Рейтинг самых надежных и долговечных дизельных двигателей для легковых автомобилей

Самый надежный дизельный двигатель всех времен и народов

Четверть всех новых автомобилей выпускается с дизельными моторами. Несмотря на все скандалы и крики вокруг дизелей, все основные концерны не собираются снимать их с производства. В наших краях дизель не настолько популярен из-за климата и качества топлива, но все же многие автомобилисты отдают предпочтение дизелю. Его основные преимущества — малый расход топлива при большей мощности, большая надежность в сравнении с бензиновыми моторами.

Лучший легковой дизельный двигатель

Сейчас лидером по надежности, мощности и динамике является линейка двигателей концерна VAG ( Volkswagen Audi Gruppe ) 1.9 TDI. Дебют этого мотора был в далеком 1991 году. С тех пор он выпускался под различными модификациями и нынешнее поколение способно расходовать 3.3 литра на 100 км при мощности в 90-120 л.с. Инженеры добились таких результатов благодаря обновлению турбины и поднятию давления в камерах сгорания

А еще они стали намного меньше загрязнять окружающую среду, что в условиях нынешнего времени немаловажно

Эти двигатели устанавливались на такие автомобили, как VW Caddy, Volkswagen Golf, VW Vento/Bora, Volkswagen Passat, VW Polo, Audi A3, Audi A4, Audi A6, Skoda Octavia, Audi Cabrio, Volkswagen Sharan, SEAT Alhambra, SEAT Cordoba, SEAT Ibiza, SEAT Leon, SEAT Toledo, Ford Galaxy. Как вы можете заметить список большой именно благодаря надежности и универсальности в применении данного двигателя.

До сих пор вы можете повсеместно столкнуться с этими моторами. С 1991 года было выпущено множество модификаций.

Модификации двигателей 1.9 TDI

1. AZZ (1991 — 1998) — форкамерный дизель со степенью сжатия 22.5 и с механическим ТНВД. Было два варианта AAZ: с турбиной Garrett TB0261 и с KKK K03. Оба варианта были без интеркулера, давление наддува 0.7 бар. Этот двс развивает 75 л.с. и 150 Нм крутящего момента.2. 1Z (1991 — 1996) — турбодизель с прямым впрыском с электронным ТНВД, с другими поршнями и со степенью сжатия 19.5. Здесь стоит турбина Garrett GT1544S с интеркулером, а давление наддува 0.95 бар. Мощность увеличена до 90 л.с., а крутящий момент 202 Нм при 1900 об/мин.3. AHU (1996 — 2001) — замена 1Z, который подогнали под экологические нормы Евро-2.4. AFN (1996 — 1999) — аналог AHU с турбиной Garrett GT1744V-VNT15 с изменяемой геометрией, с другими распылителями форсунок с большими отверстиями и с другим ЭБУ. Мощность 110 л.с. крутящий момент 235 Нм.5. ALE (1997 — 2000) — двигатель AHU для экологических стандартов США.6. AGR (1996 — 2005) — поперечный вариант дизеля AHU.7. ALH (1997 — 2010) — тот же AGR для североамериканского рынка, но с турбиной GT1749V.8. AHH (1997 — 2001) — аналог AFN, но отличается ТНВД, форсунками и турбиной Garrett GT1749V. Мощность 90 л.с., крутящий момент 210 Нм.9. AHF (1997 — 2000) — аналог ALH с распылителями, как на AFN.10. AVG (1999 — 2001) — переименованный AFN.11. ASV (2000 — 2006) — замена AHF с другими поршнями.12. ABL (1992 — 2003) — аналог AAZ, но с другим ТНВД, с турбиной Garrett TB0254, с измененным поддоном и модифицированным выхлопом. Встречается только на Фольксваген Т4.

Данные двигатели нередко тюнингуют, но особого смысла в этом не вижу. Максимум вы увеличите мощность на 20-40 л.с. при этом уменьшите ресурс и без того старенького мотора.

Если вам нужен автомобиль, рассчитанный на долгий срок работы, то стоит хорошенько подумать про дизельный вариант VW. Экономичность, надежность, неприхотливость — вот качества этих автомобилей. Каждые 100 километров дадут вам коло 30% экономии в топливе, что вполне оправдывает более высокую стоимость по сравнению с бензиновыми авто. При выборе дизельного авто впервые стоит взять с собой опытного человека и внимательно смотреть на все моменты. Никогда не имея дизельный автомобиль, я не советую ехать на осмотр в одиночку.

Всем удачи в выборе авто! Ставьте палец вверх и подписывайтесь на мой канал!

Параметры рейтинга производителей дизельных двигателей

При составлении рейтинга были использованы целый ряд отдельных параметров, из которых только шесть является субъективными, основанными на мнении ведущих экспертов рынка.

• Качество сборки. В основе данного параметра: качество используемых комплектующих, суммарное КПД двигателя, экономичность, экологичность и некоторые другие технические характеристики.
• Цена и качество. Имеется в виду средний показатель, построенный на основе анализа работы данных двигателей по сравнению с аналогами от других производителей.
• Сервис и гарантия. Данный параметр учитывает качество и доступность ремонта, сервисного, технического облуживания, а также скорость реагирования на обращения потребителей.
• Ассортимент. За основу данного параметра берется оценка линейки моделей производителя, с учетом его возможностей предоставлять наиболее оптимальные решения для каждого конкретного варианта применения.

Остальные параметры вычисляются путем сравнения усредненных характеристик продукции конкретного производителя с аналогичными характеристиками дизельных двигателей и сопутствующего оборудования других брендов.

Honda 2.2 i-DTEC

Применение: Honda Accord 8-го поколения, Honda CR-V 3-го поколения, Honda Civic – 9-го поколения.

На самом деле здесь можно было бы перечислить 98% бензиновых агрегатов Хонда, и никто бы не стал возражать. Но гораздо интересней тот факт, что японский дизельный двигатель оказался очень надежным. И это притом, что в его конструкции использованы все самые уязвимые элементы современных дизельных двигателей, с которыми не могут совладать лучшие из конкурентов.

Использование однорядной цепи ГРМ совершенно контрпродуктивно, не говоря уже о термически нестабильном алюминиевом блоке с тонкими сухими стальными вставками цилиндров (осложняющими отвод тепла) — скажет вам любой из знатоков дизеля BMW N47.

В 2.2 i-DTEC такой набор работает исправно длительное время. Проблем не доставляют даже пьезоэлектрические форсунки, турбокомпрессор (имеет подшипники с водяным охлаждением) и электрически управляемый клапан EGR. Обычно обрастающие углеродными отложениями вихревые заслонки во впускном коллекторе заменили перепускным клапаном на входе в раздвоенный впускной канал, а EGR «подключили» за ним.

Единственный известный недостаток – отказ датчика дифференциального давления фильтра DPF.

5 FORD MONDEO

Для любителей скорости и мощности – это идеальный вариант, даже, несмотря на наличие дизельного двигателя, как правило, не отличающегося подвижными характеристиками. Здесь установлен двухлитровый мотор, мощностью в 140 лошадиных сил, что позволяет довольно крупному и тяжелому автомобилю очень быстро разгоняться и удерживать скорость даже на крутых подъемах.

Также не забываем, что перед нами Форд, а авто этой марки отличает отличная управляемость и высокие показатели безопасности. По утверждениям некоторых авторитетных изданий, это один из самых безопасных автомобилей. Он оснащается 8 подушками безопасности и огромным количеством защитных систем, таких как ABS и ERA. Выше цена указана не за новое авто, а за выпущенное в 2013 году, но в лучшем качестве и без претензий по двигателю и состоянию в целом. Конечно, всегда можно подкопить и купить новый вариант, но к сожалению, в данной линейке Форда новинок пока нет, и анонсов компания не делает, хотя как показывает практика, служат такие авто очень долго, и 2013 год еще считается вполне свежей моделью.

Лучшие внедорожники и кроссоверы, оснащенные дизельным двигателем

Особое значение в конструкции надежного внедорожника имеет его двигатель. Подобные модели оснащаются именно дизельными моторами, за счет которых обеспечивается тяговитость автомобиля. При условии небольшого числа оборотов двигателя создается мощный крутящий момент, что и обеспечивает легкую проходимость любых неровностей.

BMW X5

Модель оснащена трехлитровым агрегатом мощностью в 249 л.с. Машина характеризуется отличной динамикой. Базовая комплектация предусматривает 8-ступенчатую автоматическую трансмиссию, ABS, возможность регулировки руля по длине и углу (мультируль), климат-контроль. Невзирая на жесткость подвески, внушительный расход солярки, автомобиль пользуется популярностью у российских покупателей.

Оптимальным вариантом для BMW X5 станет использование НС-синтетической смазочной жидкости для мотора Top Tec 4200 Diesel 5W-30. Масло имеет допуск от самого производителя — Longlife-04. В качестве базовых компонентов в нем используются компоненты, изготовленные по новейшим технологиям синтеза с минимальным содержанием соединений фосфора, хлора и серы. За счет этого гарантируется совместимость с нейтрализационными системами и уменьшение объемов выбрасываемых в атмосферу вредных веществ.

Toyota Land Cruiser Prado

Автомобиль оснащен дизельным агрегатом объемом в 2.8 л, мощность которого достигает 177 л.с. За управление дизельным агрегатом отвечает Multi Terrain Select. В качестве моторного масла для рекомендуется использовать синтетическую жидкость Liqui Moly Synthoil High Tech 5W-40, если конструкция двигателя предполагает наличие сажевого фильтра. Если таковой отсутствует целесообразно использовать Top Tec 4300 5W-30. Особого внимания при эксплуатации дизельного двигателя Land Cruiser Prado требует процедура по замене масляных фильтров. Вывести из строя надежный 1VD-FTV способна даже незначительная распорная втулка, если владелец машины забыл ее поставить.

Mazda CX5

Динамичный кроссовер с привлекательным дизайном завоевал популярность на российском рынке. Во многом этому способствовали усовершенствованная головная оптика, представленная диодами и надежный мотор. Объем дизельного двигателя Mazda CX5 – 2.2 л. Агрегат оснащен парой турбин, полным приводом, который сочетается со 193-миллиметровым клиренсом.

Для обеспечения нормальной работы дизельного агрегата необходимо со всей ответственностью подходить к выбору смазочных материалов. Оптимальными вариантами считаются:

• Mazda Original Oil Ultra DPF 5w30 (используется для обеспечения долговременной работы двигателя в условиях повышенной температуры);
• Original Oil Supra DPF 0w30 (для нормальных эксплуатационных условий).

Сводная таблица, представленная ниже, позволит систематизировать информацию о дизельных двигателях, устанавливаемых в описанных кроссовера и внедорожников:

АКПП (передний привод)

2.2 175 SHY1

Представленный рейтинг, позволит быстрее определиться с выбором тем, кто решил приобрести автомобиль с дизельным мотором. Будущий, владелец должен точно определить для себя – что он ждет от своей машины и сколько денег готов потратить не ее покупку и дальнейшее сервисное обслуживание.

Лучшие автомобили с дизельным двигателем

Модели с данным типом мотора выгодно выделяются на фоне альтернативных вариантов экономичным расходом топлива, мощностью, крутящим моментов, тяговым усилием, чем не могут похвастаться автомобили с бензиновыми агрегатами. Такие машины отлично подойдут тем, кто много путешествует, занимается грузовыми перевозками. Качество сборки машин, работающих на солярке заметно улучшилось. Российские автовладельцы смогли по достоинству оценить их мощность, хорошую проходимость и безопасность.

Лучшие недорогие автомобили с дизельным двигателем

Дизельные моторы устанавливаются не только на грузовиках и внедорожниках. Производители оснащают ими также бюджетные легковушки. Это позволяет людям с ограниченными доходами пользоваться всеми преимуществами дизеля

Эксперты обратили внимание на несколько недорогих авто.

Kia Soul

Уже 10 лет прошло с момента появления на свет корейского автомобиля Kia Soul. За это время машина завоевала сердца автомобилистов в разных странах мира. В течение первого года выпуска модель успела завоевать престижные награды за инновационность, дизайн и безопасность. Эксперты определили несколько причин популярности авто в нашей стране. В первую очередь это хорошее качество сборки при доступной цене. Благодаря высокому клиренсу техника обладает хорошей проходимостью. Тяговитый, но экономичный, дизельный двигатель (128 л. с.) объемом 1,6 л потребляет всего 5-7 л дизтоплива.

Легковушка становится победителем нашего рейтинга. Пользователи довольны экономичным расходом, хорошей динамикой разгона, достойной шумоизоляцией, отличной управляемостью. Из минусов отмечается маленький багажник.

Достоинства

• доступная цена;
• качественная сборка;
• высокий клиренс;
• приятный интерьер.

Renault Duster

Многие жители небольших населенных пунктов, охотники и рыболовы голосуют рублем за французский автомобиль Renault Duster. Высокий клиренс в сочетании с тяговитым дизельным мотором (1,5 л) превращают бюджетный автомобиль во внедорожник, особенно если выбрать полноприводную версию. При этом эксперты отмечают скромную комплектацию. Например, версия Expression оснащена такими опциями, как аудиосистема, ABS, центральный замок с дистанционным управлением и электроподъемники в передних дверях. Но зато владельца приятно удивит расход топлива в автомобиле, для прохождения 100 км смешанных дорог потребуется около 5 л дизтоплива.

Отечественные пользователи довольны низкой ценой, экономичностью и проходимостью. Модель занимает второе место за вибрацию и сильный дым при запуске мотора.

Достоинства

• низкая цена;
• экономичный расход;
• отличная проходимость;
• стильный внешний вид.

вибрация на холостом ходу.

SsangYong Actyon

На отечественном рынке немного есть бюджетных внедорожников. Достойным конкурентом для УАЗов и Дастеров стал корейский автомобиль SsangYong Actyon. Первые поставки в Россию состоялись в 2006 г, после чего производство было налажено в России, Казахстане и Украине. Среди достоинств этого кроссовера эксперты в первую очередь упоминают дизельный мотор D20DT, который собирался по лицензии Мерседес. Обладая мощностью 141 л. с., агрегат без проблем разгоняет двухтонную машину. Просто и надежно выглядит и механическая коробка передач. Высокую проходимость автомобилю обеспечивает полный (подключаемый) привод.

Третье место в нашем рейтинге объясняется рядом недоработок, которые отметили владельцы. Это ненадежное крепление кузова к раме и недолговечность вакуумных хабов.

Достоинства

• мощный долговечный мотор;
• полный привод;
• надежная коробка передач;
• стильный дизайн.

быстрый выход из строя передних хабов.

Peugeot 308

Красота – страшная сила! Именно этим утверждением руководствовались эксперты, объясняя причины популярности Peugeot 308. Французский производитель наделил легковушку импозантной внешностью, качественно отделал салон, позаботился о шумоизоляции. К достоинствам следует отнести хорошие ходовые качества, надежные турбодизельные агрегаты (1,6 и 2,0 л). Похвалы заслужили механические коробки передач, чего не скажешь об автомате AL4. Кузов хорошо защищен от коррозии, но владельцу необходимо своевременно устранять появляющиеся сколы и царапины.

Автомобиль понравился отечественным пользователям, благодаря чему он и попал в наш рейтинг. С надежностью у 308-го Пежо не все хорошо, да и в базовой комплектации нет многих современных опций.

Достоинства

• изящный внешний вид;
• эффективная шумоизоляция;
• надежные дизельные моторы;
• долговечная механическая трансмиссия.

3 Nissan X-Trail

Данную модель относят к внедорожникам, но справедливости ради следует отметить, что это скорее среднеразмерный кроссовер, да и характеристиками проходимости он похвастаться не сможет. На борту данной модели установлен дизель на 2,5 литра, выдающий мощность свыше 150 лошадиных сил. Для кроссовера это уже перебор, но для внедорожника явно недостаточно. Зато порадует клиренс, который здесь составляет 180 миллиметров.

Но, главное преимущество этой модели, как и всех продуктов японского производства – надежность и долговечность. Как отмечают эксперты, автомобиль практически не убиваемый, и способен долгие годы работать без ремонтов, при условии, что вы не забываете о замене расходников. Но если что-то вышло из строя, готовьтесь к существенным затратам. Детали на это авто стоят очень дорого, по крайней мере, оригинальные. Тут правда следует понимать, что на рынке много качественных аналогов, и если вы умеете их выбирать, проблем с ремонтом или заменой деталей не возникнет.

Дизельные двигатели с роторным насосом

Первым рассмотрим роторный насос с электронным управлением (распределительный, VEP). Это решение использовалось на протяжении 90-х годов. Насос обычно приводился в действие зубчатым ремнем, а иногда отдельной цепью (реже).

На рынке доминируют автомобили с непосредственном впрыском топлива и роторным насосом Bosch типа VP (29/30, 36, 37, 44 и т.д.). Это 1.9 TDI (VAG) до 1998 года, 2.5 V6 TDI (VAG), 2.0 BMW (M47), 1.8 TDDi (Ford) и DI/DTI (Isuzu/Opel). Примечательно, что некоторые двигатели дебютировали с роторным насосом (2.0d BMW M47, 1.8 TDDi Ford), а во время производства переключились на Common Rail (M47TU BMW и 1.8 TDCi Ford).

Большинство агрегатов с распределительным насосом считаются довольно долговечными и надежными, несмотря на большие пробеги. Проблемы могут быть вызваны самим насосом. И дело тут не в плохой конструкции, а в возрасте. Автомобили с такими двигателями, очевидно, прошли уже ни одну сотню тысяч километров. А на продажу они обычно выставляются, когда появляются неполадки – проблемы с запуском, дымление, повышенный расход топлива.

Типичные неисправности: износ нагнетательных элементов, утечки, неисправности электроники. Двигатели с VEP чувствительны к слишком малому количеству топлива. В таком случае насос работает практически без «смазки». Езда на «парах» противопоказана. Если бак опустошен, то лучше вызвать эвакуатор или долить солярки из канистры.

Плохая новость заключается в том, что хороший ремонт по-прежнему стоит приличных денег (20-40 тыс. рублей), а новый насос довольно дорог (свыше 60 000 рублей). Учитывая небольшую стоимость уже немолодого автомобиля, ремонт кажется неоправданно затратным.

Некоторые пытаются отремонтировать насос заменой сгоревшего транзистора в блоке управления насосом. Обычно это помогает, но ненадолго. Транзистор сдается из-за повышенного внутреннего сопротивления изношенного насоса, поэтому новый транзистор вскоре тоже сгорит.

Приличный возраст означает и риск проблем с оборудованием (турбина, маховик) и различными датчиками. Но есть и хорошие новости. Двигатели с насосом VEP обычно имеют сравнительно простые и дешевые форсунки. Поэтому для их ремонта или замены много денег не понадобится.

Самый надёжный дизельный мотор

Неспроста создателем самого надёжного дизельного двигателя для автомобилей является немецкая компания — Mercedes-Benz. Они по праву занимают лидерство в надежности дизелей. Мерседес первым установил дизельный ДВС на легковой автомобиль в 1936 году. С тех пор они тщательно создают новые и модернизируют старые. Все немецкие таксисты в любые времена выбирали Mercedes-Benz с дизельным двигателем, т.к. они были экономичные, практичные и надёжные. Не зря W123 называют самым надежным автомобилем, ведь в него устанавливался двигатель OM617. Это рядный 5-цилиндровый дизельный ДВС, выпускавшийся с 1973 года по 1991. Он считается одним из самых надежных двигателей для автомобилей. Пробег может составлять более миллиона километров без капитального ремонта. Но в этой статье речь не о нём.

Поистине самым надёжным двигателем является OM602. Он представляет собой преемника OM617, т.к. также имеет 5 цилиндров расположенных в ряд. Это 10-клапанный ДВС, т.е. на каждый цилиндр по 2 клапана. OM602 — довольно примитивный мотор с небольшой мощностью. Именно из-за простоты конструкции он имеет ресурс полтора миллиона километров. Было два варианта объёма: 2,5 и 2,9 литра. Также на некоторые OM602 устанавливали турбонаддув. Мощность варьировалась от 90 до 125 л.с. (в зависимости от модификации). Расход топлива на Mercedes-Benz W201 с таким двигателем составляет 5.5 — 8.6 л/100 км.

OM 602 не долго продержался под капотом легковых автомобилей из-за своей относительно не большой мощности. Мерседес начал ставить их на микроавтобусы и первые гелендвагены, где они радовали своих владельцев безотказностью и малым расходом.

До сих пор умельцы устанавливают эти двигатели на отечественные УАЗы и Газели, уважая их за экономичность и неприхотливость. Минимальным пробегом при котором двигатель OM602 может потребовать ремонта считается 500 тыс. км, а при должном уходе он может пройти 2 миллиона без серьезных поломок.

PSA-Ford 1.4 / 1.6 HDi (8/16 В)

Маленькие дизели были разработаны PSA и Ford. Они принадлежат к одной семье – французская компания использует обозначение DV, Ford – DLD. В принципе, блок 1.4 HDi / TDCi максимально упрощен – у него даже нет промежуточного охладителя, а в большинстве версий только 8-клапанная головка и турбо с фиксированной геометрией. Двигатель 1.6 HDi / TDCi более сложный, хотя с 2011 года он также появился в версии 8-клапанов. Установки появились во многих версиях, с различными параметрами и комплектацией. При правильном обслуживании, они могут проехать более 300 000 километров без ремонта. Детали не дорогие и ремонт смогут выполнить в любой мастерской – это окупит популярность двигателя. Двухмассовый маховик имеют только более сильные версии (более 100 л.с.). Основные проблемы – это герметичные прокладки под инжекторами, через которые проходит выхлопной газ. В двигателе 1.6 HDi возникала проблема с подачей масла к турбине.

Где использовались: 1,4 HDi / TDCi – Ситроен: С1, С2, С3, Xsara; Peugeot: 107, 1007, 206, 207, 208; Форд: Фиеста, Фьюжн; Мазда 2; Сузуки Лиана, Тойота Айго 1.6 HDi / TDCi – Citroen: C2, DS3, C3, C3 Picasso, C4, C4 Picasso, C5, Berlingo, Xsara, Xsara Picasso; Peugeot: 206, 207, 208, 307, 308, 3008, 407, 508; Форд: Фиеста, Фьюжн, Фокус, С-Макс; Мазда 2, 3, 5; Suzuki SX-4, Mini Cooper D, Volvo C30, S40, V40, V50, S60, V60, V70, S80

Долговечность: около 400 тысяч км

Годы производства: 2001-2015 (1,4 ИЧР) / 2004-2018 (1,6 ИЧР)

• – 1398/1560 см³
• – система впрыска Common Rail
• – инжекторы Bosch / Siemens / Dephi (в зависимости от исполнения)
• – маховик с одной массой (версии с двумя массами более 100 л.с.)
• – турбонагнетатель с изменяемой геометрией (1,4 16 В и 1,6)
• – ремень ГРМ – без DPF

Принцип работы бензинового двигателя

Главное отличие бензинового двигателя – процесс образования топливовоздушной смеси, которая образуется за пределами цилиндров (если не установлена система непосредственного впрыска топлива).

После того, как смесь образована, она попадает внутрь цилиндра, где происходит сжатие топливовоздушной смеси до состояния нагрева в 500-600 градусов Цельсия.

После сжатия, приходит черед свечи накаливания, которые дают искру и воспламеняют смесь.

Как видно из вышеописанного – принцип довольно прост. Не зря такой двигатель называется «двигатель внутреннего сгорания».

Работа двигателя внутреннего сгорания наглядно показана в данном ролике:

Ниже в статье подробно описаны преимущества и недостатки каждого из типов двигателей.

В Центральной полосе России чаще используются бензиновые двигатели.

Причина этого – глубоко засевший стереотип «тракторного дизеля Советских времен», но при этом лишь немногие знают, что легковые автомобили времен СССР, оснащенные бензиновыми моторами получили весьма широкое распространение за рубежом и в 70-90-е годы ХХ века постоянно поставлялись на экспорт.

При всем этом в Европе около 50 % автомобилей оборудованы дизельными двигателями, а в Австрии все 60 %.

Вибрации и шумы

Об этом тоже стоит поговорить, рассказывая про плюсы и минусы дизеля и бензина. На сегодняшний день каждый автопроизводитель активно работает над тем, чтобы уменьшить вибрации и шумы дизельных моторов. Современные двигатели, работающие на солярке, уже практически приблизились по вышеуказанным показателям к бензиновым агрегатам. Но всё равно ещё можно различить их. Хотя бы по характерной вибрации и стуку, которые появляются, когда мотор запущен и работает на холостых оборотах. А бензиновый двигатель тихо работает. Иногда даже сложно определить – запущен он или заглох. В принципе, эти факторы многие учитывают, изучая плюсы и минусы бензинового и дизельного двигателей. Но для большинства всё-таки это не имеет значения. Не такие уж и неприлично громкие эти шумы и вибрации. Если машине, конечно, не 30 лет.

Лучший танк Второй мировой войны — Т-34 — был дизельным. Говорят, что начальные споры пресек горящий факел, поочередно опущенный в ведра с бензином и соляркой. Первое, понятное дело, полыхнуло так, что мало не показалось. А вот во втором факел зашипел и потух. Лучший танк Второй мировой войны — Т-34 — был дизельным. Говорят, что начальные споры пресек горящий факел, поочередно опущенный в ведра с бензином и соляркой. Первое, понятное дело, полыхнуло так, что мало не показалось. А вот во втором факел зашипел и потух.

Конечно, вряд ли покупатель современного автомобиля задумывается о вероятности сгореть в крупных ДТП с собственным участием. Хотя, наверное, это принесло бы лишний плюсик дизелю. Но еще совсем недавно, в эпоху СССР, о дизелях мечтали совсем по другой причине. Что скрывать: многие добрые люди всеми силами старались тогда тибрить горючее с государева транспорта. И вид КАМАЗов с тепловозами был по этой причине особенно тягостен: мол, вон сколько топлива пропадает.

Дизельные двигатели — устройство и принцип работы

Дизельный двигатель – двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Рудольфом Дизелем в 1897 году. Устройство дизельного двигателя тех лет позволяло использовать в качестве топлива нефть, рапсовое масло, и твердые виды горючих веществ. Например, каменноугольную пыль.

Принцип работы дизельного двигателя современности не изменился. Однако моторы стали более технологичными и требовательными к качеству топлива. Сегодня в дизелях используется только высококачественное ДТ.

Моторы дизельного типа отличаются топливной экономичностью и хорошей тягой при низких оборотах коленвала, поэтому получили широкое распространение на грузовых автомобилях, кораблях и поездах.

С момента решения проблемы высоких скоростей (старые дизели при частом использовании на высоких скоростях быстро выходили из строя) рассматриваемые моторы стали часто устанавливаться на легковые авто. Дизели, предназначенные для скоростной езды, получили систему турбонаддува.

Принцип работы двигателя Дизеля

Принцип действия мотора дизельного типа отличается от бензиновых моторов. Здесь отсутствуют свечи зажигания, а топливо подается в цилиндры отдельно от воздуха.

Цикл работы такого силового агрегата можно представить в следующем виде:

• в камеру сгорания дизеля подается порция воздуха;
• поршень поднимается, сжимая воздух;
• от сжатия воздух нагревается до температуры около 800˚C;
• в цилиндр впрыскивается топливо;
• ДТ воспламеняется, что приводит к опусканию поршня и выполнению рабочего хода;
• продукты горения удаляются с помощью продувки через выпускные окна.

От того, как работает дизельный двигатель, зависит его экономичность. В исправном агрегате используется бедная смесь, что позволяет сэкономить количество топлива в баке.

Конструкция и строение

По конструкции дизельный двигатель не отличается от бензинового — те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали усилены, чтобы воспринимать высокие нагрузки — ведь степень сжатия дизеля намного выше (19-24 единиц против 9-11 у бензинового мотора). Этим объясняется большой вес и габариты дизельного мотора в сравнении с бензиновым. Принципиально отличие в способах формирования смеси топлива и воздуха, её воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь образуется во впускной системе, а в цилиндре воспламеняется искрой свечи зажигания. В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает воздух. В конце такта сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800оС, в камеру сгорания форсунками, под большим давлением впрыскивается солярка и почти мгновенно самовоспламеняется.
Смесеобразование в дизелях протекает за очень короткий промежуток времени. Для получения горючей смеси, способной быстро и полностью сгорать, необходимо, чтобы топливо было распылено на возможно более мелкие частицы, и каждая частица имела достаточное для полного сгорания количество воздуха. С этой целью топливо в цилиндр впрыскивается форсункой под давлением, в несколько раз превышающим давление воздуха при такте сжатия в камере сгорания.

В дизелях применяют неразделенные камеры сгорания. Они представляют собой единый объем, ограниченный днищем поршня 3 и поверхностями головки и стенок цилиндров. Для лучшего перемешивания топлива с воздухом форму неразделенной камеры сгорания приспосабливают к форме топливных факелов. Углубление 1, выполненное в днище поршня, способствует созданию вихревого движения воздуха.

Мелко распыленное топливо впрыскивается из форсунки 2 через несколько отверстий, направленных в определенные места углубления. Чтобы топливо полностью сгорало и дизель обладал наилучшими мощностями и экономическими показателями, топливо нужно впрыскивать в цилиндр до прихода поршня в ВМТ.

Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления — отсюда повышенная шумность и жесткость работы. Такая организация рабочего процесса позволяет работать на очень бедных смесях, что определяет высокую экономичность. Экологические характеристики тоже лучше — при работе на бедных смесях выбросы вредных веществ меньше, чем у бензиновых моторов.

К недостаткам относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую мощность, трудности холодного пуска, проблемы с зимней соляркой. У современных дизелей эти проблемы не столь очевидны.

Дизельное топливо должно отвечать определенным требованиям. Главные показатели качества топлива — чистота, малая вязкость, низкая температура самовоспламенения, высокое цетановое число (не ниже 40). Чем больше цетановое число, тем меньше период задержки самовоспламенения после момента впрыска его в цилиндр и двигатель работает мягче (без стуков).

Как устроен дизельный двигатель

Основным отличием конструкции дизеля от бензиновых моторов является наличие топливного насоса высокого давления, дизельных форсунок и отсутствие свечей зажигания.

Общее устройство этих двух разновидностей силового агрегата не различается. И в том, и в другом имеются коленчатый вал, шатуны, поршни. При этом у дизельного мотора все элементы усилены, так как нагрузки на них более высокие.

На заметку: некоторые движки дизельного типа имеют свечи накаливания, которые ошибочно принимаются автолюбителями за аналог свечей зажигания. На самом деле, это не так. Свечи накаливания используются для нагрева воздуха в цилиндрах в мороз.

При этом дизель легче заводится. Свечи зажигания в бензиновых моторах применяются для воспламенения топливовоздушной смеси в процессе работы двигателя.

Систему впрыска на дизелях делают прямой, когда топливо поступает непосредственно в камеру, или непрямой, когда воспламенение происходит в предкамере (вихревая камера, фор-камера). Это небольшая полость над камерой сгорания, с одним или несколькими отверстиями, через которые туда поступает воздух.

Такая система способствует лучшему смесеобразованию, равномерному нарастанию давления в цилиндрах. Зачастую именно в вихревых камерах применяются калильные свечи, призванные облегчить холодный пуск. При повороте замка зажигания, автоматически запускается процесс нагрева свечей.

Устройство топливной системы дизельного двигателя

Принцип работы дизельного двигателя обуславливает важность подачи в камеру сгорания строго дозированной порции смеси в определенный момент времени и под четко рассчитанным давлением. Система впрыска включает в себя следующие основные компоненты.

Топливный насос высокого давления (ТНВД).

Этот элемент предназначается для забора порции горючего от расположенного в баке насоса подкачки и поочередной раздачи дозированных порций в индивидуальные трубопроводы форсунок на каждый цилиндр. Конструкция таких распылителей подразумевает их открытие при повышении давления в топливных магистралях. В зависимости от технологических решений различают следующие типы ТНВД:

• Многоплунжерные рядные. Этот вариант насоса состоит из отдельных секций, по одной на цилиндр. Как правило, блоки имеют рядную сборку. Каждая секция снабжена гильзой и плунжером, который приводится в движение мотором через кулачковый вал. Давление в подаваемом горючем зависит от частоты оборотов коленвала. Специфика конструкции такого насоса обуславливает высокий уровень шума при его работе и сложность в соблюдении актуальных экологических норм.
• Распределительные. Этот тип насосов поддерживает необходимое давление в соответствии с режимом эксплуатации двигателя и отличаются равномерностью подачи горючего по цилиндрам, а также – стабильной работой на высоких оборотах. Конструкции данного типа имеют один плунжер, который перемещается в двух плоскостях. Поступательные движения обеспечивают нагнетание порции горючего, а вращательные – распределяют его по форсункам. Специфика распределительных насосов обуславливает требовательность к качеству топлива, так как оно служит для смазки трущихся деталей, а прецизионные элементы имеют минимально допустимые зазоры.

Топливные фильтры.

Эта деталь дизельного двигателя предназначается для отделения и последующего отвода воды из заправленного в бак горючего, для чего используется сливная пробка в нижней части. Удаление воздуха из системы производится с помощью ручного насоса, расположенного на верхней стороне корпуса. Несмотря на относительную простоту конструкции, фильтр требует внимательного подбора по таким параметрам, как пропускная способность, тонкость очистки и т.д. Для предотвращения забивания кристаллизующимися парафинами и облегчения запуска в холодное время года система может снабжаться электроподогревом.

Турбонаддув.

Этот элемент предназначен для нагнетания в цилиндры дополнительного объема воздуха, что позволяет увеличить подачу горючего и повысить мощность силового агрегата. Принцип работы дизельного двигателя подразумевает высокое давление выхлопных газов, которое дает возможность обеспечить эффективность наддува с низких оборотов и при этом избежать эффекта «турбо-ямы». Отсутствие дроссельной заслонки в силовых агрегатах этого типа упрощает схему управления компрессором и позволяет поддерживать эффективность наполнения цилиндров во всем диапазоне оборотов. В первую очередь, наддув позволяет оптимизировать процессы сгорания смеси в ситуациях, в которых атмосферный силовой агрегат будет испытывать нехватку воздуха. Наличие турбины обеспечивает повышение мощности при меньшем рабочем объеме и меньшей массе мотора. При этом снижается жесткость его работы. Установка дополнительного интеркулера – промежуточного охладителя воздуха, позволяет дополнительно повысить мощность силового агрегата на 15% и более за счет увеличения массового наполнения цилиндров.

Специфика работы турбины обуславливает срок ее эксплуатации, значительно меньший, чем ресурс самого дизельного двигателя. При этом, в связи с форсированием, снижается и срок работы силового агрегата, в камерах сгорания которого постоянно поддерживается повышенная температура, требующая охлаждения подаваемым через дополнительные форсунки маслом. Эта конструктивная особенность влечет за собой критическую требовательность мотора к качеству смазочных материалов.

. Этот элемент топливной системы предназначен для подачи строго отмеренной дозы горючего в точно рассчитанный момент времени. Появление электронного управления подачей топлива позволило организовать его двухступенчатую подачу неравномерными порциями. При воспламенении первичной дозы повышается температура в камере, после чего в нее поступает основной «заряд» на этот цикл. Такая схема дала возможность исключить скачкообразное нарастание давления и снизить шум работы двигателя. В зависимости от конструкции различают два типа распылителей.

• Насос-форсунки. Эта конструкция объединяет в себе распылитель и плунжерный насос. Данный элемент устанавливается по одному на каждый цилиндр и приводится в действие толкателем, соединенным с кулачком распредвала. Линии подачи и слива горючего представляют собой технологические каналы в головке блока, благодаря чему может быть достигнуто давление до 2200 бар. Электронный блок управления отвечает за дозирование порции топлива и контроль угла опережения впрыска путем отправки сигналов на запорные пьезоэлектрические или электромагнитные клапаны. Конструкция насос-форсунок позволяет эксплуатировать их в многоимпульсном режиме, совершая от 2 до 4 впрысков за один цикл. Такая технология позволяет смягчить работу силового агрегата и снизить токсичность выхлопа.
• Common Rail. Эта конструкция представляет собой общую топливную магистраль (рампу), в которой накапливается горючее, после чего по команде электронного управляющего блока впрыскивается через пьезоэлектрические или электромагнитные форсунки. Конструкция данного типа подразумевает применение ТНВД только для нагнетания давления в аккумуляторе, не используя его для регулировки момента впрыска и дозирования порций топлива. Такое конструктивное решение позволило сократить расход горючего до 20% при одновременном возрастании крутящего момента на малых оборотах до 25%. Электронный блок управления распылителями контролирует длительность фазы впрыска и оптимальный момент ее проведения по показателям ряда датчиков – температурного режима мотора, текущей нагрузки на него, давления в рампе, положение педали акселератора и т.д.

Сочетания турбины и системы Common Rail на сегодняшний день считается наиболее эффективным способом увеличения мощности дизельного двигателя при одновременном уменьшении токсичности его выхлопа.

Плюсы и минусы дизельного мотора

Как и любой другой тип силового агрегата, дизельный мотор имеет положительные и отрицательные черты. К «плюсам» современного дизеля относят:

• экономичность;
• хорошую тягу в широком диапазоне оборотов;
• больший, чем у бензинового аналога, ресурс;
• меньшее количество вредных выбросов.

Дизель не лишен и недостатков:

• моторы, не оснащенные свечами накаливания, плохо заводятся в мороз;
• дизель дороже и сложнее в обслуживании;
• высокие требования к качеству и своевременности обслуживания;
• высокие требования к качеству расходных материалов;
• большая, чем у бензиновых движков, шумность работы.

Турбонаддув и Common-Rail

Эффективным средством повышения мощности является турбонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и в результате увеличивается мощность. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам провала — «турбоямы».
Турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные с надежностью работы турбокомпрессора. Так, его ресурс существенно меньше ресурса самого двигателя и не превышает 150 тыс. км. Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла. Подробнее в статье: что такое турбокомпрессор.

Система Common-Rail. Компьютерное управление подачей топлива позволило впрыскивать его в камеру сгорания цилиндра двумя точно дозированными порциями. Сначала поступает крохотная, всего около миллиграмма, доза, которая при сгорании повышает температуру в камере, а следом идет главный «заряд». Для дизеля — двигателя с воспламенением топлива от сжатия — это очень важно, так как при этом давление в камере сгорания нарастает более плавно, без «рывка». Вследствие этого мотор работает мягче и менее шумно.

В результате в дизелях с системой Common-Rail расход топлива сокращается на 20%, а крутящий момент на малых оборотах коленвала возрастает на 25%. Также уменьшается содержание в выхлопе сажи, и снижается шумность работы мотора.

Дизельный двигатель с турбонаддувом

Принцип работы турбины на дизельном двигателе практически не отличается от такового на бензиновых моторах. Суть заключается в нагнетании в цилиндры дополнительного воздуха, что закономерно увеличивает количество поступающего топлива. За счет этого отмечается серьезный прирост мощности мотора.

Устройство турбины дизельного двигателя также не имеет существенных отличий от бензинового аналога. Устройство состоит из двух крыльчаток, жестко связанных между собой, и корпуса, внешне напоминающего улитку. На корпусе турбокомпрессоров имеется 2 входных и 2 выходных отверстия. Одна часть механизма встраивается в выпускной коллектор, вторая во впускной.

Схема работы проста: газы, выходящие из работающего мотора, раскручивают первую крыльчатку, которая вращает вторую. Вторая крыльчатка, вмонтированная во впускной коллектор, нагнетает атмосферный воздух в цилиндры. Увеличение подачи воздуха приводит к увеличению подачи топлива и росту мощности. Это позволяет мотору быстрее набирать скорость даже на низких оборотах.

Принцип и особенности работы дизеля

Принцип работы дизельного двигателя выглядит как самовоспламенение подающегося распыленного топлива при взаимодействии с разогретым при сжатии воздухом. Такие движки обладают как рядом преимуществ, так и рядом недостатков. К первым можно отнести: принцип его работы идеально подходит для тяжелых грузовиков: он более экономичен по сравнению с бензиновым силовым агрегатом. Недостатки: сам процесс сгорания топлива равносилен взрыву, что уже само по себе не может быть достоинством; топливная аппаратура имеет достаточно сложную конструкцию, поэтому, если она выйдет из строя, вам хорошенько придётся повозиться; развиваемая скорость будет меньше, чем при работе на бензиновых моторах.

Вкратце дизельный двигатель работает следующим образом. В цилиндры через впускные клапаны подаётся воздух. При сжатия его поршнем нагревается до требуемой температуры, а коленчатый вал воспринимает усилие, поступающее от поршня, и преобразует его в крутящий момент.

Дизельный двигатель бывает двух и четырехтактным.

Двухтактный двигатель работает следующим образом: во время рабочего хода поршень передвигается вниз, при этом открываются выпускные отверстия в цилиндре и из него выходят выхлопные газы. В это же время открываются впускные окна, осуществляется продувка воздухом. Далее поршень начинает движение вверх, все окна закрываются, происходит процесс сжатия воздуха. Перед тем, как поршень достигнет верхней «мертвой» точки, топливо распыляется из форсунки, происходит взрыв, и весь процесс повторяется заново.

Работа четырёхтактного двигателя следующая (см. рисунок). В первый такт делается впуск воздуха, в это же время открыт и выхлопной клапан. Второй такт соответствует сжатию воздуха, чтобы он достиг необходимой температуры. На третьем такте впрыскивается горючая смесь в камеру сгорании, и в результате взаимодействия с разогретым воздухом происходит взрыв. Во время четвертого такта осуществляется вывод выхлопных газов из цилиндра.

Современные дизельные двигатели оснащены компьютерным управлением подачи топлива, позволяющим осуществлять впрыскивание горючей смеси в цилиндры дозированными порциями. При такой подаче давление, возникающее в камере сгорания, нарастает плавно без разного рода «рывков», что способствует мягкой и бесшумной работе силового агрегата. Это позволяет сократить расход топлива почти на 20%. Если же в дизеле имеется турбонаддув, это также повышает мощность мотора.

Двигатель на дизельном топливе отличается высокой мощностью и коэффициентом полезного действия в отличие от своего собрата, работающего на бензине. Поскольку сила давления внутри дизельного мотора в два раза больше, чем на бензиновом, он должен иметь высокую прочность. Она достигается путём использования новейших технологий. Это обстоятельство усложняет процесс сборки мотора.

Дизельные двигатели работают на дизельном топливе трех сортов, определяющих климатические условия применения: ДТ-Л летнее, ДТ-Е – межсезонное, ДТ-З – зимнее и ДТ-А — арктическое. Летнее дизельное топливо можно применять только при температуре окружающего воздуха выше 0 градусов Цельсия. Когда температура опускается до минус 20 С, следует применять межсезонное топливо, а при морозах, достигающих минус 30 градусов — зимнее топливо, при более низких температурах применяют арктическое топливо. Дизельное топливо менее пожароопасно, чем бензин.

При низких температурах топливо превращается в желеобразную массу. Это требует содержания автомобиля в отапливаемом помещении или оснащение его устройством подогрева топлива.

Запускают дизельные двигатели, как правило, при помощи подогревательных устройств, смонтированных непосредственно на двигателе. Порядок их применения излагается подробно в заводских инструкциях по эксплуатации автомобилей.

Для очистки выхлопных газов в дизельных двигателях применяют устройства для впрыска в выпускной такт мочевины. Выхлоп дизеля после очистки становится водой, азотом и углекислым газом. Окислы азота в катализаторе превращаются в инертный газ, который не представляет никакой угрозы.

Отрегулированный дизельный двигатель выбрасывает в атмосферу менее вредные отработанные газы, нежели аналогичная установка, которая не имеет данной возможности. В частности, в этом случае показатель окиси углерода значительно меньше, чем у бензиновых двигателей.

Расход топлива при езде невелик, что оправдывает приобретение автомобиля при предвижении на большие расстояния. Однако ремонт дизельных двигателей сложен и требует участия профессионалов. В сильные морозы завести автомобиль труднее, чем бензиновый.

Дизельный двигатель сложнее бензинового, но экономичнее при дальних переездах.

Турбояма

В процессе работы турбина может совершать до 200 тысяч оборотов в минуту. Раскрутить ее до необходимой скорости вращения моментально невозможно. Это приводит к появлению т.н. турбоямы, когда с момента нажатия на педаль газа до начала интенсивного разгона проходит некоторое время (1-2 секунды).

Проблема решается доработкой турбинного механизма и установкой нескольких крыльчаток разного размера. При этом маленькие крыльчатки раскручиваются моментально, после чего их догоняют элементы большого размера. Такой подход позволяет практически полностью ликвидировать турбояму.

Также производятся турбины с изменяемой геометрией, VNT (Variable Nozzle Turbine), призванные решать те же проблемы. В настоящий момент существует большое количество модификаций подобного типа турбин. Коррекция геометрии успешно справляется и с обратной ситуацией, когда оборотов и воздуха становится слишком много и необходимо притормозить обороты крыльчатки.

История создания дизельного двигателя

Двигатели внутреннего сгорания бензинового типа постоянно модифицируются. Конструкторы добиваются улучшения эксплуатационных технических характеристик. Даже с новым прямым впрыском бензиновый ДВС выдает 30% КПД, а дизельный ДВС без турбонаддвува выдает 40% КПД, с турбонаддувом — около 50%.

Поэтому дизельные моторы становятся все более популярными и в Европе, и, вообще, по миру. Бензин дорожает чаще, чем дизтопливо. Все больше людей перед покупкой автомобиля оценивают, какой расход у этого авто. Основной существенный минус дизельных моторов — это большие габариты и большой вес. Поэтому они устанавливались только на грузовики.

Изготовление и обслуживание диз двигателя сложнее, потому что конструкция должна быть такой, чтобы все детали были сделаны с высокой точностью.

История создания

Дизельный двигатель, он же дизель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, принцип работы которого основан на самовоспламенении топлива, распыляющегося сжатым и горячим воздухом. До конца 20 века такой тип ДВС устанавливался на корабли, тепловозы, автобусы, грузовые машины, трактора. С конца 20 века после успешных испытаний начал массово устанавливаться на легковые авто.

По информации из википедии, в 1824 году Сади Карно придумал и сформулировал идею цикла Карно, суть которого заключалось возможности доводить топливо до температуры самовоспламенения резким сжатием.

Спустя 66 лет, Рудольф Дизель в 1890 году предложил реализовать эту идею на практике. 23 февраля 1892 года получил патент (разрешение) на свой двигатель, а в на следующий год выпустил брошюру по своего агрегату. Он запатентовал несколько вариантов.

Успешное испытание дизель-мотора удалось сделать только 28 января 1987 года (до этого попытки были неудачными). После этого Р.Дизель начал продавать лицензии на свое изобретение.

Хоть и КПД, и удобство использования нового двигателя было на высоко уровне по сравнению с паровыми агрегатами, новые дизель-устройства были большими по габаритам и тяжелыми (они были больше и тяжелее паровых машин тех времен).

Первоначальной задумкой было то, что топливом должна была быть каменноугольная пыль. Но после испытаний такого вида топлива, оказалось, что каменноугольная пыль очень быстро изнашивает детали двигателя из-за своих абразивных свойств и из-за золы, которая получалась в результате сгорания этой пыли.

Далее, в качестве топлива было использовалось растительное масло и легкие нефтепродукты. Именно на этих видах топлива, испытания ДВС Дизеля прошли успешно.

Инженер Экрой Стюард построил в 1896 году работающий двигатель — полудизель. В этой варианте конструкции ДВС было решено, чтобы воздух втягивался в цилиндр, после чего сжимался поршнем и нагнетался в конце такта сжатия в емкость, в которую распылялось топливо. Чтобы запустить такой мотор, емкость нагревалась лампой снаружи и после запуска двигатель работал сам. Экрой Стюард экспериментировал со сжатием топлива и воздуха в цилиндре. Он хотел исключить свечи зажигания.

Русские в изобретениях не отставали. Вне зависимости от успехов создания ДВС Дизелем, в 1989 году в Петербурге на Путиловском заводе инженер Густав Тринклер придумал и создал первый в мире бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления, то есть это был двигатель с форкамерой (форкамера — это предварительная камера сгорания, которая по объему составляет 30% от общего объема камеры сгорания). Такой двигатель получил название «Тринклер-мотор».

После сравнения немецкого варианта Дизель-мотора и русского Тринклер-мотора, русский вариант оказался более эффективным. В Тринклер-моторе использовалась гидросистема для нагнетания и распыления топлива — это позволило отказаться от установки дополнительного воздушного компрессора и позволило увеличить число оборотов вала двигателя. В русском варианте в конструкции двигателя не устанавливался воздушный компрессор. Тепло подводилось медленно и дольше, по сравнению с немецким мотором Рудольфа Дизеля. Тринклер-мотор был проще и эффективнее. Но, теми, у кого были лицензии на Дизель-двигатели Рудольфа и Нобелями были вставлены «палки в колеса», чтобы остановить распространение конкурентного варианта мотора. В 1902 году работы по созданию Тринклер-мотора были остановлены.

В 1989 году Эммануил Нобель получил лицензию на двигатель Рудольфа Дизеля. Двигатель был доработан и теперь он мог работать на нефти, а не на керосине. В 1899 году Механический , расположенный в Петербурге, начал массовый выпуск таких моторов. В 1900 году в Париже на Всемирной выставке дизельный ДВС получил ГРАН-ПРИ. Перед Всемирной выставкой в Париже, появилась новость, что Нобелевский завод в Петербурге выпускает ДВС, которые работают на сырой нефти. Такой ДВС в Европе начали называть «Русский дизель». Русский инженер по фамилии Аршаулов первым сконструировал и внедрил в систему топливный насос высокого давления (ТНВД). Приводом для ТНВД служил сжимаемый поршнем воздух. ТНВД работал с бескомпрессроной форсункой.

Интеркуллер

Было замечено, что если при смесеобразовании используется холодный воздух, КПД двигателя увеличивается до 20%. Это открытие привело к появлению интеркуллера – дополнительного элемента турбин, повышающего эффективность работы.

После всасывания воздуха он проходит через радиатор, и в охлажденном состоянии попадает во впускной коллектор. Мы уже публиковали статью, в которой можно подробно ознакомиться со схемой работы интеркуллера.

За турбиной современного автомобиля необходимо должным образом ухаживать. Механизм крайне чувствителен к качеству моторного масла и перегреву. Поэтому смазочный материал рекомендуется менять не реже, чем через 5-7 тысяч километров пробега.

Кроме того, после остановки машины следует оставлять ДВС включенным на 1-2 минуты. Это позволяет турбине остыть (при резком прекращении циркуляции масла она перегревается). К сожалению, даже при грамотной эксплуатации ресурс компрессора редко превышает 150 тысяч километров.

На заметку: оптимальным решением проблемы перегрева турбины на дизельных моторах является установка турботаймера. Устройство оставляет двигатель запущенным на протяжении необходимого времени после выключения зажигания. После окончания необходимого периода электроника сама выключает силовой агрегат.

Строение и принцип действия дизельного двигателя делают его незаменимым агрегатом на тяжелом транспорте, которому необходима хорошая тяга «на низах». Современные дизели с равным успехом работают и в легковых автомобилях, главное требование к которым: приемистость и время набора скорости.

Сложный уход за дизелем компенсируется долговечностью, экономичностью и надежностью в любых ситуациях.

Что еще стоит почитать

Система питания дизельного двигателя

Топливно воздушная смесь

Впускной коллектор с изменяемой геометрией

Принцип работы двигателя автомобиля

Принцип работы инжектора

Отличие от бензинового двигателя

Главное отличие дизельного двигателя от бензинового было упомянуто выше. Оно состоит в отсутствии системы зажигания, что объясняется использованием принципа самовоспламенения топливно-воздушной смеси в результате нагнетания давления и вызванного этим нагрева горючего. Необходимо отметить несколько ключевых следствий разницы между рассматриваемыми типами силовых установок.

Главные положительные для дизельного двигателя моменты состоят в следующем. Во-первых, отсутствие системы зажигания делает конструкцию агрегата заметно проще, повышая надежность и долговечность. Во-вторых, компрессионное воспламенение топлива обеспечивает более полное и эффективное сгорание, в результате чего повышается КПД силовой установки и снижается количество вредных выбросов.

Основным негативным следствием указанного выше отличия между двигателями внутреннего сгорания выступают более существенные требования к прочности и качеству изготовления клапанов и других деталей дизельных агрегатов. Это связано с тем, что они эксплуатируются под серьезной нагрузкой, связанной с повышенным давлением топливно-воздушной смеси.

Принцип работы дизельного двигателя – выбираем тип камеры сгорания

Области для воспламенения топлива бывают двух типов, в зависимости от вида самого дизельного агрегата. Неразделенная камера сгорания находится в поршне, топливо же в этом случае впрыскивается в надпоршневое пространство. В этом случае вы можете рассчитывать на экономичность, так как расход горючей смеси будет минимальным, однако отрицательным моментом послужит повышенный шум, особенно во время холостого хода.

В разделенных камерах сгорания подача топлива осуществляется в отдельную камеру, которая посредством специального канала связана с цилиндром. Обеспечивается отличное перемешивание топлива с воздухом, только после этого оно уже подается в рабочее пространство, что способствует более качественному сгоранию смеси. Это повышает чистоту выбросов, долговечность мотора и мощность авто.

Принцип работы дизельного мотора

Основная особенность дизельного ДВС в том, что он воспламенение топливно-воздушной смеси в камерах сгорания происходит за счет сжатия и нагрева. Распыление диз топлива осуществляется через форсунки.

Подача солярки осуществляется только в момент, при котором воздух максимально сжат и имеет максимальную температуру.

Когда воздух горячий, дизельное топливо легко воспламеняется. Перед попаданием топлива в камеры сгорания цилиндров ДВС, оно проходит очищающие фильтры, которые очищают от механических примесей, которые быстро нанесли бы ущерб всему устройству.

Порядок работы дизельной системы:

1. Воздух подается через впускной клапан при движении поршня вниз.

Далее поршень поднимается вверх и сжимает воздух в 20 раз. Давление в этот момент составляет 40 килограмм на 1 сантиметр. Температура воздуха в этот момент достигает 500 градусов по Цельсию.

Процесс самовоспламенения солярки с воздухом от свечи накаливания.

Также, в устройстве нет дроссельной заслонки, благодаря чему обеспечивается большой крутящий момент. Но, число оборотов в это время находится на низком уровне.За один цикл работы дизеля форсунки могут подавать топливо несколько раз.

Такой процесс в работе двигателя называют циклом.

Факторы влияющие на продолжительность первой фазы сгорания

• Воспламеняемость топлива, которая оценивается цетановым числом. Чем выше цетановое число, тем лучше воспламеняемость.
• Давление и температура воздушного заряда в начале впрыска топлива. При увеличении давления и температуры период задержки воспламенения сокращается.

Рис. Различные конструкции камер сгорания в поршне: а — полусферическая (дизели ВТЗ); б — четырехтактного дизеля ЯМЗ; в — дизеля ЦНИДИ; г —дизеля ; д — дизеля ; е — дизеля ; ж — дизеля ; бнз — надпоршневой зазор

Вторая фаза горения (02) — самовоспламенение и быстрое горение начинается с момента воспламенения (см. рис. точка 2) и заканчивается в момент достижения максимального давления в цилиндре (точка 3). В первую очередь сгорают однородные слои смеси топлива и воздуха хорошо перемешанные между собой. При этом пламя распространяется очень быстро, соответственно быстро растет давление, в определенных случаях с образованием ударной волны, распространяющейся со скоростью звука. Но в отличие от карбюраторных двигателей в дизелях эти волны не переходят в детонационные, так как структура смеси по всему объему камеры сгорания неравномерна. Это позволяет получать более высокую степень сжатия.

Рис. Способы создания вихревого движения заряда в цилиндре при впуске: а — тангенциальный впускной канал; б — клапан с экраном; в — тангенциальные продувочные окна двухтактного дизеля; г — винтовой канал; д — экран на седле клапана

После того, как сгорит хорошо подготовленная к воспламенению топливовоздушная смесь, горение продолжается в зонах, где структура смеси более неравномерна. Здесь на индикаторной диаграмме наблюдается некоторый спад роста давления.

Рис. Разделенные камеры сгорания: а — вихревая (на верхней проекции показано направление перетекания заряда из основной полости в вихревую камеру при сжатии, на нижней — из вихревой камеры в основную при расширении); б — предкамера: в — вихревая типа «Пинтакс»; г — предкамера малого перепада давления дизеля MWM

В течение второй фазы выделяется 30—45 % всей теплоты. Температура рабочего тела возрастает до 1600—1800 К. Максимальное давление может достичь 6—9 МПа, а при наддуве превысить 10 МПа. Продолжительность второй фазы 0,8—1,5 мс, что соответствует 10—20° поворота коленчатого вала.

Это интересно: Сколько весит 1 куб дизельного топлива

Дополнительные компоненты двигателя

Помимо основных деталей, которые обязательно присутствуют в конструкции двигателя, есть еще дополнительные детали и узлы, которые улучшают характеристики и работу ДВС.

Принцип работы турбины

Турбина — это устройство, которое создает дополнительного нагнетание топлива. Двигатель с турбиной имеет большую производительность.

Идея создания турбины появилась при обнаружении такого факта, что при движении поршня вверх, солярка не успевает полностью сгорать.

С помощью турбины, сгорание топлива в цилиндрах происходит до конца, за счет чего уменьшается расход топлива и увеличивается мощность ДВС.

Турбонаддув, он же турбонагнетатель состоит из:

• подшипники — служит опорой дает возможность вращаться валу;
• кожух на турбине;
• кожух на компрессоре;
• стальная сетка.

Цикл работы турбонаддува:

1. Компрессор создает вакуум и всасывается воздух внутрь системы.
2. Ротор турбины передает вращение ротору.
3. Интеркулер охлаждает воздух.
4. Через впускной коллектор осуществляется подача воздуха, предварительно воздух проходит степени очистки (воздушные фильтры). После поступления воздуха, впускной клапан закрывается.
5. Отработанные газы движутся через турбину ДВС и создают давление на ротор.
6. В этот момент скорость вращения турбины вала турбины очень высока, достигает 1500 оборотов в секунду. От этого начинает вращаться ротор компрессора.

Цикл далее повторяется.

При охлаждении воздуха, его плотность увеличивается. Если плотность воздуха стала больше, значит можно закачать воздух большим объемом. Чем больший поток воздуха подается в камеру сгорания, тем лучше сгорает топливо.

Интеркулер и форсунка

При сжатии плотность воздуха и температура увеличиваются. Это негативно сказывается на межремонтном периоде деталей двигателя. В связи с чем была разработано устройство, которое охлаждает горячий воздушный поток.

В зависимости от модификации дизельных двигателей, в цилиндре топливо может распыляться одной или двумя форсунками.

Источник https://na-vi.ru/samye-nadeznye-dizelnye-dvigateli/

Источник https://automotokit.ru/avtodvigatel/kak-rabotaet-dizelnyj-dvigatel.html

Источник

Источник