Автомобили с дизельными двигателями чаще всего покупают прагматики. Это люди, которые хотят сэкономить не столько в процессе его покупки, сколько в процессе его длительной эксплуатации – за счет снижения расходов на топливо. При прочих равных дизель всегда потребляет меньше топлива. Но почему?
Если взять один и тот же автомобиль с бензиновым и дизельным двигателем с аналогичными характеристиками, то последний всегда будет расходовать на 2-3 литра, а то и до 5 (в зависимости от объема и мощности) меньше топлива на 100 км. Вряд ли кто-то усомнится в этом (цена самой машины и затраты на содержание в данном контексте не учитываются). Речь идет о простой закономерности.
В чем секрет дизеля? Чтобы разобраться в нюансах, нужно обратиться к устройству дизелей и законам термодинамики. Здесь есть ряд нюансов и аспектов. Сам дизельный двигатель имеет иной термодинамический цикл, чем бензиновый двигатель, максимально приближенный к идеальному циклу французского физика и инженера Сади Карно. Начнем с того, что КПД дизельного двигателя значительно выше.
Воспламенение топлива в цилиндрах дизелей происходит не благодаря искре от свечей, а за счет сжатия. Если у большинства бензиновых двигателей степень сжатия находится на уровне от 8,0 до 12,0, то у дизелей от 12,0 до 16,0 и даже выше. Из термодинамики следует, что чем выше степень сжатия, тем выше КПД. Топливно-воздушная смесь в цилиндрах не сжимается, только воздух. Впрыск топлива происходит практически сразу после прохождения поршнем верхней мертвой точки — одновременно с зажиганием.
Как правило, дизельные двигатели не имеют дроссельной заслонки (хотя бывают и исключения, особенно в последнее время). Это позволяет значительно снизить так называемые потери воздуха на впуске в цилиндры. В большинстве бензиновых двигателей такой клапан необходим и при работе он потребляет энергию. Если дроссельная заслонка частично закрыта, в системе подачи воздуха возникает дополнительное сопротивление. У дизелей вообще такой проблемы нет. Кроме того, любой современный дизель немыслим без турбины, обеспечивающей максимальный крутящий момент практически с холостого хода.
Наконец, эффективность дизельных двигателей во многом обусловлена свойствами самого топлива. Начнем с того, что он имеет более высокую эффективность сгорания. Дизельное топливо плотнее бензина — в среднем при сгорании дает на 15% больше энергии. Дизель, в отличие от бензина (для которого требуется соотношение с воздухом от 11:1 до 18:1), сгорает практически в любом соотношении с воздухом.Дизельный двигатель впрыскивает ровно столько топлива, чтобы преодолеть силы трения цилиндро-поршневой группы, коленчатого вала и масляного насоса. На практике это приводит к снижению расхода топлива на холостом ходу до 2-3 раз по сравнению с бензином. Этим же объясняется низкий нагрев дизелей при работе. Дизель всегда менее термически нагружен, а значит у него явно больше ресурс и выше крутящий момент.
Что на самом деле получает владелец дизельного автомобиля? В среднем это на 30% более экономичный автомобиль по сравнению с бензиновым аналогом (с точки зрения расхода топлива). В сочетании с турбонагнетателем с изменяемой геометрией и системой Common Rail это дает поистине впечатляющие результаты. Дизельный автомобиль прекрасно разгоняется с низких оборотов, потребляя минимальное количество топлива. Специалисты рекомендуют его прагматичным людям, любящим выезды на бездорожье. В кроссоверах с полным приводом и серьезных внедорожниках предпочтение отдается этому типу двигателя.