Назовите преимущества и недостатки дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями кратко

Обновлено: 08.07.2024

Часто можно услышать вопрос, – какой двигатель выгоднее и лучше – карбюраторный или дизельный? Давайте попробуем разобраться в этом непростом вопросе, и начнем со сравнения конструкций этих тепловых машин и анализа их принципиальных различий.

Основные отличия карбюраторных двигателей от дизельных заключаются в способе приготовления горючей смеси (смеси топлива с кислородом воздуха) и способе ее воспламенения. В карбюраторном двигателе горючая смесь, которая обычно представляет собой смесь бензина и воздуха, готовится вне цилиндров двигателя – во внешнем смесительном устройстве – карбюраторе (внешнее смесеобразование).
При открытом впускном клапане и ходе поршня к нижней мертвой токе (такт впуска) в цилиндре создается разрежение, при этом воздух засасывается через воздушный патрубок карбюратора. Перемещаясь по диффузорам карбюратора, воздух смешивается бензином, который подсасывается и распыляется из жиклеров, соединяющих поплавковую камеру с диффузорами (по принципу вакуумного пульверизатора). В таком виде готовая к воспламенению смесь поступает в цилиндр, где в процессе сжатия происходит ее окончательное перемешивание и разогрев.
Далее смесь воспламеняется от свечной искры и совершается такт рабочего хода.

В дизеле горючая смесь готовится непосредственно в цилиндрах двигателя (внутреннее смесеобразование) – сначала через впускной клапан в цилиндр поступает воздух, а затем, когда воздух сильно сжимается и раскаляется от сжатия, в цилиндр с помощью форсунки впрыскивается порция топлива. Воспламенение происходит без постороннего источника пламени (искры) и двигатель выполняет рабочий ход, т. е. совершает полезную механическую работу, используя тепловую энергию сгорающего топлива.
Степень сжатия в дизельных двигателях значительно выше степени сжатия в карбюраторных двигателях, благодаря чему и становится возможным самовоспламенение рабочей смеси.

Исходя из анализа принципиальных различий между дизельным и карбюраторным двигателями, попробуем оценить их достоинства и недостатки, для объективного сравнения.

Преимущества и недостатки карбюраторного двигателя

К преимуществам карбюраторного двигателя по сравнению с дизелями можно отнести их следующие свойства:

меньшие габаритные размеры и массу (меньшие степени сжатия не требуют тяжелых элементов цилиндропоршневой группы);
более легкий пуск, особенно при низких температурах окружающей среды (сказывается лучшая испаряемость бензина и принудительное воспламенение, а также относительно невысокая степень сжатия, что облегчает работу системе пуска);
низкий уровень шума;
простота и низкая стоимость топливной аппаратуры (стоимость дизельной топливной аппаратуры сравнима со стоимостью основных деталей двигателя);
простота технического обслуживания и регулировок системы питания.

Очевидным плюсом карбюраторных двигателей является более качественное смесеобразование, что благотворно сказывается на процессе сгорания топлива.

К недостаткам карбюраторных двигателей можно отнести следующие их свойства:

низкая экономичность;
более высокая концентрация вредных веществ в выхлопных газах;
высокие требования к качеству топлива;
низкие динамические качества двигателя при переменных режимах работы;
зависимость работы системы питания от положения двигателя и автомобиля;
более высокая пожароопасность (дизельное топливо сложнее поджечь при нормальных условиях).

Существенным недостатком карбюраторных двигателей является относительно высокое сопротивление в диффузоре карбюратора, которое препятствует быстрому заполнению цилиндра горючей смесью. Избавиться от этого недостатка в значительной степени позволяют системы питания с впрыском бензина (инжекторные).
Токсичность продуктов сгорания бензина требует установки различных нейтрализаторов, которые увеличивают сопротивление выпускного тракта системы питания. Эти два фактора значительно снижают эффективность и экономичность работы карюбюраторного двигателя.
Дизельные двигатели менее подвержены влиянию сопротивления трактов впуска и выпуска, а использование турбонаддува позволяет значительно улучшить наполняемость цилиндров воздухом.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

К основным преимуществам дизеля по сравнению с карбюраторным двигателем можно отнести следующие свойства:

более высокая экономичность;
возможность работать (кратковременно) на нестандартном топливе (иногда дизели называют многотопливными двигателями);
хорошие динамические качества;
допускают значительное форсирование (увеличение) мощности путем наддува;
возможность автоматизации процессов смесеобразования и дозирования количества топлива, подаваемого в цилиндры.

Недостатки дизелей по сравнению с карбюраторными двигателями:

большие габариты и масса (удельная металлоемкость конструкции);
сложная и дорогая топливная аппаратура;
более жесткая работа с повышенным уровнем шума.

Слабым местом дизелей является качество смесеобразования. В отличие от карбюраторного двигателя, где бензин перемешивается с воздухом относительно большой промежуток времени (карбюратор - впускной трубопровод - такт всасывания - такт сжатия), в дизельном двигателе смесеобразование осуществляется лишь краткий миг между впрыском топлива и его сгоранием. Плохо перемешанное с кислородом воздуха топливо сгорает медленно, и некоторая его часть может даже "улететь в трубу" в буквальном смысле этого слова, поскольку сгореть не успевает.
Для повышения качества смесеобразования конструкторам приходится применять различные технические приемы и решения, связанные с формой камеры сгорания, рационализацией впрыска и т. п.

Особое положение занимают бензиновые двигатели с впрыском топлива и принудительным воспламенением рабочей смеси. Эти двигатели в зависимости от организации процесса смесеобразования и конструкции могут сочетать в себе положительные свойства, как карбюраторных двигателей, так и дизелей.

Поскольку газовые двигатели тоже имеют на автомобилях достаточно широкое применение, рассмотрим свойства и этих тепловых машин внутреннего сгорания.

Преимущества и недостатки газовых двигателей

Двигатели, использующие для работы горючие газы (жидкие или газообразные) имеют ряд существенных достоинств:

низкая себестоимость топлива (газ дешевле бензина и дизельного топлива в 1,5-2 раза);
высокая детонационная стойкость газа по сравнению с бензином позволяет повысить степень сжатия, а, следовательно, и КПД;
более высокий ресурс (примерно в 1,5 раза);
меньшая токсичность отработавших газов.

Недостатки двигателей, работающих на газовом топливе:

при одинаковой степени сжатия мощность на 7…12% ниже, чем в бензиновом двигателе;
большая металлоемкость топливной аппаратуры (особенно для сжатых газов);
высокие требования к технике безопасности при работе с горючими газами (высокая пожароопасность);
меньший пробег автомобиля на одну заправку (по объему).

Так что же, все-таки, лучше – дизель или бензиновый?

Спор между автолюбителями о том, какой же двигатель лучше, ведется давно. Приверженцы дизелей утверждают, что при прочих равных условиях дизель несравненно лучше, чем карбюраторный двигатель, но не меньше поклонников и у карбюраторного двигателя, считающих, что такая конструкция, особенно для легкового автомобиля, более удобна в эксплуатации. Очевидно, в пределах определенных свойств сравниваемых двигателей могут быть правы и те и другие. Поэтому однозначный ответ на вопрос – что лучше - дать сложно, поскольку обе конструкции имеют и слабые места, и сильные стороны. Тем не менее, можно уверенно утверждать, что для грузовых автомобилей, предназначенных для перевозки тяжелых грузов, а также для многоместных автобусов, дизель явно превосходит бензинового конкурента

Начнём с того что дизель и карбюраторный двигатель это двигателя внутреннего сгорания.
двигатель
В карбюраторных двигателях смесеобразование происходит в карбюраторе, и потом уже эта смесь поступает в цилиндры двигателя, где происходит воспламенение смеси от искры электрической свечи. В дизелях смесеобразование происходит в камере сгорания: сначало туда поступает чистый воздух, затем этот воздух сжимается(степень сжатия 20:1), в процессе сжатия температура воздуха повышается до порядка 500-750 градусов Цельсия и уже потом, через форсунки топливо поступает в камеру сгорания, где воспламеняется из-за высокой темепературы.

Таким образом свечи дизелям не нужны, а топливо подаётся топливным насосом высокого давления (ТНВД). Топливный насос может быть заведён как на все форсунки сразу, так и может стоять на каждую форсунку отдельно. В автомобилях чаще стоит один на все, который в опрделённый момент подаёт топливо к определённой форсунке и через эту форсунку топливо уже впрыскивается в камеру сгорания. Причём давление подачи топлива, фактически распыление его в камере сгорания настраивается форсункой. И ТНВД и форсунки очень чувствительны к грязи и воде в топливе, потому как топливо является для них смазкой. Если попадает грязь на плунжера насосов или штифты форсунок, то происходит более интенсивное изнашивание этих деталей. Поэтому для отчистки топлива применяют топливные фильтры грубой и тонкой отчистки.

Так как топливо сгорает при высоких давления в дизелях, то силы, которые действуют на цилиндро-поршневую группу, выше, чем в карбюраторных двигателях, из-за этого больше и шумность. Так же шумность выше из-за особенностей процесса сгорания топлива в дизелях.

Дизель имеет большую массу, а так же он в полтора-два раза дороже в производстве.

Если говорить о плюсах дизеля, то дизеля более надёжны и имеют более высокий моторесурс — капитальный ремонт через 400-800 тыс.км пробега автомобиля.
дизель
Дизель более экономный и имеет более высокие тяговые характеристики, и более высокий КПД, а так же дизельное топливо не воспламеняется от искры на воздухе, что существенно улучшает пожаробезопасность, к тому же дизельное топливо дешевле.

Дизеля на 25% выбрасывают в атмосферу меньше углекислого газа. А как известно, углекислый газ является источником парникового эффекта, таким образом получается, что дизеля более экологически чистые. К тому же с появлением новых ужесточённых экологических стандартов производители дизелей видут активную работу по улучшению показателей влияющих на загрезнение окружающей среды. Результатом такой работы стало появление новых систем питания, которые обепечивают более высокую точность своевременного впрыска топлива и его дозирования. Это такие системы как насос-форсунки, где топливный насос был объединён с форсункой в один узел, а так же система где ТНВД работает на общую топливную магистраль, из которой топливо попадает к электромагнитным форсункам и впрыскивается по команде электронного блока управления. Так же в выхлопных системах дизелей появились сажевые фильтры и катализаторы. А использование режима предварительного впрыскивания топлива значительно уменьшило шумность дизеля.

В настоящий момент в Европе половина регестрируемых автомобилей это дизельные автомобили и видимо всё ещё впереди.

Дизельные двигатели считаются более экономичными, а бензиновые — мощными. Во многом это стереотип, который сформировался в 90-е годы. В разработку тогдашних дизелей вкладывали меньше денег, а топливо для них стоило дёшево. Но технологии продолжают развиваться, и ситуация меняется. Рассказываем о плюсах и минусах бензиновых и дизельных двигателей в 2021 году.

Экономичность

Начнём с характеристики, интересной всем автолюбителям без исключения. Здесь раскрываются преимущества дизельного двигателя, который расходует на 10–20% меньше топлива по сравнению с бензиновым агрегатом того же объёма и мощности. Но такая экономия представлена в абсолютном выражении, а нам нужно учитывать ещё и цены. У дизельного топлива (ДТ) и бензина А-95 они приблизительно одинаковы. А вот горючее марки А-92 стоит на 5% дешевле, поэтому и разница в стоимости заправки будет не такой существенной.

Плюс бензинового двигателя — в том, что его можно оснастить газобаллонным оборудованием (ГБО). Расход пропан-бутана чуть выше, но стоимость горючего ниже на 25–30%. Экономия в стоимости заправки — около 15–20%, что уравнивает стоимость эксплуатации моторов. Но этот вариант подходит скорее для подержанных машин — новые автомобили обычно лишаются гарантии после такой доработки. Кроме того, мощность двигателя с ГБО ниже, а ресурс меньше.

Надёжность

Средний ресурс легкового дизеля превышает 300–350 тысяч километров. Отдельные экземпляры проезжают и более 500 тыс. км. без нареканий от владельцев. У бензиновых эта цифра меньше — около 250–300 тысяч километров до капремонта. Но недостатки дизельного двигателя заметны во время обслуживания. Стоимость запчастей, расходных материалов и технических жидкостей выше. А ещё дизели более чувствительны к качеству топлива. Если бензин, способный вывести мотор из строя, стал исключением из правил, то низкое качество ДТ пока остаётся распространённой проблемой в России.

Тягово-мощностные характеристики

Прошли те времена, когда разница в отдаче моторов была двух-, а то и трёхкратной. Современные технологии уравняли их мощность. Преимущества дизельных и бензиновых двигателей теперь выражаются в других характеристиках.

Крутящий момент бензинового двигателя ниже и достигается он на высоких оборотах — такой недостаток становится причиной медленного разгона и слабой тяги при полной загрузке. Но есть и преимущества — мотор быстрее набирает обороты, поэтому им удобнее управлять при скоростной езде. Турбированные бензиновые двигатели сочетают высокий крутящий момент с удобством управления тягой, но их минусы выражены в дорогостоящем обслуживании и повышенном расходе топлива.

Комфорт

Дизельный двигатель всегда работает громче, и этот недостаток заметен даже у премиальных автомобилей. В его звуке слышны характерные стуки и рокот. Даже при идеальной шумоизоляции они слышны в салоне. А на малых оборотах появляются вибрации, которые редко удаётся погасить балансирными валами, подушками и другими хитрыми приспособлениями. Кроме того, владельцы дизелей жалуются на характерный запах топлива и едкий выхлоп.

А ещё плюсы дизельного двигателя иногда превращаются в минусы. Коэффициент полезного действия у них выше, чем у бензиновых агрегатов. Из-за этого температура охлаждающей жидкости повышается намного медленнее. При коротких поездках зимой они не всегда успевают прогреть салон. Поэтому производителям приходится устанавливать автономные отопители, что отражается как на цене, так и на безопасности автомобиля.

Преимущество бензинового двигателя — в тихой и стабильной работе. У машин бизнес- и премиум-класса звук работающего мотора слышен в салоне только на предельных оборотах. Вибрации исправного агрегата минимальны, а пролитое топливо быстро испаряется, не оставляя запаха.

Стоимость

Минус бензинового двигателя в виде повышенного расхода топлива легко перекрывается плюсом — доступной ценой. Даже с одинаковым оснащением такой автомобиль обойдётся на 5–10% дешевле дизельного. Некоторые производители предлагают дизели только в богатых комплектациях, что увеличивает разницу в стоимости. Сэкономить на покупке дизельной машины можно только в том случае, если вы планируете использовать её дольше гарантийного пробега — до 150–200 тысяч километров.

Вывод

Рыночная экономика сделала своё дело — стоимость эксплуатации моторов уравнялась. В 2021 году можно говорить о других преимуществах и недостатках бензиновых и дизельных двигателей. Автомобили с дизелями быстрее стартуют и лучше переносят нагрузку. А машины с бензиновыми агрегатами более комфортны благодаря меньшему уровню шума и вибраций. Какой вариант лучше — решать только вам.

Если рассматривать данный вопрос с точки зрения экономических показателей, то можно отметить, что в этом сравнении выигрывают дизельные двигатели.

Они намного экономичнее карбюраторных аналогов уже хотя бы потому, что для их функционирования используется более дешевое топливо. Кроме того, в таких двигателях происходит почти полное сгорание рабочей смеси, значит, достигается и более качественное смесеобразование. По этой причине топлива расходуется меньше (примерно на 20…25% на единицу произведенной работы). Моторесурс у них сравнительно высокий — капремонт предполагается через 400-800 тыс. км. пробега.

Положительный экологический момент – в окружающую атмосферу автомобили с дизелями выбрасывают на 25% меньше углекислого газа. Дизельное топливо имеет плюсы и в пожарном отношении: оно менее опасно, чем бензин.

Среди недостатков можно выделить всего два показателя:

Детали должны иметь более высокую прочность по причине возникновения высокого давления газов в цилиндре, поэтому масса двигателя и его размер увеличиваются.

Благодаря хорошим экономическим показателям, такие двигатели широко применяются в грузовых автомобилях и тракторах.

Карбюраторные двигатели.

К плюсам карбюраторных двигателей можно отнести равномерную работу как при низких, так и при высоких температурах, а также более устойчивый процесс запуска. Функционирует он намного шустрее дизельного собрата. На сегодняшний день карбюраторная система считается одной из самых надежных.

Ее недостатком является сам карбюратор, представляющий собой, по сути дела, струйный насос. При диаметрах отверстий инжектора, имеющих размеры менее миллиметра, может ухудшаться его работа из-за посторонних примесей в бензине, осаждающихся на стенках. В результате изменяется воздушный поток и нарушается скорость подачи топлива, которое в таких случаях расходуется нерационально. Все это отрицательно сказывается на экологических показателях автомобиля. Наш автоинструктор, работающий в г. Зеленограде, своим клиентам советует остановить свой выбор все-таки на карбюраторном варианте, хотя некоторым категориям автомобилистов может подойти и дизель.

Стоит отметить, что в настоящее время в Европе дизельные автомобили более широко распространены, чем в нашей стране.

Читайте также: