В дизельном двигателе, нагрузки на все механизмы и детали значительно больше, чем в карбюраторном бензиновом, и это закономерно приводит к увеличению его массы, размеров и стоимости. Однако дизельный двигатель имеет и неоспоримые преимущества — меньший расход топлива, чем у его карбюраторного «брата» (приблизительно на 30%), а также отсутствие системы зажигания, что значительно уменьшает количество возможных неисправностей при эксплуатации.

Смотрите также: Бриллианты пролетариата Дело — труба. Может ли замерзнуть выхлопная система автомобиля? Эффект дежавю: обзор советских автомобилей Автомобили с пробегом: за и против Быстроногие бегемоты Дорогами Победы

Особенности бензина, солярки и дизеля

Солярка и бензин являются двумя основными видами топлива, используемыми в автомобилях сегодня. Они похожи, но есть различия в добыче, сжигании, чтобы заставить автомобили двигаться, и эффективность.

Солярка эффективнее, чем бензин, из-за реакции. Она горит при высокой температуре.

Положительным свойством бензина — хорошая испаряемость, антидетонационная стойкость, теплота сгорания. Бензин замерзнет при t 70 — 74.

Дизельное топливо имеет ряд положительных моментов:

  1. Более энергетически плотное, чем бензиновое.
  2. В разы дешевле бензинового.
  3. Для больших машин предпочтительнее, обеспечивает большую мощность.
  4. Дизельные двигатели имеют больший коэффициент полезного действия, чем бензиновые того же рабочего объема. При сгорании, выделяется меньше окиси углерода СО, чем при сгорании того же количества бензина.

Сравнение дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

С точки зрения экономических показателей дизельные двига­тели значительно экономичнее карбюраторных благодаря следу­ющим факторам.

  • На единицу произведенной работы расходуется в среднем на 20. 25 % (по массе) меньше топлива, что объясняется более качественным смесеобразованием и полным сгоранием рабочей смеси.

2. Дизельные двигатели работают на более дешевом топливе, которое менее опасно в пожарном отношении.

Дизельные двигатели имеют недостатки.

  • Вследствие более высокого давления газов в цилиндре не­ которые детали должны иметь повышенную прочность, что при­ водит к увеличению размеров и массы двигателя.
  • Из-за плохой испаряемости дизельного топлива пуск двига­ теля затруднен, особенно в зимнее время.

Хорошие экономические показатели дизельных двигателей обеспечили им широкое применение в тракторах и автомобилях большой грузоподъемности.

Большинство используемых в сельском хозяйстве двигате­лей четырехтактные, потому что двухтактные двигатели менее экономичны из-за того, что цилиндр хуже очищается от продуктов сгорания. Особенно неэкономичны двухтактные карбюраторные двигатели, в которых цилиндры продувают горючей смесью.

Чем отличается карбюраторный двигатель от дизельного?

Основными типами ДВС являются поршневые двигатели — камерой сгорания является цилиндр, где тепловая энергия топлива превращается в механическую энергию, которая из возвратно-поступательного движения поршня превращается во вращательную с помощью кривошипно-шатунного механизма. По типу используемого топлива делятся на:

  • Бензиновые — смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе и далее во впускном коллекторе, или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), или непосредственно в цилиндре при помощи распыляющих форсунок, далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
  • Дизельные —специальное дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Возгорание смеси происходит под действием высокого давления и, как следствие, температуры в камере.

Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %, дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением свыше 50 % .

Дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.

Рассмотрим подробнее устройство каждого из двигателей.

Обслуживание дизельного и бензинового мотора

На частоту ремонта и осмотров влияет много нюансов: условия эксплуатации автомобиля, климат, качество топлива, состояние автомобиля и материал деталей. Ремонт дизельного агрегата более трудоемкий, так как в его конструкции есть свои особенности. Наиболее дорогой его деталью является ТНВД. Но так как ремонт дизельного двигателя происходит гораздо реже, чем бензинового, то это не сильно ударит по карману. В случае использования последнего потребуется постоянно производить смазку его деталей, чтобы они не изнашивались.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...