Когда-то, около ста лет назад, Рудольфу Дизелю пришла в голову идея двигателя с воспламенением от сжатия. Все, я думаю, знают, что если газ резко и сильно сжать, то его температура значительно повысится. Этим и хотел воспользоваться изобретатель. Но двигатель вышел слишком тяжелым, сложным и в целом не очень экономичным. В целом проект не получил широкого развития, хотя время от времени использовался, например, на флоте.
Только после Второй мировой войны конструкция дизельного двигателя была разработана для использования в транспортных средствах. Как правило, в большегрузных автомобилях и тягачах. В легковом сегменте Его Величества безраздельно властвовал бензиновый двигатель.
Так что же помешало дизелю занять трон? Его принцип работы. Для воспламенения смеси от сжатия это сжатие должно быть очень твердым. Примерно в два раза больше, чем у бензинового двигателя равного технологического уровня. Большее сжатие приводит к большей нагрузке на детали, их приходится делать более массивными. Это первый недостаток дизеля.
Далее идет характер процесса горения. Если бензин горит мягко, то горение дизельного топлива похоже на взрыв. Поэтому дизельный двигатель легко узнать на слух по жесткому стуку. Эта особенность добавляет головной боли конструкторам и килограммов двигателю.
Топливная аппаратура тоже не подарок. Как в производстве, так и в настройке. Высокие требования к точности изготовления плунжеров ТНВД, необходимость использования специальных стендов для настройки, необходимость применения турбонаддува никоим образом не удешевляют конструкцию.
Кажется, возникает вопрос, а стоит ли игра свеч?
Ответ: стоит. Высокое давление сгорания обеспечивает солидный крутящий момент с самых низких оборотов, что идеально подходит для грузовиков.
Высокая температура сгорания обеспечивает более полное сгорание топлива, что делает дизель более экологичным и намного экономичнее бензинового двигателя. Что опять же является плюсом для грузовика.
Почему только грузовики? Потому что для легкового автомобиля плюсы превращаются в минусы. Высокий крутящий момент с низов — это, конечно, хорошо, а как быть с верхом? Как обеспечить автомобилю привычный уровень скорости, если рабочий диапазон оборотов двигателя составляет 2-3 тысячи оборотов? Я думаю, что использование 10-ступенчатой коробки передач не вариант.
Необходимо увеличить товарооборот. Вот тут и начинаются основные трудности. Для сжигания топлива его необходимо смешать с воздухом. В бензиновом двигателе это происходит даже на такте впуска и не создает проблемы. Дизель другое дело.
Вначале в цилиндр засасывается только чистый воздух, сжимается, и только потом через форсунку распыляется топливо, которое сгорает непосредственно в момент распыления. Распыление, смешение с воздухом и горение происходят практически одновременно.
На малых скоростях это нормально, времени на все хватает, но с их ростом картина меняется. Часть топлива с определенного момента просто не успевает набрать свою порцию воздуха и сгорает, мощность падает, топливо буквально выбрасывается на ветер.
Для преодоления этого явления необходимо оснастить дизель турбиной, дополнительно нагнетающей воздух, придать камере сгорания хитрую форму, обеспечивающую завихрение и лучшее перемешивание смеси, добавить дополнительные форсунки… Все это сильно усложняет, заставляет двигатель тяжелее, и увеличивает его стоимость.
Если дизель оправдан на тяжелых внедорожниках, повседневных рабочих автомобилях, не претендующих на динамичность, то на большинстве легковых автомобилей, устанавливаемых опционально, это скорее маркетинговый ход, использование слова «мощный тяжелый» для привлечения покупателей.
Исход? Вам нужна машина, чтобы возить картошку, лазить там, где еще не ступала нога человека, экономить на топливе? Дизель – ваш выбор.
Любишь кататься с ветерком, стартовать со светофора? Выбирайте бензин, дизель вас разочарует.