Крутящий момент двигателя: что это такое?
В списке ключевых характеристик любого бензинового или дизельного ДВС обязательно указывается мощность и крутящий момент двигателя. Что касается самого транспортного средства, отдельный акцент делается на разгонной динамике автомобиля 0-100 км/ч. независимо от типа силового агрегата под капотом (бензин, дизель, гибридный двигатель и т.д.). Традиционно сложилось, что максимум внимания покупателей изначально обращен на мощность двигателя, выраженную в лошадиных силах (л.с.). Прочно укоренилось мнение, что чем больше л.с. выдает двигатель, тем быстрее, динамичнее и, зачастую, престижнее окажется автомобиль в конечном итоге. Параллельно с этим показатель крутящего момента, который выражается в ньютон-метрах (Н∙м), маркетологи сознательно отодвигают на второй план.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое объем двигателя. Из этой статьи вы узнаете о том, по каким параметрам измеряется и на что влияет рабочий объем ДВС.Такой подход хорошо иллюстрирует распространенное выражение среди продавцов автомобилей в США. Как они говорят, продавать машины помогают «лошади», то есть мощность, при этом двигает автомобиль вперед крутящий момент. Далее мы подробно рассмотрим, что такое крутящий момент двигателя внутреннего сгорания, а также взглянем на зависимость характеристик мощности двигателя, крутящего момента и разгонной динамики.
Содержание статьи
Мощность и крутящий момент ДВС
Для большинства рядовых автолюбителей понятие о показателе максимальной мощности и крутящего момента сводится к тому, что чем больше мощность, тем больше окажется и крутящего момента, а также более мощный двигатель всегда лучше. При этом чёткое понимание указанных характеристик мотора у многих отсутствует.
Смятение в этот лагерь также внесло растущее число «дизелистов», среди которых намного больше внимания уделяется именно кутящему моменту, а не мощности дизельного мотора. Также следует упомянуть и о турбомоторах, которые могут разгонять автомобиль намного быстрее, хотя мощность самого ДВС с наддувом заметно уступает атмосферным аналогам с намного более внушительным количеством «лошадей» под капотом.
Получается, мощнее, но не всегда динамичнее и быстрее? Давайте разбираться, почему так происходит и чем «моментная» характеристика отличается от «мощностной».Как мощность двигателя и крутящий момент влияют на разгон автомобиля
Как уже было сказано, в технических характеристиках указывается максимальная мощность двигателя и крутящий момент. Итак, крутящий момент представляет собой силу вращения коленвала ДВС. Измеряется крутящий момент в ньютон-метрах. Также моментная характеристика может быть выражена в килограмм-силах на метр. Крутящий момент возникает тогда, когда свободно вращающийся коленвал начинают тормозить.
Другими словами, на коленвал подается нагрузка, которая заставляет двигать автомобиль. Отметим, что крутящий момент имеет прямую зависимость от числа оборотов двигателя. Для двигателей внутреннего сгорания характерной особенностью является то, что на низких оборотах крутящий момент небольшой, затем наблюдается рост момента параллельно росту оборотов силового агрегата, далее происходит спад момента, хотя обороты остаются высокими.
Так происходит по причине того, что на разных оборотах в камере сгорания происходят разные процессы, что отражается на эффективности наполнения цилиндров, качестве сгорания топливно-воздушной смеси, вентиляции цилиндров и т.д. Другими словами, количество воздуха на впуске, угол опережения зажигания, объем отработавших газов и ряд других параметров меняется в зависимости от числа оборотов коленвала. По этой причине каждому водителю бензиновой машины с малообъемным атмосферным мотором хорошо знакома ситуация, когда на «низах» при езде на высокой передаче двигатель не тянет, то есть крутящий момент очень мал.
Нажатие на педаль газа и поднятие оборотов до средних значений приводит к тому, что эффективность наполнения воздухом на впуске растет, топливно-воздушная смесь сгорает более полноценно, цилиндры лучше вентилируются. Результатом становится то, что крутящий момент растет. Добавим, что турбомоторы в среднем диапазоне оборотов полностью преодолевают эффект турбоямы, после чего у двигателя возникает желаемый подхват. Дело в том, что поток отработавших газов после раскручивания двигателя начинает эффективно вращать крыльчатку турбокомпрессора для подачи большего количества воздуха в цилиндры.
Рекомендуем также прочитать статью об устройстве турбонаддува. Из этой статьи вы узнаете о конструктивных особенностях турбины, а также о преимуществах и недостатках данного способа увеличению мощности двигателя без увеличения его физического объема.Если сказать иначе, мощность двигателя означает количество работы, которую агрегат способен выполнить за определенный промежуток времени. Мощность ДВС измеряется в киловаттах (кВт) и напрямую зависит от показателя крутящего момента на конкретных оборотах. Не вдаваясь в подробности, мощность является расчетной величиной и не измеряется отдельно от кутящего момента. Что касается максимальной мощности, такая мощность представляет собой условную точку начала уменьшения крутящего момента, но произведение мощности и оборотов еще не стремится к увеличению. С учетом данной информации становится понятно, что такое полка крутящего момента, которая часто отображается на графиках. Под такой полкой следует понимать диапазон оборотов, на которых постоянно доступен максимум крутящего момента.
Простыми словами, крутящий момент и есть мощность двигателя, которая будет доступна на разных оборотах мотора. Этой фактической мощностью, а не разрекламированной маркетологами «максималкой», водители каждый день пользуются во время обгонов и резких ускорений. Вот и получается, что ездим мы на крутящем моменте, а не на максимальной мощности, оценивая динамику разгона на том или ином двигателе.
Что касается самой максимальной мощности, от данного показателя зависит, прежде всего, та максимальная скорость, с которой способен двигаться автомобиль. Максимальная скорость становится доступной в том случае, когда расходуемая мощность равна мощности ДВС. При этом для определения «максималки» конструкторами учитывается ряд потерь на инерцию и трение, сопротивление потокам воздуха и качению колес. Если проще, от запаса мощности зависит способность мотора преодолевать растущие потери и сопротивление, что и позволяет агрегату разогнать автомобиль только до определенного предела и далее поддерживать набранную скорость.
Крутящий момент дизельного двигателя
Особенностью дизельных двигателей сравнительно с бензиновыми аналогами является более высокий крутящий момент и меньшая мощность. Дело в том, что дизельные моторы имеют суженный диапазон оборотов. Это связано с конструктивными отличиями таких моторов (ход поршня), а также более высокой степенью сжатия и спецификой процесса сгорания дизтоплива.
Другими словами, дизель изначально не приспособлен для работы на высоких оборотах. Следовательно, агрегат не так хорошо раскручивается. Параллельно с этим температура выхлопа у дизельного двигателя ниже по сравнению с бензиновым, а также на «низах» моторы на солярке не так склонны к детонации. В результате конструкторы смогли установить сложные и максимально эффективные системы турбонаддува именно на дизель.
Благодаря таким особенностям крутящий момент дизельного двигателя на низких оборотах намного выше аналогичных атмосферных или тубированных бензиновых ДВС. Поднимать мощность такого агрегата не имеет смысла, так как уверенная тяга на низах, высокий КПД и топливная экономичность полностью перекрывают небольшое отставание дизелей по показателю мощности и максимальной скорости.
Добавим, что потенциал дизеля позволяет сделать его даже мощнее бензиновых собратьев, но это приведет к существенному удорожанию и утяжелению всей конструкции двигателя. Также понадобится доработка системы питания дизельного мотора и установка более выносливой КПП, которая будет способна выдерживать просто огромный крутящий момент. Не следует забывать и об экологических нормах, для соответствия которым мощные дизели потребуют серьезной модернизации. Получается, поднимать мощность дизеля сегодня попросту нецелесообразно.
Подведем итоги
Если вы столкнулись с возможностью выбрать автомобиль с незначительно отличающимися по характеристикам двигателями, тогда оптимально выбирать агрегат с большим крутящим моментом. Данное правило особенно актуально для машин с МКПП.
Например, производитель может выпускать одну и ту же модель, которая получает ДВС с рабочим объемом 1.8 литра (140 л.с.) и 2.0 (155 л.с.). Также следует учитывать и упомянутую выше полку крутящего момента, то есть зависимость мощности и крутящего момента от оборотов двигателя.Лучшим вариантом двигателя будет тот, когда мотор выходит на пик момента не на определенных оборотах, а в максимально широком диапазоне. Например, простой атмосферный двигатель может иметь пик крутящего момента на 3500 об/мин, в то время как его продвинутый высокотехнологичный аналог с турбиной выходит на пик момента уже при 1500 об/мин, сохраняя «ровную» полку до 4500 об/мин. Это значит, что в первом случае для уверенного разгона мотор нужно крутить, удерживать ДВС на оборотах максимального момента, а также чаще переключать передачи вниз при возникновении нагрузок. Во втором случае максимум крутящего момента будет доступен водителю в широком диапазоне оборотов, что позволяет эффективно ускоряться и справляться с меняющимися нагрузками без частого переключения передачи на пониженную.
Указанные особенности разных ДВС и умение справляться с нагрузками определяют следующий показатель, который известен как эластичность двигателя. Под эластичностью мотора следует понимать способность агрегата набирать обороты и разгонять автомобиль в условиях растущей нагрузки без переключения передачи на пониженную.
Различные силовые установки тестируются на эластичность путем анализа тяги и разгона с 60 до 100 км/ч при движении на четвёртой передаче или ускорения с 80 до 120 км/ч на включенной пятой передаче. По этой причине малообъемный высокофорсированный двигатель, который имеет отличный подхват на низких оборотах и широкую полку момента, покажет себя отличным вариантом для города. Именно в городском цикле, то есть в условиях умеренных скоростей и режимов ускорение-замедление, потенциала такого ДВС более чем достаточно. При этом следует учитывать, что на более высокой скорости в режиме трассы подобный агрегат может не обеспечить уверенного обгона, уступив в этом плане простому атмосферному двигателю с большим крутящим моментом и мощностью.
Читайте также
крутящий момент или мощность двигателя?
Так уж повелось, что любого автолюбителя при оценке способностей машины в первую очередь интересует такой показатель, как мощность. Но не менее важной характеристикой является крутящий момент. И вот почему
Евгений Яблоков
Несмотря на то, что гужевой транспорт давно «канул в Лету» и «л. с.» является персоной нон-грата в международной системе классификации, «лошадиная» единица измерения мощности продолжает пользоваться спросом. Причем не только у простого люда, но и на государственном уровне. Для этого достаточно взглянуть на квитанцию об уплате транспортного налога.
Между тем, появившаяся в период промышленной революции «л. с.» весьма условна. А все потому, что она определяет относительный уровень производительности среднестатистической лошади путем определения усилий, необходимых для подъема 75-килограммового груза на один метр за одну секунду. Новая единица измерения, взятая на вооружение фабрикантами для оценки превосходства стационарных механизмов над животными, со временем перекочевала в мир подвижного состава.
Позже шотландский инженер Джеймс Уатт ввел в обращение официальную единицу измерения мощности своего имени – «Вт», которую для удобства использования укрупнили до «кВт». Ватт, синхронизированный с л. с. в соотношении 1 кВт = 1,36 л. с. , так и не добился всеобщей любви, оставив пальму первенства конской силе. Однако мощность мощностью, но, как говорится, двигает машину не она, а крутящий момент, измеряемый в ньютон-метрах (Н∙м).
Что такое крутящий момент?
У многих автомобилистов нет адекватного представления о том, что это за «зверь». О нем, впрочем, как и о мощности, бытует расхожее мнение: чем больше, тем лучше. По сути, это тесно связанные характеристики. Мощность в ваттах не что иное, как крутящий момент в ньютон-метрах, умноженный на число оборотов и на 0,1047. Другими словами, мощность демонстрирует количество работы, выполняемой двигателем за определенный промежуток времени, а крутящий момент отражает способность силового агрегата эту работу совершить. Если, скажем, автомобиль завяз в глинистом грунте и обездвижился, то производимая им мощность будет равняться нулю. Ведь работа не совершается. А вот момент, хотя его и не хватает для движения, присутствует. Крутящий момент без мощности существовать может, а мощность без момента — нет.
Главным достижением работающего мотора при превращении тепловой энергии в механическую является момент, или тяга. Высокие моментные значения характерны для дизельных двигателей, конструктивная особенность которых – большой (больше диаметра цилиндра) ход поршня. Большой крутящий момент у дизеля нивелируется относительно низким допустимым числом оборотов, которые ограничивают для увеличения ресурса. Высокооборотистым бензиновым моторам свойствен «крен» в сторону мощности, ведь их детали отличаются меньшим весом. И степень сжатия тоже ниже. Правда, современные силовые агрегаты – и дизельные, и бензиновые – совершенствуясь, становятся ближе и конструктивно, и по показателям. Но пока банальное правило рычага сохраняется: выигрывая в силе, проигрываешь в скорости. И, соответственно, в расстоянии.
Лучшие черты двигателя определяются совокупностью оптимальных значений мощности и тяги. Чем раньше наступает максимум крутящего момента и чем позже пик мощности, тем шире диапазон возможностей силового агрегата. Близкие к оптимальным характеристики имеют электрические двигатели. Они располагают тягой, близкой к максимальной, практически с начала движения. В то же время значение мощности прогрессивно возрастает. Существенным фактором в вопросах определения мощности и крутящего момента являются обороты двигателя. Чем они выше, тем большую мощность можно снять.
В этом контексте уместно упомянуть о гоночных моторах. Из-за относительно скромных объемов они не блещут умопомрачительным крутящим моментом. Однако способны раскручиваться до 15–20 тыс. оборотов в минуту (мин-1), что позволяет им выдавать супермощность. Так, если рядовой силовой агрегат при 4000 об/мин генерирует 250 Н∙м и порядка 140 л. с., то при 18 000 мин-1 он мог бы выдать в районе 640 л. с.
К сожалению, повышать частоту вращения довольно сложно. Мешают силы инерции, нагрузки, трение. Скажем, если раскрутить мотор от 6000 до 12 000 мин-1, то силы инерции возрастут вчетверо, что потенциально грозит опасностью перекрутить мотор. Повысить величину крутящего момента можно с помощью турбонаддува, но в этом случае негативную роль начинают играть тепловые нагрузки.
Принцип максимальной отдачи мощности красноречиво иллюстрируют моторы болидов «Формулы-1», имеющие весьма скромный объем (1,6 литра) и относительно невысокий показатель тяги. Но за счет наддува и способности раскручиваться до высоких оборотов выдают порядка 600 л. с. Плюс к тому, конструкция у «Ф1» – гибридная, и электродвигатель, дополняющий основной мотор, при необходимости добавляет еще 160 «лошадей».
Важной характеристикой, отражающей возможности мотора, является диапазон оборотов, при котором доступна максимальная тяга. Но еще важнее эластичность двигателя, то есть способность набирать обороты под нагрузкой. Другими словами, это соотношение между числами оборотов для максимальной мощности и оборотов для максимального крутящего момента. Оно определяет возможность снижения и увеличения скорости за счет работы педалью газа без переключения передач. Или возможность езды на высоких передачах с малой скоростью. Эластичность, к примеру, выражается способностью автомобиля разгоняться на пятой передаче с 80 до 120 км/ч на пятой. Чем меньше времени займет этот разгон, тем эластичнее двигатель. Из двух двигателей одинакового объема и мощности предпочтителен тот, у которого выше эластичность. При прочих равных условиях такой мотор будет меньше изнашиваться, работать с меньшим шумом и меньше расходовать топливо, а также облегчит работу трансмиссии.
А если все-таки задаться вопросом о том, что важнее – крутящий момент или мощность, деля мир на черное и белое, ответ будет предельно прост: так как это зависимые величины, важно и то и другое.
Редакция рекомендует:
Хочу получать самые интересные статьи
Что важнее: Мощность или крутящий момент? — Статьи — Авто
Когда речь заходит о выборе машины, то большинство людей смотрит на максимальную мощность. Они считают, что это важнейшая характеристика двигателя. Меньше людей смотрит на крутящий момент, считая, что именно он правит балом. Кое-кто смотрит и на мощность, и на крутящий момент, но цифры в технических характеристиках всё равно почти ничего не значат в реальной жизни. Гораздо важнее обороты двигателя, на которых достигаются пиковые значения. Но и это ещё не всё, и вот почему.
Чего хочет водитель
Цифры можно сравнивать, но большее значение мощности или крутящего момента не говорит о том, что в реальной жизни машина при прочих равных будет быстрее, а двигатель, как говорят, эластичнее. Смотреть нужно на графики. Графики крутящего момента и мощности в зависимости от оборотов двигателя одновременно. Чем больше крутящий момент на низах, чем ближе крутящий момент к максимальному на средних оборотах и чем позже достигается максимальная мощность, тем лучше. По сути, это и есть формула идеального мотора, но достигнуть её очень тяжело.
Генри Форд в свое время говорил: «Мощность продает автомобиль, но гонки выигрывает крутящий момент».
Читайте также
Сможет ли Су-57 постоять за себя в воздушном бою Какими ракетами будет оснащен новейший российский истребитель пятого поколения?Ещё он говорил: «Спросите любого водителя, чего он хочет, и он ответит, что хочет больше мощности».
Обе цитаты в полной мере верны и сегодня, но вернемся к теме. Нельзя рассуждать о мощности и крутящем моменте по-отдельности по одной простой причине — и тут, возможно, для кого-то сейчас я открою Америку: мощность и крутящий момент связаны между собой. В упрощенном виде зависимость выглядит так (не пугайтесь, это единственная формула в этой статье): N=k*M*n, где N — это мощность, k-это постоянный коэффициент для перевода в нужные физические величины (Вт, кВт, л.с.), а n — это обороты двигателя (те, самые, которые указываются на тахометре).
Из этой формулы следует, что чем больше крутящий момент, тем больше мощность. Обращаю, кстати, внимание на то, что именно мощность зависит от крутящего момента, а не наоборот. Таким образом, так как у дизельных моторов большой крутящий момент, у них должна быть и высокая мощность, но на первый взгляд это не так.
Дизельный парадокс
Давайте для примера возьмем два мотора BMW: 3-литровый бензиновый и 3-литровый дизельный. У первого крутящий момент 400 Нм при 1200−5000 об/мин, а мощность 306 л.с. при 5800−6000 об/мин. У дизельного же крутящий момент больше — 560 Нм при 1500−3000 об/мин, но мощность меньше — 258 л.с. при 4000 об/мин. Почему так?
Все дело в оборотах, при которых достигается максимальная мощность. Дизельный мотор в силу своей конструкции не может выдавать большие обороты, но теоретически, если бы его можно было раскрутить до бензиновых 6000 оборотов в минуту, его мощность составляла бы 479 л.с.
Читайте также
Отдых в Египте: «В воздухе витала атмосфера издевательства, и это было унизительно» Арабы откровенно прикалывались, наливая гостям отеля пиво в рюмкиПо этой же причине малообъемные, но высокооборотистые мотоциклетные и гоночные двигатели при небольшом крутящем моменте выдают огромные мощности. Но вернемся к реальной жизни. На что же смотреть при покупке автомобиля, раз крутящий момент и мощность взаимозависимы?
Турбомоторы рулят
Смотреть нужно на графики распределения мощности и крутящего момента по всему диапазону работы мотора. Так, сравнивая типичный атмосферник и турбомотор, можно сделать три вывода.
Чем раньше достигается максимальный крутящий момент, тем лучше. По этому параметру выигрывает турбированный мотор.
Чем позже достигается пик мощности, тем лучше. По этому параметру у моторов паритет.
Чем ближе к максимальному крутящий момент на средних оборотах. тем лучше. Тут снова выигрывает турбированный, потому что на средних оборотах у него как раз максимум.
Что ещё можно сказать? Ну, например, то, что у турбированного мотора будет ровная тяга в среднем диапазоне оборотов, а ближе к красной зоне будет резкий спад тяги. У атмосферного мотора тяга будет увеличиваться и уменьшаться равномерно.
Новости авто: Самые надежные моторы объемом 2+ литра
Обзор рынка: «АвтоВАЗ» рассекретил цены на спортивную Lada Granta
Увеличиваем мощность дизельного двигателя.
Какие способы для этого существуют?Крутящий момент дизельного двигателя
Сначала разберёмся, что такое крутящий момент и как с ним связана мощность двигателя. Крутящий момент – это возможности тяги. От чего зависит и степень ускорения, развивающую автомобилем и грузоподъёмность машины. В общем, чем больше величина крутящего момента, тем быстрее разгоняется автомобиль.
Вычислить расчёт и возрастание крутящего момента двигателя не сложно, но наиболее точные показатели можно узнать только на специализированных стендах.
Современные машины обычно оснащены одним из двух типов двигателей – бензиновый и дизельный. Рассмотрим дизельные двигатели, их плюсы и минусы:
Достоинства дизельных двигателей:
- меньший расход топлива, чем у бензиновых, то есть сравнительно дешевле в эксплуатации;
- коэффициент полезного действия довольно высок;
- в выхлопных газах присутствует гораздо меньшее количество окиси углерода, чем в выхлопах бензиновых двигателей;
- крутящий момент дизельного двигателя имеет большое значение на невысоких оборотах, что способствует эффективнее использовать его мощность;
- дизельное топливо имеет низкую летучесть….
Единственно, что нельзя увеличить крутящий момент двигателя на любых оборотах, так как у разных машин его наибольшее значение достигается на разных режимах, из-за разницей в механизмах впускного тракта и фаз газораспределения.
Увеличиваем мощность двигателя при помощи блока управления форсункамиВ современном мире, это, наверное, самый распространённый способ повышения мощности автомобиля. То есть, блок управления форсунками, который мы устанавливаем получает через иглы форсунки полный контроль над топливной системой. Такой увеличитель мощности дизельного двигателя устанавливается в разрыв проводов, управляющих топливным инжектором. То есть благодаря его работе сигнал задерживается и меняется угол впрыска и экономится топливо.
Такие блоки производятся такими известными многим автолюбителям марками как TUNIT, R-Box, Power-Box и прочие. Устанавливаться они могут практически на все виды дизельных двигателей, которые оборудованы электронной системой впрыска. При помощи таких устройств очень хорошо экономится топливо, да и цена на такие изделия более чем доступна каждому среднестатистическому автовладельцу.
Такой способ увеличения мощности дизельного двигателя самый доступный, но имеет свои достоинства и недостатки:
- минусы – снижение ресурса двигателя внутреннего сгорания, так как некоторые функции подачи топлива установленное устройство исключает; долго и не легко установить такие устройства на машину; происходит быстрый износ сажевого фильтра, а также увеличивается эмиссия вредных соединений.
Ресурс подобных двигателей можно увеличить при помощи установки специального блока, замещающего режимы функций топливного насоса. Мощность увеличивается благодаря занижению величин, показывающих индикатор давления топлива, что является причиной увеличения давления в насосе. Давлением управляет электромагнитный клапан.
Такой способ увеличения мощности двигателя на дизелях высокого давления имеет свои плюсы и минусы:
- преимущество такого способа в быстрой установке; недорого и не очень сложно в установке; нет прямого влияния на объём эмиссии вредных веществ, так же не снижается ресурс блока цилиндров;
- недостатки – временами можно заметить плавающие обороты ДВС; из выхлопной трубы наблюдается после эксплуатационное дымление; уменьшается срок эксплуатации ТНВД и электромагнитной форсунки.
Использование специального модуля, считается востребованным вариантом для повышения мощности, он оказывает воздействие на расчёт тайминга, который ведёт топливный инжектор автомобильного процессора. Этот специальный модуль посылает определённый импульс в электронный блок управления, который повышает тайминг форсунок на определённое время, при чём основные датчики не меняют своих показаний.
Увеличить мощность дизельного двигателя можно и без применения всякого рода блоков и моделей, можно просто заливать, например, оптимизатор нано-типа для металла, который будет сохранять от износа трущиеся поверхности, а также можно применять различные топливные добавки, в составе которых содержится кислород, можно использовать также и масляные добавки.
Турбонаддув – достаточно распространённое и не менее эффективное средство для увеличения мощности любых видов двигателей, как бензинового так и дизельного. Подача топлива увеличивается, в результате дополнительного количества воздуха, подаваемого турбиной в цилиндры, от этого и повышается мощность двигателя. На дизельных двигателях такой способ увеличения мощности выше, чем у бензиновых, так как давление выхлопных газов у дизеля в 2 раза выше и турбокомпрессор работает гораздо лучше, тем самым обеспечивая наддув с самых низких оборотов и не проваливается после резкого нажатия на педаль газа.
В дизельном двигателе отсутствует дроссельная заслонка, что делает управление турбиной гораздо проще. Вместе с турбокомпрессором устанавливается и промежуточный охладитель наддуваемого воздуха, что ещё эффективнее осуществляет наполнение цилиндров и увеличивает мощность до 20 процентов. Так же большим достоинством турбонаддува является ещё то, что он не теряет мощность при эксплуатации автомобиля в горных районах.
Способов увеличения мощности сердца вашего железного коня достаточно много, главное понять нужно это вам или нет)))
- Главная
- Статьи
- Увеличиваем мощность дизельного двигателя. Какие способы для этого существуют?
Преимущества дизельного двигателя — Рамблер/авто
Кто-то предпочитает в качестве топлива дизель, а кто-то бензин. Поэтому автомобильный рынок предлагает клиентам машины в различных вариациях. Когда владельцы автомобилей с дизельными установками хвастаются тем, что их машина может тянуть больший груз, владельцы автомобилей на бензине сомневаются. Однако, это действительно является правдой.
Разберемся, почему автомобиль на дизеле может показывать большую эффективность, чем автомобиль на бензине, даже если мощность у обоих одинаковая.
Где используется дизельная установка. Как правило, подобные двигатели устанавливают на грузовые машины. Объясняется это тем, что данная установка отлично подходит для перемещения тяжелого груза. Изначально дизельные моторы создавались как раз для перевозки объемной массы.
Преимущества дизельного двигателя. Несмотря на то, что многие сейчас продолжают пользоваться бензиновыми двигателями, дизель постепенно набирает обороты. Эксперты выделили, как минимум, 5 причин, почему дизельный движок лучше бензинового.
Причина №1. Повышенная мощность. Двигатель на дизельном топливе имеет большую мощность. Объясняется это высоким сжатием и большим давлением внутри него. Это позволяет работать в быстром темпе. Кроме того, на повышенную мощность дизельного мотора влияет и крутящий момент на низком обороте.
Сейчас на рынке есть силовые установки с турбонаддувом, мощность которых тоже повышена.
Причина №2. Крутящий момент намного больше. Главное отличие дизельного мотора от бензинового в том, что в нем отмечается большее сжатие. За счет этого намного повышается крутящий момент.
Причина №3. Загрязняет окружающую среду меньше. Производители дизеля стали первыми в мире, кто сделал шаг на пути к сохранению окружающей среды. Уже тогда стала использоваться система Adblue, которая сводит к минимуму уровень загрязнения. Сегодня стандарты Европы диктуют правило и требуют, чтобы уже к 2025 году в мире не было ни одного автомобиля на бензиновом двигателе, так как они очень портят окружающую среду.
Причина №4. Долгий срок эксплуатации. Уже доказано, что элементы дизельного двигателя в разы прочнее, если сравнивать с бензиновым. Поэтому мотор на дизеле может послужить очень долгое время — более 1 млн километров.
Причина №5. Дизель не зависит от погоды. В автомобилях на дизеле отсутствует система зажигания. Поэтому эксплуатация такого мотора возможна даже в суровых погодных условиях.
Несмотря на такое большое количество плюсов, дизель скоро может уйти с рынка, как и бензин. Это обусловлено тем, что мир шагает в новый этап, который заключается в эксплуатации гибридов и электрокаров.
Итог. Дизельный двигатель сильно опережает бензиновый, это объясняется сразу пятью причинами. Возможно, оба варианта еще просуществуют какое-то время, но потом, им на смену придут электрические варианты.
ДИЗЕЛЬ НА ЛЕГКОВОМ АВТОМОБИЛЕ — ЭТО НАДЕЖНО И ЭКОНОМИЧНО
Выносливый и экономичный автомобиль ВАЗ 21045 с дизельным двигателем приобретает популярность, особенно среди сельских автомобилистов‹
›
Каждый год в стране прибавляется более миллиона легковых автомобилей. Основную массу по-прежнему составляют «Жигули», но и импортных машин становится все больше и больше (их ежегодный ввоз достигает 300 тысяч). Среди иномарок 15% приходится на машины с дизельными двигателями. Появились они и на ВАЗовских моделях. Самый распространенный дизельный автомобиль тольяттинского производства — ВАЗ 21045. Ставят дизели и на «Нивы». По заказу можно купить дизельную «Волгу» или УАЗ. Между тем многие автомобилисты с осторожностью относятся к машинам с дизельным двигателем. Опасения вызывают чаще всего элементарное незнание того, как этот двигатель работает, и распространенное мнение, что он годится лишь для грузовиков. Однако в дизельном автомобиле нет ничего сложного и тем более опасного. Это очень надежные, экономичные и неприхотливые машины.
Конструктивно дизель во многом схож с бензиновым мотором. Он также работает по четырехтактному циклу. Серьезное отличие — отсутствие в дизеле системы искрового зажигания и иной способ формирования рабочей смеси, ее воспламенения и сгорания. Если в бензиновом двигателе смесь образуется во впускной системе, попадает в цилиндры практически в готовом виде и воспламеняется искрой от свечи зажигания, то у дизеля на такте всасывания в цилиндр поступает чистый воздух. Там он сжимается (такт сжатия) и разогревается до температуры воспламенения топлива (700-800oС). И только в этот момент в камеру сгорания под большим давлением (10-30 МПа) через форсунки впрыскивается топливо. Впрыск производит топливный насос высокого давления (ТНВД) — один из самых сложных и ответственных агрегатов двигателя. Это дает возможность использовать в качестве топлива более тяжелые фракции нефти (солярку) и работать на обедненных смесях, у которых выбросы окиси углерода меньше, чем у бензиновых фракций. Отсюда — меньшее загрязнение окружающей среды и более высокая экономичность дизельных двигателей.
Есть и еще одно отличие: число оборотов бензинового двигателя регулируют, изменяя расход воздуха, поступающего во впускной коллектор, а на дизелях изменяют подачу топлива. Кроме того, дизели развивают высокий крутящий момент в очень широком диапазоне скоростей вращения коленчатого вала (в отличие от бензиновых моторов), что немаловажно как для тяжелой техники и вездеходов, так и для легковых машин. Первым это помогает выбраться из грязи, вторым — сэкономить топливо.
Нельзя не отметить и такой положительный момент: дизельное топливо меньше, чем бензин, изнашивает стенки цилиндров, поршней и поршневых колец. Стук в поршневой группе и в клапанном механизме или повышенный угар масла у дизелей встречается куда реже, чем у бензиновых моторов. Так что хлопот с дизелями меньше, хотя масло нужно менять чаще.
Разумеется, у дизельных двигателей есть и недостатки. Главный из них — большой вес. При одинаковой мощности дизель почти на треть тяжелее бензинового мотора. Кроме того, дизель сильнее вибрирует и шумит. Объясняется это более высокой степенью сжатия (19-24 против 9-11) и быстрым ростом давления в камере сгорания в момент воспламенения смеси.
Все знают, что дизель трудно запускается на морозе. Для того чтобы предварительно прогреть воздух в камере сгорания, в момент запуска используют специальные свечи предварительного подогрева. После включения зажигания на них подается напряжение и начинается прогрев камеры. В это время на панели приборов включается желтая сигнальная лампочка, и, пока она не погаснет, двигатель заводить нельзя. На большинстве автомобилей сразу после запуска двигателя питание на свечах предварительного подогрева отключается, но на некоторых моделях в очень холодную погоду свечи продолжают работать еще 20-30 секунд после запуска.
Скорость вращения коленчатого вала дизельного двигателя ниже, чем у бензинового. Обычно он раскручивается до 4500-5000 об/мин и не более. Из-за этого при равном рабочем объеме мощность дизеля ниже. Чтобы уравнять мощностные характеристики дизельных и бензиновых двигателей, в дизелях стали использовать многоклапанные головки (вместо одного впускного и одного выпускного клапанов в них делают по два-три впускных и два выпускных клапана) и электронные системы управления подачей топлива.
Наибольшую настороженность у потенциальных покупателей, как правило, вызывает ТНВД. Существует распространенное мнение, что на морозе он часто ломается и может подвести в самый неподходящий момент. Между тем покупка автомобиля со сложной инжекторной электронной системой управления впрыском топлива и зажигания, которая ничуть не проще дизельного ТНВД, их не пугает.
Если вы все же решились приобрести автомобиль с дизельным двигателем, выбирая его, уделите основное внимание топливной системе. Особенно это касается подержанных автомобилей. Для начала попробуйте запустить холодный двигатель. В том случае, если это удается с трудом, причинами могут быть недостаточная компрессия в цилиндрах, неисправность форсунок или системы предварительного подогрева.
Выхлопные газы исправного, правильно отрегулированного дизельного двигателя практически бесцветны. Если же мотор дымит, то по их цвету можно судить о характере неисправностей.
Густой черный дым, идущий из выхлопной трубы, и громкий стук в двигателе свидетель ствуют о неисправности форсунок. Если черный дым есть, а двигатель не стучит, вероятнее всего, засорен воздушный фильтр или неправильно установлен момент впрыска топлива. Неисправность устраняется просто: воздушный фильтр надо почистить или заменить, а момент впрыска отрегулировать.
Если из выхлопной трубы идет голубоватый дым, значит, горит моторное масло. Причина чаще всего кроется в износе поршней или направляющих втулок клапанов. Ремонт такой неисправности обойдется дорого. Иногда при запуске и прогреве дизельного двигателя с непосредственным впрыском топлива голубой дым появляется, а затем пропадает. Это явление нормальное, беспокоиться не стоит.
Белый или бело-серый цвет выхлопных газов говорит о том, что, возможно, антифриз попадает из системы охлаждения в цилиндры. Чтобы устранить такую неисправность, придется как минимум заменить прокладку головки блока цилиндров. Работа не очень сложная, но дорогая. То же самое может возникнуть и при нарушении режима впрыска или неправильном распылении топлива форсунками. Потребуются как минимум очистка и регулировка форсунок. Если же белый дым пропадает после прогрева двигателя, значит, плохо работают свечи предварительного подогрева (на их замену потребуется 15 минут).
Об износе двигателя, как дизельного, так и бензинового, можно судить по состоянию шланга вентиляции картера, который идет от блока цилиндров или масляного картера к впускному коллектору или воздушному фильтру. Проверку проводят так: отсоединяют верхний конец шланга на работающем двигателе, и, если из него поднимается густой маслянистый «туман», это означает, что двигатель изношен. Подтверждением тому будет и наличие масла в воздушном фильтре или впускном коллекторе.
Недостаточная компрессия для дизеля более опасна, чем для бензинового мотора. Обнаруживается эта неисправность просто: если двигатель при работе издает прерывистый шум и раскачивается, но по мере прогрева «успокаивается», наверняка компрессия упала. Для проверки следует воспользоваться компрессометром, причем дизельным, со шкалой до 24-30 атмосфер. (Обычные компрессометры для бензиновых моторов имеют шкалу до 12-15 атмосфер.) Если компрессия окажется недостаточной, двигатель придется серьезно ремонтировать, а это удовольствие дорогое, лучше поищите другой автомобиль.
Если вы не обнаружили в машине, которую собираетесь купить, видимых недостатков, обязательно прокатитесь на ней. Проверьте по датчику температуры, не перегревается ли двигатель. Помимо банальных неисправностей системы охлаждения причинами перегрева могут быть неисправности форсунок или неправильная установка момента впрыска.
Ничуть не лучше, если мотор не прогревается до рабочей температуры. Это приводит к нарушению режима смазки механизмов двигателя и их быстрому износу. Косвенными признаками работы двигателя при низкой температуре охлаждающей жидкости могут служить белесые отложения на маслоизмерительном щупе, внутри воздушного фильтра и в шланге вентиляции картера.
Иногда случается, что дизельный двигатель самопроизвольно набирает обороты и не реагирует на нажатие педали газа. Это происходит, когда в топливную систему подсасывается воздух. Поиски неисправности сложны — нужно последовательно проверить всю систему.
Если же результаты осмотра и испытательного пробега удовлетворительны, в салоне не пахнет соляркой и на двигателе нет подтеков масла, машину можно покупать. Дизель прослужит долго.
Какие обороты должны быть на дизельном двигателе
Так что же важнее и лучше?
Здесь сложно сказать одно выходит из другого. С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже. Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.
Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).
И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!
Сейчас видео версия статьи, смотрим.
А сейчас голосование, что вы считаете важнее – крутящий момент или мощность двигателя.
НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ, подписывайтесь на канал в YOUTUBE.
Обороты двигателя: максимальное количество и возможные неисправности
Обороты дизельного двигателя — это один из частых вопросов владельцев дизельных автомобилей. Ответ один — все зависит от параметра силового агрегата, его мощности и крутящего момента, которые в совокупности определяют предел максимальных оборотов дизельных двигателей. Для того чтобы широко открыть эту тему, приведем некоторые сведения об особенностях дизельных двигателей и их оборотах.
Первая причина невысоких оборотов у дизелей, это увеличенная масса поршня и шатуна по сравнению с бензиновыми. Далее, это особенности воспламенения дизельного топлива. Неполнота сгорания дизельной смеси не позволяет двигателю развивать высокие обороты.
Смесь попросту не успевает догореть в цилиндрах и силовой агрегат не успевает выполнить свой полный рабочий цикл. По этой причине при запредельных оборотах нарушается рабочий такт и снижается удельная мощность дизельного двигателя на литр объема.
Кстати, именно из-за этого для спортивных дизельных авто производят специальное дизельное топливо, которое имеет способность быстро воспламеняться и полностью сгорать.
Следующий фактор, снижающий способность к оборотам у дизеля, это так называемый степень сжатия, возникающая при запредельных оборотах. Сжатие требует дополнительных усилий и начинает красть часть мощности движка, часть энергии двигателя попросту начинает уходить на вращение самого себя. Оба вышеописанных факторов усиливаются с повышением оборотов, в результате чего способность к максимумам у дизелей обычно ограничена.
По этим причинам ускорять дизель до максимума не рекомендуется, так как после преодоления так называемых моментных оборотов тяга увеличиваться дальше не будет. Стремление увеличить обороты могут привести только к изнашиванию цилиндро — поршневой группы и к перерасходу топлива и моторного масла.
Мощность попросту снижается после 3800-4000 об/мин. По вышеописанным причинам владельцам дизельных авто необходимо разумно корректировать стиль езды.
Турбодизельные агрегаты которыми снабжаются тяжелые КАМазы, имеют норму по оборотам —1800 об/мин. Что касается дизельных малолитражек, используемых на легковушках, у них запас максимума где-то диапазоне в 2200-2500 об/мин.
Приведем небольшую таблицу (представим, что мы имеем дело с 6 ступенчатой передачей):
Заметим, что на 6-той передаче при скорости 100 км/ч, обороты становятся 2000 об/мин, за пределами которого увеличение не имеет смысла, так как у дизелей оптимальный крутящий момент в пределах 1500-1900.
Общая стратегия такова, если двигатель работает без напряга, то можно немного сбавить обороты. Схема переключения передач: первая передача — все обороты, начиная от второй — 1500 об/мин. после третьей передачи — 1700 оборотов, а на пятой — 1900. При нарушении правил переключения передач, вы подвергаете силовой агрегат излишней встряске и вибрациям, а при низких оборотах масло недостаточно смазывает дальние шестерни.
Недостатки дизельного двигателя
Для того чтобы выявить достоинства и недостатки каждого вида двигателя, необходимо определить принцип работы каждого из них. В цилиндре дизельного мотора происходит сжатие только воздуха без топлива, которое требует повышения температуры до больших значений, вплоть до 900 ˚С. При этом в камере сгорания распыляется дизельное топливо, образуется смесь топлива и воздуха, которая воспламеняется и сгорает. Поэтому этот тип двигателя называют двигателем внутреннего сгорания.
Вот основные недостатки такого агрегата:
- Этот мотор требует наличия довольно объемной системы охлаждения. Но при чрезвычайных ситуациях данная система может дать сбой.
- Обычные моторы данного типа достаточно трудно завести в холодную погоду при температуре ниже 30˚С. Это влечет за собой еще одну особенность – данный агрегат прогревается довольно длительное время, поэтому быстро согреться в машине с такой установкой не получится.
- Требовательны к качеству топлива, что весьма проблематично в российских реалиях. При заправке горючим низкого качества двигатель в скором времени станет «капризничать» и требовать ремонта.
- Количество автомастерских, обслуживающих такие моторы, значительно меньше, чем тех, которые ремонтируют бензиновые агрегаты.
- Автомобили, использующие данные двигатели, стоят на порядок дороже, чем авто на бензине. Соответственно и эксплуатация таких автомобилей потребует значительных вложений. Однако при дальнейшей продаже авто с дизельным агрегатом за него можно выручить солидные деньги.
- Создают много шума и вибраций, что становится недостатком для автомобилей с плохой шумоизоляцией.
- Такой агрегат хорош в основном для далеких поездок, именно тогда он сможет хорошо прогреться.
- Агрегат требует частой замены масла и фильтров.
Как добиться топливной экономичности без вреда для двигателя
Сейчас читают: Кондиционеры и ревитализанты металла для двигателя: стоит ли…
Фев 27, 2020
Проверка качества масла в двигателе: что нужно знать…
Фев 27, 2020
Прежде всего, нужно определить, на какой скорости на каждой передаче обороты двигателя на конкретном ТС падают ниже 1800-2000 об/мин. Как правило, для большинства моторов 1.8-2 тыс. оборотов являются тем «минимумом», когда давление в системе смазки уже достаточное для того, чтобы избежать повышенного износа.
Второе, нужно обязательно учитывать дорожные условия. Например, автомобиль движется со скоростью 60 км/ч на 5 передаче по ровной дороге, однако далее начинается подъем. Водитель может или сильнее нажать на газ, чтобы поддерживать набранную скорость, или же перейти на пониженную передачу.
Так вот, в первом случае нагрузки на двигатель будут очень большими, а также возникает риск детонации. При этом никакой экономии топлива уже нет, так как приходится сильнее нажимать на газ, чтобы поддерживать набранную скорость. Получается, бензин в цилиндрах сгорает интенсивнее, а тяги на повышенной передаче нет, при этом машина с большим трудом преодолевает подъем.
Если изучить основные рекомендации специалистов, касательно того, какие обороты, скорость, передачи и другие факторы влияют на расход топлива и ресурс ДВС, тогда для бензиновых моторов можно выделить следующее:
- крайне нежелательно постоянно ездить на оборотах ниже 2000 тыс.;
- необходимо подбирать передачу в соответствии с дорожными условиями;
- движение на наивысшей передаче должно происходить с оптимальной скоростью;
Что касается дизельных моторов, оптимальная скорость, обороты и выбор передачи будет отличаться от бензиновых аналогов. По этой причине тонкости и особенности экономичной езды на дизельном моторе следует изучать отдельно.
Еще следует отметить, что для экономии топлива очень важно научиться сохранять инерцию. На практике это значит, что без необходимости не следует пользоваться тормозом, уметь применять торможение двигателем, своевременно переключать передачу, проходя повороты с минимальной потерей ранее набранной скорости и т. д
Обратите внимание, такая езда требует понимания всех происходящих процессов, то есть неопытный водитель сначала нуждается в определенной профессиональной подготовке (контраварийное вождение), только после чего можно применять полученные знания на практике!
Низкие обороты
Начнем с тех, кто предпочитает рано переключать передачи и держит обороты коленвала в пределах 2500 тыс. об/мин. на бензиновых двигателях и порядка 1100-1200 тыс. об/мин. на дизеле. Причем многие привыкают ездить так с самого начала, когда инструктор автошколы или родственник учит, что это помогает экономить топливо и не перегружать мотор.
Но все не так просто. Представим: автомобиль едет примерно 55 км/ч, на четвертой передаче по асфальту, обороты – в пределах 2000. Затем рельеф дороги меняется, допустим, предстоит спуск или подъем, и водитель не переключает передачу, а просто добавляет или убирает газ. Это ведет к детонации мотора, он просто разрушается изнутри. Расход топлива тоже не снижается, даже наоборот, нажатие газа на повышенной передаче под нагрузкой – чрезмерно обогащенная топливная смесь.
Кроме того, езда «внатяг» повышает износ двигателя из-за недостаточной смазки трущихся деталей мотора. Дело в том, что подшипники скольжения эффективно работают только в условиях, когда масло подается под высоким давлением в зазоры между валом и вкладышами. Чем больше оборотов коленвала, тем больше давление масла и, соответственно, меньше износ сопряженных элементов. И самое вредное последствие езды на низких оборотах – коксование двигателя, когда температура в цилиндрах просто не успевает повыситься на низких оборотах до той степени, чтобы убрать образующийся нагар на стенках.
В чем принципиальная разница между бензиновыми и дизельными двигателями
Чтобы понять, что лучше: бензин или дизель, – неплохо бы сначала выяснить, чем эти типы силовых установок отличаются друг от друга.
Главное различие между бензиновыми и дизельными моторами – в способе воспламенения топлива. И там, и там топливная смесь находится под давлением, однако в бензодвигателях она загорается от искры свечи зажигания, а в дизелях самовоспламеняется от сильного и динамичного сжатия.
Процесс сгорания топлива тоже проходит по-разному:
В бензиновом двигателе топливная смесь сгорает быстро, практически мгновенно. При такой вспышке немалая часть энергии расходуется на детонационные процессы внутри двигателя, а не на совершение полезной работы.
Главной характеристикой бензина является октановое число (ОЧ) – способность противостоять детонации (самовоспламенению) при повышении давления в камере сгорания. Чем выше ОЧ, тем эффективнее сгорает бензин и тем меньше топлива выбрасывается с выхлопными газами.
В дизельном моторе топливо сгорает медленно, за счет чего обеспечивается ровный ход поршня и более эффективное использование солярки. Быть может, вы замечали, что на низких оборотах дизельное авто всегда тянет лучше, чем его бензиновые собратья? Эта «отзывчивость» движка достигается именно за счет плавности горения топлива.
Качество дизельного топлива определяют по его цетановому числу (ЦЧ). Чем выше ЦЧ, тем более плавно горит топливная смесь.
Отличить дизель от бензина можно по характерной вибрации и стуку, появляющимся на холостых оборотах. Производители делают все возможное, чтобы минимизировать эти шумы, однако если раньше вы ездили на бензиновой модели, то, пересев на дизельную, вы сразу почувствуете разницу.
Итак, что мы получаем? Бензиновые автомобили мощнее и быстрее разгоняются, зато дизельные экономичнее, развивают больший крутящий момент и прекрасно показывают себя на низких оборотах.
Нужно ли поддерживать на дизеле обороты не менее 2500 об/мин?
«Правда ли, что в современных дизелях требуется поддерживать обороты на уровне не менее 2500 об/мин, а то и больше? Слышал, что в противном случае от недостаточной смазки страдает распредвал, а также закоксовываются форсунки».
Скажем так: не требуется, а желательно. Или, что, наверное, более точно отражает положение дел, лучше сказать так: для поддержания дизеля в кондиции полезно чередовать эксплуатацию в городе с загородными поездками, в ходе которых работа дизельных моторов легковых автомобилей с частотой вращения порядка 2500 об/мин в порядке вещей.
Связано это с образованием сажи, являющейся результатом неполного сгорания топлива. Частички сажи, срастаясь и смешиваясь с продуктами термического разложения моторного масла, образуют отложения нагара, которые не только могут вызывать проблемы с распылением топлива форсунками, но и влияют на работу других узлов.
В числе «страдальцев» от сажи и нагара можно назвать, например, поршневые кольца, залегающие в канавках поршня, механизм изменения геометрии турбокомпрессора, лопатки которого теряют подвижность, опять же заедающие клапан EGR и вихревые заслонки во впускном коллекторе, коих сажа достигает по системе рециркуляции, засоряющиеся каталитический нейтрализатор выхлопных газов и сажевый фильтр.
Если не рассматривать неисправности силового агрегата, способствующие увеличенному появлению сажи, то остаются режимы работы, требующие, чтобы горючая смесь топлива с воздухом была обогащенной, что само по себе означает, что содержащееся в смеси топливо полностью сгорать не сможет. Это режимы запуска двигателя, его прогрева, работы на холостом ходу и с малой нагрузкой, а также режимы разгона автомобиля.
Чем чаще мотор работает на таких режимах, тем больше образуется сажи. Понятно, что в городе, где автомобилю постоянно приходится останавливаться у светофоров, пропускать пешеходов на нерегулируемых переходах, притормаживать перед «лежачими полицейскими», а затем набирать скорость, условия, благоприятные для образования сажи и накопления нагара, создаются чаще.
Но существуют и режимы, когда двигатель работает на обедненной смеси. В этих режимах топливо сгорает полнее, сажа не образуется, а тот нагар, что появился ранее, выгорает. Поэтому при правильной работе исправного мотора нагар находится в состоянии динамического равновесия – сколько его появилось, столько же и выгорает, а тот, что остается, представляет собой тонкий поверхностный слой, покрывающий детали, соприкасающиеся с продуктами сгорания, но не накапливающийся и не ухудшающий работу двигателя.
Однако для города помимо условий движения, вызывающих повышенное образование сажи, характерны еще и короткие поездки, в ходе которых двигателю не хватает времени, чтобы нормально прогреться и в таком состоянии проработать достаточно долго, что требуется для выгорания нагара. Чем ниже температура окружающей среды, тем выше вероятность подобного.
Это объясняет, почему загородные поездки, когда автомобиль движется с высокой, но равномерной скоростью, а силовой агрегат при этом работает в установившемся режиме на экономичном составе смеси, можно рассматривать как профилактическую меру борьбы с нагаром. И относится сказанное не только к дизелям, но и к бензиновым моторам, особенно оснащенным системой питания с прямым впрыском, ибо для них проблема нагарообразования не менее актуальна.
Что касается недостаточной смазки распредвала, то о ней при исправном масляном насосе не может быть и речи. Действительно, производительность насосов, применяемых в системах смазки автомобильных двигателей, и создаваемое насосами давление зависят от частоты вращения коленчатого вала. Но если двигатель не изношен, из-за чего зазоры в узлах трения превысили предельную величину, то исправный насос, даже когда масло разогрелось до рабочей температуры, развивает достаточное давление, чтобы узлы, смазываемые под давлением, в том числе опорные шейки распредвала, не пострадали. В противном случае грош цена конструкторам, которые разработали систему смазки, делающую уязвимыми подобные узлы при работе двигателя на низких оборотах. Либо грош цена залитому в мотор маслу, если оно вызвало такие проблемы.
Сергей БОЯРСКИХ Фото автора ABW.BY
У вас есть вопросы? У нас еcть ответы. Интересующие вас темы квалифицированно прокомментируют либо специалисты, либо наши авторы — результат вы увидите на сайте abw.by. Присылайте вопросы на адрес [email protected] и следите за сайтом
Ключевые отличия дизельного и бензинового двигателей, сравнение
По сути, бензин и дизельное топливо делаются из нефти, но имеют различные методы очистки. Неэтилированный бензин в целом более рафинированный, чем дизельный. Он состоит из нескольких молекул углерода, размер которых варьируется от C-1 до C-13. При сгорании бензин соединяется с воздухом для создания пара, а затем зажигается для выработки энергии. Во время этого процесса более тяжёлые молекулы углерода (от C-11 до C-13) сжигать гораздо труднее, поэтому, по оценкам, только 80% топлива сгорает в камере сгорания с первой попытки.
Дизельное топливо (ДТ) менее очищено и варьируется от молекул углерода C-1 до размеров C-25. Из-за химической сложности дизельного топлива, оно требует больше сжатия, искры и тепла, чтобы сжечь большие молекулы в камере сгорания. Несгоревшее топливо в конечном итоге выталкивается из цилиндра как «чёрный дым». Возможно, вы видели большие грузовики и другие дизельные автомобили, выбрасывающие чёрный дым с выхлопными газами, но дизельная технология улучшилась до такой степени, что стала экологически чистым вариантом с очень малыми выбросами.
Что общего
Оба типа двигателей внутреннего сгорания используют четырёхтактный процесс и принцип работы. Они преобразуют топливо в энергию путём повторных контролируемых взрывов, которые перемещают поршни вверх и вниз внутри цилиндров. Это движение поворачивает коленчатый вал, и автомобиль может быть приведён в движение.
По правде говоря, бензиновый (БД) и дизельный двигатель (ДД) больше похожи, чем отличаются. Оба двигателя внутреннего сгорания, которые преобразуют топливо в энергию посредством контролируемого сгорания. В обоих типах двигателей топливо и воздух смешиваются и сжимаются. Топливо должно воспламениться, чтобы обеспечить мощность, необходимую для двигателя. Они оба используют системы контроля выбросов, в том числе систему рециркуляции выхлопных газов, чтобы попытаться повторно сжечь твёрдые частицы в камере сгорания. Оба используют впрыск топлива в качестве основного источника индукции. Многие дизели используют турбонагнетатели для нагнетания большего объёма топлива в камеру сгорания и ускорения сжигания топлива.
Отличия
Отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в том, как они поджигают топливо. В бензиновом двигателе топливо и воздух сжимаются вместе в определённой точке цикла непосредственно перед тем, как поршень начнёт подниматься, чтобы достичь свечи зажигания. Свеча зажигания воспламеняет смесь, толкая поршень вниз и посылая мощность через трансмиссию на колёса.
Разница в том, что в ДД топливно-воздушная смесь сжимается на ранних стадиях процесса сгорания, в результате чего выделяется достаточно тепла для сжигания и воспламенения топлива. Для этого процесса свеча зажигания не требуется. Процесс называется воспламенением от сжатия. Когда подобный эффект происходит в бензиновом двигателе, вы слышите стук, который указывает на возможное повреждение мотора. Дизельные моторы созданы таким образом, чтобы работать так в нормальном режиме.
Вот как работает отсечка оборотов, и почему она важна даже для профессионалов
Двигателю нужен ограничитель оборотов, чтобы предотвратить повреждение компонентов мотора от превышения скорости вращения его механизмов. Но каковы различные способы, которые применяются для реализации работы так называемой «отсечки», и что может произойти, если на вашем автомобиле ее нет?
Итак, «отсечка», он же ограничитель максимальных оборотов. В соответствии с названием ясно и его предназначение – система ограничивает максимальную скорость оборотов, которую может достичь коленчатый вал двигателя, тем самым предотвращая повышенный износ или поломки. Особенно феерично выглядят «взрывы» дизельных двигателей – из-за тяжелых поршней происходит обрыв шатунов, и они пробивают двигатель насквозь, снося «бошку» мотора или обломками шатуна пробивая блок двигателя. Подорожником такие автомобильные травмы не лечатся:
Любой двигатель сконструирован для того, чтобы функционировать в определенном пределе, который измеряется в оборотах шатуна за 1 минуту.
Ограничитель оборотов установлен на многих автомобилях с завода, но его точно не нужно путать с красной зоной максимальных оборотов. Не всегда эти два показателя совпадают. Красная зона – это часть рабочих оборотов двигателя. Оставаться в этой зоне необходимо как можно меньшее количество времени, при этом ничего серьезного с вашим мотором не должно произойти, кроме повышенного расхода топлива и малой продуктивности, но именно ограничитель должен остановить набор скорости вращения, выходящую за пределы того, что элементы двигателя физически способны выдержать.
Какие обороты двигателя должны быть на холостом ходу?
Заранее стоит отметить, что универсального ответа на данный вопрос не существует. Все очень сильно зависит от автомобиля, а именно:
- Объема двигателя;
- Типа трансмиссии;
- Системы впрыска;
- Общего состояния двигателя;
- Степени прогретости мотора.
Также некоторую роль играют внешние факторы, например, температура окружающего воздуха. Обычно эта информация пишется в официальной инструкции по эксплуатации автомобиля. Иногда холостые обороты указываются еще и на табличке под капотом или же на двигателе.
Однако же существуют средние показатели холостых оборотов. Для двигателя инжекторного типа (в разогретом состоянии) холостые обороты в среднем должны составлять от шестисот, до тысячи оборотов в минуту. Причем обычно частота вращения коленчатого вала на холостых оборотах у бензиновых двигателей ниже, чем у дизельных.
Тип трансмиссии, как уже упоминалось выше, также влияет на величину холостых оборотов. Чаще всего у автомобилей, оборудованных автоматической коробкой передач, холостые обороты несколько выше, чем у авто с «механикой» (но ненамного, в пределах 50-100 оборотов).
Как правило, регулировка холостого хода производится на заводе-изготовителе и дополнительной регулировки не требуется. Однако же некоторые автолюбители в целях экономии топлива (и, следовательно, денег) занижают холостые обороты до минимально возможных.
Мощность двигателя
Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии. НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени. Чтобы перевести «ватты» в «лошадиные силы», существует достаточно большой расчет, но если утрировать, то получается 1кВт=1000Вт=1,36л.с.
Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.
Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.
Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.
Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов. ТО есть простыми словами, 150л.с. – выдаются при 6000 оборотов (для примера). Соответственно при 3000 или при 1500 оборотов, мощность будет уменьшаться в разы.
ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.
НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.
Функции регулятора числа оборотов дизельного двигателя
Основной задачей всех регуляторов является ограничение максимальных оборотов двигателя. В зависимости от типа регулятор также реагирует на поддержание постоянными определенных оборотов двигателя, таких как обороты холостого хода или минимальных и максимальны) оборотов двигателя в определенном диапазоне оборотов или полном диапазоне оборотов между оборотами холостого хода и максимальными оборотами. Различные типы регуляторов являются прямым результатом различных обозначений регуляторов:
- регулирование низких оборотов холостого хода: низкие обороты холостого хода управляются регулятором ТНВД
- регулирование минимальных оборотов: когда педаль акселератора нажимается полностью, максимальные обороты при полной нагрузке не должны возрастать более чем до повышенных оборотов холостого хода (максимальных оборотов), когда нагрузка убирается. При этом регулятор реагирует путем перемещения втулки управления обратно в направлении положения остановки двигателя, а подача топлива к двигателю уменьшается
- регулирование промежуточных оборотов: регуляторы изменяемых оборотов включают регулирование промежуточных оборотов. В определенных пределах эти регуляторы могут также поддерживать обороты двигателя между холостыми и максимальными на постоянном уровень. Это означает, что в зависимости от нагрузки, обороты двигателя изменяются в рабочем диапазоне только между nв (заданные обороты на кривой полной нагрузки и nт (.без нагрузки на двигателе).
Другие функции управления выполняются регулятором в дополнение к его регулирующим возможностям:
- сброс или блокировка дополнительного топлива, требуемого для запуска двигателя.
- изменение подачи пои полной нагрузке в зависимости от оборотов двигателя (управление крутящим моментом).
В некоторых случаях для реализации этих дополнительных возможностей необходима установка дополнительных модулей.
Что такое бензиновый и дизельный двигатели
Прежде чем сравнивать одни и те же модели в разных двигательных модификациях, стоит разобраться, в чём же вообще заключается различие движков, работающих по разным принципам и с разными видами горючего. И те и другие версии имеют положительные и отрицательные характеристики.
Кто-то менее прихотлив, а кто-то выносливей. Поэтому только разобравшись в различиях и определив все плюсы и минусы, можно будет определить, с какой же разновидностью силового агрегата стоит приобретать автомобиль.
Крутящий момент и мощность: отличия бензина и дизеля
Именно мощность является основополагающим критерием, по которому автолюбители выбирают себе автомобиль с тем или иным двигателем. Бензиновые версии обычно мощнее собратьев на солярке при всех равных характеристиках, потому что они являются короткоходными. Крутящий момент за счёт этой отличительной черты меньше, но мощность при этом всегда выше.
Тем не менее сказать, какой двигатель лучше или хуже, довольно сложно. Всё зависит от потребностей и предпочтений автовладельца. В качестве преимущества двигатели на дизеле более «тяговитые», поскольку у них больше крутящий момент. Соответственно, и тащить они могут ношу крупнее. Если этот показатель важен для водителя, как, например, для фермера, то стоит отдать предпочтение машине на дизельном топливе.
Разница в потреблении топлива
Некоторые водители считают, что дизель – горючее, которое позволяет прилично сэкономить. Ведь этот вид топлива стоит несколько дешевле.
У таких силовых агрегатов высокая степень сжатия, которая позволяет выдавать большой коэффициент полезного действия. Таким образом, у подобных движков КПД выше на 20-40 процентов по сравнению с конкурентом. Поскольку производительность выше, а условия передвижения будут теми же, что и у автомобиля на бензине, то расход топлива на километр пути у силового агрегата на солярке будет меньше. Поэтому такие моторы неспроста считаются экономичными.
Также у дизелей топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, минуя других “посредников” на своем пути. Такая технология снижает потери. В вариантах с бензином наоборот: топливо сначала должно смешаться с воздухом внутри впускного коллектора, а потом попасть в камеру сгорания. Мизерная часть топлива при этом теряется, но за годы эксплуатации доля вырастает в существенное значение.
Уровень шума и вибраций двух различных силовых агрегатов
Дизельные моторы, как известно, сильно трясутся и издают много шума. Проще говоря, «тарахтят». Производители активно борются с этим недостатком, но пока добиться практически полной тишины, как у соперника, не удаётся. У современных ДВС на бензине порой сложно даже определить, заведена машина или нет, причём ее неслышно не только в салоне, но и снаружи.
Поведение в экстремальных условиях эксплуатации
Во время сильных морозов бензиновый двигатель заводится с пол-оборота, а у его собрата на солярке могут начаться проблемы. Трудность в том, что солярка воспламеняется самостоятельно, когда окружающий горючее воздух нагрет до соответствующей температуры. Отсюда и деление на «летнюю» и «зимнюю» солярку. Когда столбик термометра опускается ниже 30 градусов Цельсия, с заводом уже могут начаться проблемы.
Поскольку воздух слишком холодный, условия для воспламенения горючего не создаются. Но для решения этой проблемы в таких движках применяются специальные свечи накала. Они подогревают воздух перед холодным пуском, и тогда завестись в холодное время года не составляет труда при условии, что все системы работают нормально.
Тем не менее запуск машины с силовым агрегатом на дизеле в мороз ещё не гарантирует его бесперебойную работу. Дизельное топливо подразделяется на «летнее» и «зимнее» и имеет в своей формуле разный состав присадок. Зимой на «летнем» варианте ездить запрещено, поскольку при отрицательных температурах в солярке начнут образовываться парафиновые кристаллы. Новообразования закупорят топливные каналы и фильтры, что повлечёт отказ системы. Машина может заглохнуть даже в движении.
Поэтому владельцу автомобиля с дизельным топливом рекомендуется всегда оставлять бак заполненным до максимума. Бензиновые аппараты при этом могут быть в любом состоянии даже во время суровых морозов.
Общее устройство
Данный двигатель имеет такое же устройство, как и бензиновый. Так, здесь присутствует:
- Блок цилиндров.
- Головка.
- Кривошипно-шатунный механизм.
Главным отличием дизеля от бензина является топливная система. Если на последнем подача горючего осуществляется благодаря механическому или погружному насосу, то в дизеле применен ТНВД. Имеются также форсунки, а свечи зажигания отсутствуют.
Нужно также сказать, что нагрузка на рабочие элементы дизельного ДВС выше. Поэтому все его комплектующие являются усиленными.
Обратите внимание, что современные дизельные моторы могут укомплектовываться свечами накаливания. Некоторые путают их со свечами зажигания, но это совсем разные вещи
В дизельных автомобилях они применяются для нагрева холодного воздуха в цилиндрах. Так, осуществляется более легкий запуск ДВС в зимнее время.
Сама система впрыска на современных дизелях является прямой. На старых моторах воспламенение происходило в специальной предкамере. Последняя являет собой небольшую полость над основной камерой сгорания с несколькими отверстиями, через которые попадает кислород.
Почему дизели так крутят
Для тех, кто привык к значениям крутящего момента бензиновых двигателей, крутящий момент дизельного двигателя граничит с невероятным.
Большинство участников в Бонневилле не допускаются к уличному движению, и большинство из них прибывают на трейлерах. Project Sidewinder ехал с прицепом! |
The Banks Project Sidewinder, пикап Dodge Dakota, оснащенный модифицированным рядным шестицилиндровым дизельным двигателем Cummins объемом 5,9 л (359 кубических дюймов), мощностью 1300 фунтов.-фт. крутящего момента во время его рекордного Bonneville Salt Flat работает со скоростью 222 миль в час. Это не опечатка — повторимся, 1300 фунт-футов. крутящего момента! Это более 220 фунтов на фут. за литр. Да, этот двигатель с турбонаддувом, но учтите следующее: хороший модифицированный морской твин-турбо с большим блоком (454 кубических дюйма) Chevy выдает всего около 1000 фунт-футов. крутящего момента, и аналогично модифицированный твин-турбо малый блок на 350 кубических дюймов будет делать 775 фунт-фут. крутящего момента. Итак, что здесь происходит? Почему дизель развивает такой крутящий момент по сравнению с газовыми двигателями?
На самом деле существует ряд причин, по которым дизели создают такой высокий крутящий момент, но главными причинами являются длина хода, наддув турбокомпрессора и среднее эффективное давление в цилиндре.Турбодизели обычно работают с более высокими уровнями наддува турбокомпрессора, чем сопоставимые бензиновые двигатели. Серийные пикапы и дизельные двигатели для домов на колесах обычно повышают пиковое давление от 15 до 30 фунтов на квадратный дюйм, и нередко модифицированный турбодизель достигает пикового давления от 30 до 50 фунтов на квадратный дюйм, что определенно увеличивает крутящий момент за счет снижения насосных потерь на такте впуска и увеличения цилиндра. давление на рабочий ход. Для сравнения, наддув на 15 фунтов на квадратный дюйм в бензиновом двигателе — это лота наддува . Дизельное топливо также содержит примерно на 11 процентов больше энергии на галлон, чем бензин.И если всего этого недостаточно, дизель также более эффективен, чем газовый двигатель. Мы могли бы оставить все как есть, но идея здесь в том, чтобы копнуть немного глубже в эти вещи, чтобы дать вам знания, которые нужно понять и использовать для будущих обсуждений. Имея это в виду, давайте подробнее рассмотрим длину хода дизельного двигателя и давление в цилиндре.
Старая поговорка о том, что длинный ход полезен для крутящего момента, верна. Чем длиннее ход, тем больше смещение пальца коленчатого вала от средней линии коленчатого вала.Это означает, что шатун может использовать больше рычагов для поворота кривошипа, когда поршень опускается во время рабочего хода. Словарь Мерриама-Вебстера определяет крутящий момент как: «сила, которая вызывает или имеет тенденцию производить вращение или кручение…; мера эффективности такой силы, которая складывается из произведения силы на перпендикулярное расстояние от центральной линии действия силы до оси вращения ». Это сложно, но часть о «произведении силы на перпендикулярное расстояние от центральной линии действия силы до оси вращения» имеет решающее значение для нашего понимания создания крутящего момента в двигателе.Чем больше смещение шатунной шейки относительно средней линии кривошипа, тем больше будет это перпендикулярное расстояние для любой степени вращения коленчатого вала после верхней мертвой точки (ВМТ) и перед нижней мертвой точкой (НМТ). Следовательно, чем больше усилие давления на верхнюю часть поршня , которое вызывает или имеет тенденцию вызывать вращение коленчатого вала, тем большее усилие он может оказывать: крутящий момент.
Дизелиобычно разрабатываются как длинноходные двигатели специально для создания крутящего момента. Это возможно, потому что тяжелые компоненты, необходимые для того, чтобы выдерживать высокую степень сжатия и высокое давление в цилиндре во время рабочего хода, в любом случае ограничивают частоту вращения дизельного двигателя, поэтому чрезмерная скорость поршня, связанная с длинными ходами, не является проблемой. Некоторые дизельные двигатели для тяжелых грузовиков работают со скоростью не более 2200 об / мин. Дизели для легких грузовиков могут снижаться со скоростью от 3000 до 3500 об / мин, а 4000 об / мин считается «высокоскоростным» дизелем. Подведем итоги и скажем, что дизели обычно проектируются с максимально возможным ходом хода для желаемой пиковой скорости двигателя. Например, двигатель Cummins объемом 5,9 л в Project Sidewinder имеет ход 4,72 дюйма и внутренний диаметр всего 4,02 дюйма. Напротив, у большинства бензиновых автомобильных двигателей длина хода меньше диаметра внутреннего отверстия.
У увеличения хода есть отрицательная сторона, помимо ограничивающего фактора числа оборотов. Чем длиннее ход, тем большее расстояние должен перемещаться поршень во время каждого хода. При заданных оборотах это означает, что поршень должен двигаться быстрее (более высокая средняя скорость), чтобы преодолеть это расстояние, чем если бы ход был короче. Теперь вспомним, что поршень, по существу, остановлен как в ВМТ, так и в НМТ, чтобы достичь этой более высокой средней скорости во время хода, поршень должен ускоряться быстрее в течение первой половины хода и замедляться быстрее во второй половине. Это увеличенное ускорение и замедление требует много энергии. К счастью, отрицательный момент ускорения поршня в значительной степени уравновешивается положительным моментом замедления, но нагрузки на коленчатый вал, поршень, поршневой палец, шатун и подшипник штока во время всех четырех тактов четырехтактного двигателя увеличиваются. резко с увеличением хода (или скорости поршня).
Теперь давайте обсудим эффективное давление в цилиндре при рабочем такте дизельного двигателя по сравнению с таковым в бензиновом двигателе.Мы уже упоминали, что более высокий наддув турбонагнетателя повышает эффективное давление в цилиндре, но давайте посмотрим, что еще может сыграть роль. В разделе «Общие сведения о сегодняшнем дизельном топливе» на этом сайте подробно обсуждается способ подачи топлива в цилиндр как для бензиновых, так и для дизельных двигателей. Бензиновые двигатели смешивают топливо с воздухом перед его поступлением в цилиндр, поэтому, когда впускной клапан закрывается, устанавливается потенциал мощности этого заряда воздуха и топлива. Синхронизированная искра воспламеняет смесь, и давление в цилиндре повышается до пика примерно при 15º после ВМТ.Поскольку процесс сгорания занимает время, сгорание может или не может быть завершено к 15º после ВМТ в зависимости от оборотов двигателя, но для всех практических целей мы можем сказать, что процесс сгорания завершается на ранней стадии рабочего такта и что больше не нагревается происходит рабочее тело (газы в цилиндре). Это означает, что сила, действующая на верхнюю часть поршня, является максимальной в то время, когда шатун имеет очень небольшое усилие на палец коленчатого вала. По мере того как коленчатый вал продолжает вращаться после ВМТ, усилие, которое может оказывать поршень, увеличивается, но давление на верхнюю часть поршня быстро падает.Об этом тоже говорится в упомянутой статье.
Как только вы представите себе, когда происходит сгорание, и взаимосвязь между давлением в цилиндре и рычагом на коленчатом валу, становится очевидным, что, если бы мы могли продолжать процесс горения дольше во время рабочего такта, могло бы возникнуть дополнительное давление в цилиндре, которое давило бы на верхнюю часть поршня в качестве соединения. Угол между штоком и коленчатым валом улучшается для увеличения рычага и, следовательно, большего крутящего момента. Именно это и происходит с дизельным двигателем. Поскольку топливо впрыскивается в цилиндр после закрытия впускного клапана и сжатия воздуха, длительность импульса впрыска топлива, называемая шириной импульса, может быть увеличена до рабочего такта.Это означает, что среднее эффективное давление в цилиндре, действующее на поршень, в дизельном двигателе выше, чем в бензиновом двигателе сопоставимых размеров. Более высокое давление турбонаддува, высокая степень сжатия и большее теплосодержание топлива — все это способствует созданию давления в цилиндрах, которое также значительно выше, чем в бензиновых двигателях, но именно постоянный впрыск топлива действительно дает большие значения крутящего момента. для дизелей. И все это вместе делает очевидным, почему дизельные двигатели должны быть построены с такими прочными деталями, чтобы выдерживать такое высокое давление в цилиндре и крутящий момент.
Конечно, впрыск топлива сверх определенной точки рабочего такта дизеля бесполезен, потому что нет времени для завершения сгорания до открытия выпускного клапана около НМТ.
Чем больше вы узнаете о дизелях, тем более впечатляющим становится инженерное искусство, стоящее за ними. Дизель вполне может стать топливом будущего, а турбодизели с горячим родом могут стать таким же обычным явлением, как и малоблочные Chevy. Мы все еще находимся на первых этапах развития дизелей с возможностью горячей замены, особенно современных дизелей с электронным управлением подачей топлива.Теперь у вас есть шанс стать одним из пионеров этой технологии выращивания. Кроме того, приколоть бензин дизелем! Просто спросите Гейла Бэнкса.
Почему они используют дизельное топливо в больших транспортных средствах, а не бензин
Вопрос: «Почему они используют дизельное топливо в больших транспортных средствах, а не бензин?» хороший вопрос. Это хороший вопрос, потому что он подразумевает другой вопрос: «Почему не используют в больших транспортных средствах на бензине, а не на дизельном топливе?» В конце концов, бензин загрязняет меньше, чем дизельное топливо. Правильно? Вообще-то неправильно. Дизельные двигатели производят на гораздо меньше выбросов, чем бензиновые двигатели сопоставимых размеров. Ну, по крайней мере, бензиновые двигатели более экономичны, чем дизельные. правильный? Нет. Это наоборот. Дизельные двигатели как минимум на 33 процента более экономичны, чем бензиновые двигатели сопоставимых размеров, а часто и более чем на 33 процента. Таким образом, это означает, что на каждые шесть (6) миль бензиновый двигатель проезжает на галлоне бензина, дизельный двигатель сопоставимого размера проезжает девять (9) миль на галлоне дизельного топлива.
Однако тот факт, что дизельные двигатели меньше загрязняют окружающую среду и имеют лучшую топливную экономичность, не является причиной этого. Также это не причина, которая отвечает на вопрос: «Почему в больших транспортных средствах используется дизельное топливо, а не бензин?»
Крутящий момент — вот почему. Дизельные двигатели имеют гораздо больший крутящий момент на низких оборотах, чем бензиновые.
Низкий крутящий момент и чем он отличается от лошадиных сил?
Крутящий момент — это сила, создаваемая вращающимся механизмом.Например, величина силы, создаваемой коленчатым валом двигателя, представляет собой крутящий момент. Низкий крутящий момент — это крутящий момент, который двигатель генерирует через коленчатый вал при низких оборотах двигателя, так называемых низких оборотах в минуту (об / мин). Скорость, с которой вращается коленчатый вал, создавая эту силу, не имеет отношения к величине крутящего момента. Если вал создает силу в один фут фунта — независимо от того, вращается ли вал со скоростью один оборот в минуту или 15 000 об / мин, — величина создаваемого крутящего момента все еще составляет один фут фунта.
лошадиных сил, с другой стороны, учитывает скорость вращения вращающегося механизма. Кроме того, мощность в лошадиных силах также составляет крутящий момент вращающегося механизма. Это потому, что крутящий момент является фактором, определяющим мощность. Формула мощности — крутящий момент, умноженный на число оборотов в минуту.
Причина, по которой в больших транспортных средствах используется дизельное топливо, а не бензин, заключается в том, что дизельные двигатели вырабатывают больший крутящий момент, чем двигатели с бензиновым двигателем.
При определенных оборотах бензиновый двигатель начинает вырабатывать больше лошадиных сил, чем дизельный двигатель аналогичного размера.Это потому, что максимальная частота вращения дизельного двигателя примерно вдвое меньше, чем у бензинового двигателя. Но до тех пор, пока дизельный двигатель не достигнет максимальных оборотов, он будет генерировать больше лошадиных сил, чем бензиновый двигатель сопоставимого размера.
Низкий крутящий момент имеет решающее значение в автотранспортном бизнесе.
Способность дизельного двигателя генерировать крутящий момент и мощность на низких оборотах необходима для тяги тяжелых грузов. «Независимо от того, едет ли грузовик в горах или по ровной дороге часами, им требуются двигатели и топливо, обеспечивающие высокий крутящий момент», — сказал TruckFreighter. com объясняет: «Дизельные двигатели и топливо обеспечивают необходимое количество крутящих моментов для грузовиков, что также позволяет двигателю иметь более высокое соотношение мощности и веса».
Почему дизельные двигатели развивают больший крутящий момент, чем бензиновые
Причина того, что дизельные двигатели развивают больший крутящий момент, чем бензиновые, заключается в том, что дизельное топливо имеет более высокое сопротивление сжатию, чем бензин. Благодаря стабильности дизельного топлива — его сопротивлению сжатию — инженеры-механики могут разрабатывать двигатели сжатия для дизельного топлива.Поскольку дизельные двигатели являются двигателями сжатия, а бензиновые двигатели — двигателями с искровым зажиганием, дизельные двигатели имеют больший крутящий момент.
Компрессионные двигатели и двигатели с искровым зажиганием
Бензиновые двигатели — это двигатели внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Это означает, что искра от свечи зажигания воспламеняет топливо внутри цилиндров двигателя. Дизельные двигатели воспламеняют дизельное топливо, сжимая его до самовоспламенения. В определенный момент все ископаемое топливо при сжатии самовоспламеняется. Именно в точке и происходит самовоспламенение топлива, что определяет, какой тип двигателя внутреннего сгорания может приводить в действие это топливо.Более конкретно, это величина давления, которое может выдержать топливо, определяет, подходит ли топливо для двигателя сжатия.
Тепловой КПД и двигатели внутреннего сгорания
Двигатель с самовоспламенением, работающий на ископаемом топливе, обеспечивает гораздо более высокий тепловой КПД, чем двигатель с искровым зажиганием. Причина в том, что термический КПД — это мера разницы температур топлива, поступающего в двигатель, по отношению к изменению температуры, которое оно создает при сгорании в двигателе.Чем больше разница, тем выше термический КПД двигателя.
Тепловой КПД определяет все, от эффективности использования топлива до мощности и крутящего момента.
Опять же, мерой теплового КПД является разница между температурой энергии, поступающей в двигатель — топлива — и температурой на выходе — выхлопом. Но определение термического КПД отличается от формулы, по которой он измеряется. Термический КПД определяется как количество энергии — топлива — вложенное в двигатель, которое преобразуется в механическую энергию, a.к.а., мощность. Простое определение термического КПД непрофессионала — это количество энергии, которое затрачивается на двигатель и преобразуется в работу.
Тепловой КПД двигателя определяется степенью сжатия двигателя.
Степень сжатия бензиновых и дизельных двигателей Ответы «Почему в больших транспортных средствах используется дизельное топливо, а не бензин?»
Опять же, дизель очень устойчив к сжатию. Бензина нет. Степень сжатия — это разница между пространством внутри цилиндра, когда поршень находится в нижней мертвой точке и верхней мертвой точке.Нижняя мертвая точка — это место, где находится поршень, когда цилиндр заполняется испаренным топливом. Как только цилиндр заполнится, поршень поднимается. Топливо воспламеняется в верхней мертвой точке. Степень сжатия бензинового двигателя с искровым зажиганием составляет 8: 1 и 12: 1. Если степень сжатия бензинового двигателя выше, топливо в двигателе воспламенится, и двигатель выбросит стержень.
Степень сжатия дизельного двигателя составляет от 14: 1 до 25: 1, а иногда и выше. Другими словами, можно сжать дизельное топливо почти в два раза больше, чем бензина, прежде чем оно самовозгорится.Компрессионный двигатель с соотношением от 8: 1 до 12: 1 — из-за очень низкой плотности энергии бензина — делает бензиновые двигатели неэффективными до такой степени, что они становятся бесполезными.
Другими словами, бензиновые двигатели, скорее всего, никогда не будут иметь значительного крутящего момента по сравнению с дизельными двигателями. Причина в том, что бензин, вероятно, всегда будет работать от искры.
Причина, по которой в больших транспортных средствах используется дизельное топливо, а не бензин, заключается в крутящем моменте. Дизель имеет большее сопротивление сжатию, чем бензин.Поскольку дизельное топливо имеет большее сопротивление сжатию, чем бензин, дизельные двигатели могут работать от сжатия. Бензиновые двигатели не умеют. Поскольку дизельные двигатели могут работать от сжатия, они имеют более высокий тепловой КПД, чем бензиновые двигатели. Причина, по которой они имеют более высокий тепловой КПД, заключается в том, что они имеют более высокую степень сжатия. Чем выше степень сжатия, тем больше выделяется энергии. Чем больше выделяется энергии, тем больше крутящий момент.
Таким образом, они используют дизельное топливо в больших транспортных средствах, а не бензин, потому что дизельное топливо имеет большее сопротивление сжатию.
Вопрос: Почему дизельные двигатели производят больше крутящего момента
Дизельные двигатели имеют турбонаддув, чтобы восполнить недостаток мощности. Это увеличивает количество воздуха, поступающего в двигатель, что означает большую компрессию внутри двигателя. Это создает более высокое давление в цилиндрах, что, в свою очередь, увеличивает крутящий момент.
Почему у дизельных двигателей более низкий крутящий момент?
Причина, по которой дизельные двигатели развивают больший крутящий момент, чем бензиновые, заключается в том, что дизельное топливо имеет более высокое сопротивление сжатию, чем бензин.Благодаря стабильности дизельного топлива — его сопротивлению сжатию — инженеры-механики могут разрабатывать двигатели сжатия для дизельного топлива.
Почему у дизельных двигателей меньше лошадиных сил?
По сути, дизельные двигатели работают меньше, поэтому они имеют меньшую мощность. Обычный бензиновый двигатель имеет больше оборотов, поэтому он работает тяжелее и, следовательно, имеет больше лошадиных сил. С другой стороны, газовые двигатели имеют меньший ход поршня и меньший крутящий момент.
Почему дизельные двигатели рассчитаны на более низкие обороты и более высокий крутящий момент, чем бензиновые?
Дизельное топливо более плотное, но испаряется медленнее. Он имеет более высокую плотность энергии, что означает, что дизельное топливо вырабатывает на 20% больше энергии, чем такое же количество бензина. Вот почему дизельные двигатели предпочитают в больших машинах, поскольку они могут производить больше энергии при более низких оборотах и обеспечивать больший крутящий момент.
Какой двигатель развивает больший крутящий момент?
Это имеет два очень заметных последствия для характеристик автомобиля, в частности, на крутящий момент и мощность тормозов (л.с.). Вследствие более высокой степени сжатия (более длинный ход) дизельные двигатели вырабатывают больший крутящий момент, а это означает, что вы получаете большее ускорение в автономном режиме.
Почему дизельные двигатели такие мощные?
Дизельные двигатели разработаны с учетом более длинных ходов, так как это обеспечивает больший крутящий момент и большую мощность. Их обедненное соотношение воздуха и топлива также помогает дизельному топливу дольше работать и увеличивает крутящий момент. Дизельное топливо также имеет больше энергии на галлон, чем бензин, что делает дизельное топливо более эффективным с точки зрения сгорания и крутящего момента.
Почему у большинства дизелей есть турбины?
Турбокомпрессор увеличивает компрессию двигателя за счет вдувания дополнительного воздуха в камеру сгорания.Более высокая масса воздуха позволяет сжигать больше впрыскиваемого топлива. Это имеет два эффекта: повышение эффективности двигателя и увеличение массы воздуха. Это улучшает выходной крутящий момент.
Означает ли больший крутящий момент более быстрое ускорение?
Что касается ускорения, крутящий момент играет большую роль в том, насколько быстро ваш автомобиль разгоняется. Это потому, что крутящий момент является результатом силы, создаваемой поршнями, и с какой скоростью. Самые быстрые автомобили могут создавать высокие уровни крутящего момента при относительно низких оборотах. Это позволяет автомобилю быстро разгоняться.
Почему дизельные двигатели не могут работать на высоких оборотах?
Дизельные двигатели никогда не имеют таких высоких оборотов, как бензиновые, из-за того, что поршень должен двигаться дальше для полного вращения, в то время как бензиновый двигатель использует более короткий ход, чтобы перемещать поршень более быстрыми толчками, что означает, что частота вращения двигателя может быть выше .
Почему дизели кажутся быстрее?
Дизельные двигатели кажутся быстрее, потому что они на самом деле быстрее при работе на более низких оборотах — это то место, где регулярно оказываются пассажиры пригородных поездов.Однако, если ваш двигатель не слишком мал и не настроен неправильно, вы можете легко получить такой же уровень крутящего момента от обычного бензинового автомобиля, если хотите.
Как увеличить крутящий момент дизельного двигателя?
5 способов получить больше мощности от дизельного двигателя Обновите воздухозаборник. Один из надежных способов повысить производительность дизельного автомобиля — улучшить воздушный поток, идущий к двигателю. Замените или перепрограммируйте ЕСМ. Использование новых топливных форсунок. Турбокомпрессоры. Производительность Выхлоп.
Почему дизельные двигатели такие тяжелые?
Дизельные двигатели, поскольку они имеют гораздо более высокую степень сжатия (20: 1 для типичного дизельного двигателя по сравнению с8: 1 для типичного бензинового двигателя), как правило, тяжелее, чем эквивалентный бензиновый двигатель. Дизельные двигатели должны иметь впрыск топлива, а в прошлом впрыск топлива был дорогим и менее надежным.
Что загрязняет больше дизельного топлива или газа?
Ответ прост: дизельное топливо выделяет немного больше загрязняющих веществ на галлон, чем бензин. Почти без всяких сомнений можно утверждать, что дизельное топливо выделяет больше выбросов на галлон, чем бензин. Однако на самом деле бензин загрязняет больше, чем дизельное топливо.
Дизель мощнее бензина?
Короче да. Дизельные автомобили имеют больший крутящий момент, чем бензиновые, а это означает, что их тяговое усилие больше. Это делает дизельные автомобили идеальным вариантом, если вы регулярно буксируете прицеп или трейлер. Это также означает, что они могут быстрее обгонять другие автомобили.
Почему дизельные двигатели разгоняются медленнее?
Дизельные двигатели из-за веса и степени сжатия обычно имеют более низкие максимальные диапазоны оборотов, чем бензиновые двигатели (подробности см. В Вопросе 381).Это делает дизельные двигатели высоким крутящим моментом, а не высокой мощностью, и это приводит к замедлению разгона дизельных автомобилей.
Дизель мощнее газа?
Дизельные двигатели более экономичны и имеют более низкий крутящий момент, чем бензиновые двигатели аналогичного размера, а дизельное топливо содержит примерно на 10–15% больше энергии, чем бензин. Таким образом, дизельные автомобили часто могут проехать на галлоне топлива на 20–35% больше, чем их бензиновые аналоги.
Почему у дизельных двигателей такая низкая «красная линия»?
Дизельные двигатели обычно имеют меньшую красоту, чем бензиновые двигатели сравнительного размера, в основном из-за ограничений по распылению топлива.Бензиновые автомобильные двигатели обычно имеют красную черту на отметке от 5500 до 7000 об / мин. В двигателях с верхним расположением кулачка отсутствуют многие компоненты и движущаяся масса, используемые в двигателях с верхним расположением клапанов.
Почему дизели служат дольше?
Дизельное топливо Другая причина, по которой дизельные двигатели служат дольше газовых двигателей, связана с топливом, которое они сжигают. Дизельное топливо — это тип дистиллятного топлива, которое в основном производится из сырой нефти, что приводит к более медленному износу цилиндров дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми двигателями. Бензин также горит намного быстрее дизельного топлива.
Как повысить крутящий момент двигателя?
Как увеличить мощность и крутящий момент? Чистый дом для увеличения мощности. Выполните настройку двигателя. Установите турбо-комплект или нагнетатель. Установите воздухозаборник для холодного воздуха. Установите послепродажную выхлопную систему. Купите тюнер двигателя. Вывод.
Допускается ли холостой ход дизеля?
Это хорошо для двигателя на холостом ходу. Дизельные двигатели не расходуют много топлива на холостом ходу. Дизельные двигатели на холостом ходу выделяют больше тепла.Дизельные двигатели должны работать на холостом ходу, иначе они не перезапустятся.
Что лучше: крутящий момент больше, чем мощность?
Лошадиная сила — это то, насколько быстро транспортное средство может выполнять эту работу. Конечно, мощность в лошадиных силах математически связана с крутящим моментом. Мощность в лошадиных силах равна крутящему моменту, умноженному на число оборотов в минуту, разделенному на постоянную величину. Поскольку обычно существует предел скорости вращения двигателя, более высокий крутящий момент позволяет увеличить мощность на более низких оборотах.
Может ли дизель работать без турбонаддува?
Да, двигатель запускается и работает без турбонаддува, просто убедитесь, что маслопровод закрыт, иначе будет беспорядок.
Что такое крутящий момент? | heycar
- Узнайте, что такое крутящий момент и почему он важен
- Почему у дизелей больше крутящего момента?
- Узнайте, как связаны крутящий момент и мощность
Слово «крутящий момент» можно услышать в отношении автомобилей и их двигателей. Его часто называют лошадиными силами, и это полезное понятие. В отличие от лошадиных сил, крутящий момент напрямую связан с тем, насколько мощным кажется двигатель или электродвигатель, когда вы опускаете ногу.
Что такое крутящий момент в автомобилях?
Мощность двигателя измеряется с помощью двух шкал: мощности и крутящего момента. Если бы автомобильный двигатель был оппозитным, крутящий момент был бы силой его удара, а мощность была бы скоростью, с которой он работал.
Когда он связан с двигателем, крутящий момент — это сила вращения. Лошадиная сила — это то, насколько быстро эта сила может быть доставлена. В автомобиле, чем больше крутящий момент у двигателя, тем более легким будет его ускорение.
Что означает крутящий момент?
Как мы видели, крутящий момент является мерой крутящего момента.В повседневном использовании, когда мы открываем банку с вареньем или бутылку с напитком, мы прикладываем крутящий момент к крышке. Стоя на педали велосипеда, вы создаете крутящий момент. И если вы слышите, как механик в гараже заявляет, что они «подтягивают» колесную гайку, это просто еще один способ сказать, что они ее затягивают.
Для двигателя показатель крутящего момента — это сила вращения, которую он может передать через коленчатый вал — мощность, которая в конечном итоге поворачивает колеса.
В чем измеряется крутящий момент?
Большинство производителей автомобилей рассчитывают крутящий момент в ньютон-метрах (Нм), но его также можно указать в фунтах на фут (фунт / фут).
Что считается хорошим крутящим моментом в автомобиле?
Это зависит от машины. Чем больше автомобиль, тем важнее становится крутящий момент, потому что для быстрого ускорения требуется больший крутящий момент. Вот почему производители автомобилей теперь упоминают крутящий момент в своей рекламе; автомобили стали тяжелее, что сделало крутящий момент более подходящим для повседневной езды.
Скорость, с которой поршни двигателя поднимаются и опускаются в цилиндрах для поворота коленчатого вала, измеряется в оборотах в минуту или об / мин.Максимальный крутящий момент двигателя показан в зависимости от числа оборотов. Чем выше значение крутящего момента и ниже частота вращения, тем более отзывчивым будет ощущаться двигатель.
Почему у дизельных автомобилей больше крутящего момента
Первоначально дизельный двигатель был разработан, чтобы конкурировать с паровым двигателем. Ему приходилось тянуть тяжелые грузы. А для этого требовалось много крутящего момента.
Дизельные двигатели развивают максимальный крутящий момент на более низких оборотах, чем бензиновые. Это связано с тем, что поршни в дизельных двигателях перемещаются на большее расстояние, чем в бензиновых, и поэтому им не нужно двигаться так быстро.
Кроме того, дизельное топливо плотнее бензина и имеет больше энергии на единицу. Когда дизельное топливо горит, больше энергии передается поршням, коленчатому валу и, в конечном итоге, колесам.
Как это работает на самом деле
Внедорожник Audi Q7 с 3,0-литровым турбодизельным двигателем развивает внушительный максимальный крутящий момент 760 Нм при 1750–3000 об / мин.
Для сравнения: Ford Fiesta с 1,0-литровым бензиновым двигателем значительно меньше и легче Audi.Его двигатель развивает максимальный крутящий момент 105 Нм только при 4100 об / мин.
Разгон с места до предельной скорости 70 миль в час на Audi будет относительно расслабляющим делом. Огромный крутящий момент позволит автоматической коробке передач переключать передачи на довольно низких оборотах. Это будет быстро и гладко.
С другой стороны, в Fiesta он будет не только медленнее, но и более безумным. Поскольку крутящий момент меньше, и вам нужно увеличить обороты двигателя, чтобы получить максимальный крутящий момент, вы будете переключать передачу на более высоких оборотах.Это сделает в машине более шумный.
Вот почему спортивные автомобили почти всегда бензиновые и часто разрабатываются так, чтобы развивать максимальный крутящий момент на более высоких оборотах. Чем выше обороты двигателя, тем гоночнее он ощущается.
Электродвигатели немного другие
Электродвигатели передают свою мощность иначе, чем двигатель внутреннего сгорания. Электродвигатель может получить всю свою мощность в состоянии покоя. Вот почему даже относительно скромный Renault Zoe может чувствовать себя довольно шустрым.Именно поэтому самая быстрая Tesla Model S может разогнаться до сотни за 2,4 секунды.
Где полезен крутящий момент
Когда люди говорят о мощности двигателя их автомобиля, они обычно имеют в виду его крутящий момент. Это сила, которую вы действительно чувствуете, когда ваша машина ускоряется. А если вам нужен автомобиль, который не требует усилий, все очень просто: чем больше крутящий момент, тем лучше.
Любой, кто ищет машину для буксировки чего-либо, например каравана или лодки, должен учитывать показатель крутящего момента любой машины, на которую они смотрят.Это действительно сделает жизнь намного проще. Именно поэтому люди, которые много буксируют, обычно выбирают дизели.
Как связаны крутящий момент и мощность?
Двигатель внутреннего сгорания вырабатывает как крутящий момент, так и мощность в лошадиных силах. Эти двое преданы друг другу. Фактически, вы можете рассчитать мощность в лошадиных силах, умножив крутящий момент на число оборотов в минуту и разделив на 5252. Это означает, что чем больше крутящий момент выдает автомобиль, тем больше мощности он может вырабатывать.
Но если двигатель имеет большой крутящий момент (как в нашем примере Audi выше), ему не нужно работать на высоких оборотах, чтобы можно было ездить.Вот почему многие дизельные двигатели с высоким крутящим моментом не обладают невероятной мощностью. Крутящий момент означает, что он им не нужен.
См. Также:
Лучшие дизельные семейные автомобили
Автомобили с двигателем V8
Лучшие дизельные кроссоверы
Tech Steel & Materials | Почему дизельные двигатели развивают более высокий крутящий момент, чем газовые двигатели
Изображение Car Throttle на YoutubeКрутящий момент — это мера силы, которая заставляет объект вращаться вокруг оси. В автомобильных двигателях это сила, которая раскручивает коленчатый вал двигателя, и для водителя она ощущается как «внутренности» мотора или «тянущая» сила при попытке взобраться на крутые холмы. Хотя бензиновые двигатели внутреннего сгорания, как правило, более мощные по сравнению с дизелями, последние играют совершенно другую роль, когда дело доходит до создания крутящего момента.
Так почему же дизельные двигатели, хотя и менее мощные, чем их бензиновые аналоги, имеют заметно более высокий крутящий момент?
Дизельные двигатели не используют искры для воспламенения топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания.Вместо этого они полагаются на высокую степень сжатия, которая вызовет возгорание из-за высокого давления, которое создается в закрытой камере (термодинамика). Это заставляет дизельные двигатели работать более громоздко, поэтому они не могут достигать высоких оборотов так же легко, как газовые двигатели. Однако сила, толкающая шток поршня вниз, приводящая к проворачиванию коленчатого вала, значительно больше, именно благодаря этому методу зажигания.
Еще одним элементом, который усиливает этот эффект, является удельная энергия дизельного топлива, которая выше, чем у бензина.Мы также не должны забывать, что турбокомпрессоры часто работают в паре с дизельными двигателями, сжимая больше воздуха внутри камеры сгорания, увеличивая эффект «плотности энергии». Это означает, что при каждом сгорании выделяется больше энергии, преобразующейся в кинетическую силу.
Эта сила имеет форму регрессивного движения поршня, которое затем преобразуется во вращательное действие на коленчатом валу. Поскольку длина хода в дизельных двигателях, как правило, больше, чем у газовых, при том же количестве силы создается больший крутящий момент.Помните, что крутящий момент равен силе, умноженной на расстояние, поэтому чем длиннее ход, тем выше значение крутящего момента.
Дизель и бензиновый двигатель — Energy Education
- Вы можете узнать о процессах отдельных двигателей, щелкнув следующие ссылки: Дизельный двигатель, Бензиновый двигатель.
Два основных типа двигателей, используемых в настоящее время в автомобилях, работают либо на дизельном топливе, либо на бензине.В то время как двигатели имеют много одинаковых деталей, включая блок цилиндров, у двигателей есть несколько отличий, а именно зажигание, стартерные двигатели и мощность.
Зажигание
Наиболее существенное различие между дизельным и бензиновым 4-тактным двигателем — это метод зажигания. В бензиновом двигателе используется свеча зажигания с синхронизацией по времени, а в дизельном — самовозгорание. Самовозгорание — это состояние — температура и давление, при которых материал, в данном случае дизельное топливо, сгорает без искры.Эффективность дизельного двигателя можно объяснить более высокой степенью сжатия; то есть отношение наибольшего объема к наименьшему объему камеры сжатия в дизельном двигателе намного выше.
В дизельном двигателе самовозгорание достигается за счет высокого давления и температуры. Температура топливного воздуха повышается за счет его сжатия в цилиндре. Давление также достигается при сжатии. Дизельные двигатели действительно требуют высокой степени сжатия. Если бы такие же высокие степени сжатия применялись к бензиновому двигателю, воздушно-топливная смесь воспламенилась бы слишком рано при сжатии.Это заставило бы двигатель изменить направление почти мгновенно. Степень сжатия бензинового двигателя обычно намного ниже, чем у дизельного двигателя.
Стартер
Если у вас когда-либо был автомобиль с дизельным двигателем, и у вас разрядился аккумулятор, вы знаете, что запускать его снова — кошмар. Это связано с тем, что батареи, используемые в дизельных двигателях, намного мощнее, чем батареи, используемые в бензиновых двигателях. Поскольку у дизельных двигателей нет свечей зажигания, стартер должен сжимать поршень, что приводит к самовозгоранию.Это требует гораздо больше энергии, чем просто зажигание свечи зажигания.
Выходы
Как правило, дизельные двигатели имеют более высокий удельный крутящий момент, чем бензиновые. Это отношение выходного крутящего момента к объему двигателя. Например, четырехцилиндровый дизельный двигатель на Golf TDI 2015 года выдает 236 фунт-футов крутящего момента по сравнению со всего 185 фунтами на фут для его бензинового аналога [1] . Кроме того, поскольку дизельные двигатели могут работать с более высокими степенями сжатия, они, как правило, более эффективны.Например, Golf TDI 2014 года показал на 8 миль на галлон лучше в смешанном цикле и на 12 миль на галлон лучше на шоссе. [2]
С другой стороны, дизельные двигатели могут загрязнять больше, поскольку дизельное топливо может содержать вредные химические вещества и, как правило, производить больше твердых частиц [3] .
Список литературы
Почему дизельные двигатели служат дольше?
3 причины, по которым дизельные двигатели служат дольше газовых20 лет назад считалось, что газовый двигатель истечет через 100 000 миль, но сегодня двигатели постоянно совершают еще один обход одометра.Но там, где бензиновые двигатели достигают более 200 000 миль, срок службы дизельных двигателей часто достигает 500 000 миль и более. Вот три причины, по которым дизельные двигатели служат дольше, чем их бензиновые аналоги:
1. КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯМы прожили достаточно долго, чтобы понять, что больше не всегда лучше. Однако в случае дизельных двигателей именно поэтому они служат дольше, чем их бензиновые аналоги. Дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия и более высокое давление в цилиндрах, чем бензиновые двигатели.Дизельные двигатели создаются с учетом этих соображений. У них более крупный коленчатый и распределительный валы, для чего требуются более крупные подшипники и более прочные коренные и стержневые болты. Коленчатые и распределительные валы большего размера также означают увеличенный зазор, что способствует лучшему потоку масла. Лучшая смазка двигателя означает меньший износ двигателя, что способствует увеличению срока службы двигателя.
Есть и другие ключевые конструктивные отличия дизельного двигателя, которые способствуют его долговечности, к ним относятся:
- Конструкция с зубчатым приводом — Конструкция с зубчатым приводом большинства дизельных двигателей означает, что вам не придется беспокоиться о неисправностях ремня ГРМ.Это также помогает сэкономить деньги на дорогостоящем обслуживании, поскольку нет необходимости заменять ремень ГРМ.
- Форсунка охлаждения поршня — В дизельных двигателях форсунки охлаждения поршня распыляют моторное масло на нижнюю часть поршней. Этот спрей моторного масла помогает предотвратить преждевременный износ, поддерживая правильную смазку поршней, что снижает трение и сохраняет поршни в холодном состоянии.
- Без свечей зажигания — Компрессионные двигатели дизельных двигателей обеспечивают более медленное сгорание топлива. Это более медленное сгорание создает меньшее напряжение и больший крутящий момент, свойственный эффективности дизельного двигателя.
Другая причина, по которой дизельные двигатели служат дольше, чем газовые, связана с топливом, которое они сжигают. Дизельное топливо — это тип дистиллятного топлива, которое в основном производится из сырой нефти, что приводит к более медленному износу цилиндров дизельных двигателей по сравнению с бензиновыми двигателями. Это придает дизельному топливу смазочные свойства, которые продлевают общий срок службы двигателя. Напротив, бензин в основном состоит из ароматических углеводородов, которые действуют аналогично растворителям, которые являются агрессивными и едкими.Отсутствие смазывающей способности вызывает чрезмерный износ компонентов вашего двигателя. Дизельные двигатели также имеют более низкую температуру выхлопных газов (EGT), что также способствует увеличению их долговечности. Хотя у дизельного топлива больше британских тепловых единиц (БТЕ), 139 000 против 115 000 БТЕ для бензина, законы термодинамики показывают, что степень расширения дизельных двигателей с более высокой степенью сжатия фактически охлаждает выхлопные газы быстрее. В сочетании с более низкой температурой самовоспламенения около 410 ° F для дизельного топлива по сравнению с 495 ° F для бензина, начальный фронт пламени более холодный.Дизельные двигатели также работают с гораздо более обедненным соотношением воздуха к топливу, которое может составлять от 25: 1 до 70: 1 в отличие от 12: 1 — 16: 1 для бензина. Более бедное соотношение воздуха и топлива помогает охлаждать EGT. Бензин также горит намного быстрее дизельного топлива. Меньший удар по вращающемуся узлу происходит из-за более низкой ламинарной скорости пламени во время сгорания в дизельных двигателях, что способствует дальнейшему увеличению их долговечности.
3. Меньшие оборотыТретий ключ к долговечности дизельного топлива — это эффективность работы.Дизельные двигатели работают на более низких оборотах в минуту (об / мин) и достигают более высоких уровней крутящего момента по сравнению с газовыми двигателями. Возможность работать на более низких оборотах для достижения той же мощности означает меньший износ поршней, колец, стенок цилиндров, подшипников, клапанов и направляющих, что помогает продлить срок службы вашего двигателя. Дизельные двигатели обычно оставляют включенными, если они не работают в течение коротких периодов времени. Поскольку большой процент износа происходит при запуске, постоянное циклическое включение и выключение двигателя снижает износ по сравнению с бензиновым двигателем.Это также сокращает количество циклов нагрева и поддерживает постоянную рабочую температуру.
В центре внимания экспертов:Вот что Стивен Петерс из PSP Diesel в Южном Хьюстоне, штат Техас, известный своими 6,0-литровыми двигателями Ford Powerstroke, говорит о том, почему дизельные двигатели служат дольше:
«Владельцы дизельных двигателей обычно используют свои двигатели для гораздо более важных целей. Обычно это необходимо для обеспечения максимального крутящего момента и более продолжительной работы в течение дня, в отличие от типичных схем запуска / остановки бензинового двигателя.Они не подвергаются быстрым запускам и остановкам. Запуск двигателя — одно из самых тяжелых воздействий на двигатель. Хотя работа вашего двигателя на холостом ходу не идеальна для его долговечности, это то, через что проходит большинство этих грузовиков. Их запускают в начале дня и выключают в конце, они работают много часов и работают очень усердно, но это их цель ».
Петерс добавляет: «Дизельные двигатели просто строятся прочнее. Например, блоки больше, стенки толще, а поршни больше.И даже с увеличенным объемом, не говоря уже о точности допусков в кольцах для предотвращения прорыва, конструкция разработана с учетом смазки, помогающей снизить трение и повреждение трущихся деталей ».
ОБСЛУЖИВАНИЕ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ НЕОБХОДИМО ДЛЯ СЛУЖБЫ ДВИГАТЕЛЯНесмотря на то, что дизельные двигатели созданы для длительного использования, как и все ценные вещи, вы захотите позаботиться о своих инвестициях с помощью регулярного технического обслуживания.
Владельцы дизельного топлива могут принимать простые, но эффективные профилактические меры, используя присадки к топливу и маслу для своих масел и топливных смесей.Поскольку смазывающая способность является высоким стандартом при работе с дизельным двигателем, присадки помогают сбалансировать топливные смеси, обеспечивая большую смазывающую способность в топливе со сверхнизким содержанием серы. Моторные масла, разработанные для более высоких требований дизельной рабочей лошадки, служат дольше и имеют меньшее снижение вязкости, а также улучшенную теплопередачу. Высококачественная охлаждающая жидкость двигателя помогает поддерживать более низкие общие рабочие температуры, уменьшая дополнительное трение из-за теплового расширения. Присадки и охлаждающие жидкости Hot Shot’s Secret были специально разработаны для тяжелых условий эксплуатации дизельных двигателей.
Если просто добавить подходящие моторные и трансмиссионные жидкости, вы можете быть уверены, что ваш дизельный двигатель прослужит долго.
Свидетельство:
«Hot Shot’s Secret производит удивительные продукты, и мы используем их в течение многих лет.
Мы известны своими 6,0-литровыми двигателями Ford Powerstroke, а благодаря масляным системам высокого давления эти форсунки действительно зависят от хорошего качества масла.