Защо дизеловият двигател е по-икономичен?

Автомобили с дизелови двигатели се купуват най-често от прагматици. Това са хора, които искат да спестят пари не толкова в самия процес на закупуването му, а в хода на дългосрочната му експлоатация - чрез намаляване разходите за гориво. При равни други условия дизелът винаги консумира по-малко от бензина. Но защо?

Ако вземем един и също автомобил с бензинов и дизелови двигател със сходни характеристики, последният винаги ще харчи 2-3 литра, а дори до 5 (в зависимост от обема и мощността), по-малко гориво на 100 км. Малко вероятно е някой да се съмнява в това (цената на самата кола и разходите по поддръжка не се взимат под внимание в този контекст). Става дума за проста закономерност.

В какво се крие тайната на дизела? За да разберем нюансите, трябва да се обърнем към устройството на дизеловите двигатели и законите на термодинамиката. Тук има редица нюанси и аспекти. Самият дизелов двигател има различен термодинамичен цикъл от бензиновия, който е възможно най-близо до идеалния цикъл на френския физик и инженер Сади Карно. Коефициентът на полезно действие на дизеловия двигател по начало е значително по-висок.

Възпламеняването на горивото в цилиндрите на дизеловите двигатели става не благодарение на искра от свещите, а поради компресия. Ако при повечето бензинови двигатели коефициентът на компресия е на ниво от 8,0 до 12,0, то при дизеловите той е от 12,0 до 16,0, дори по-висок. От термодинамиката следва, че колкото по-висока е степента на компресия, толкова по-висока е ефективността. В цилиндрите не се компресира въздушно-горивната смес, а само въздухът. Впръскването на гориво се извършва почти в момента, в който буталото преминава през горната мъртва точка - едновременно с възпламеняването.

По принцип, дизеловите двигатели нямат дроселова клапа (макар да има и изключения, особено в последно време). Това прави възможно значително намаляване на така наречените загуби при засмукване на въздуха в цилиндрите. При повечето бензинови двигатели такава клапа е необходима и тя консумира енергия по време на работа. Ако дроселова клапа е частично затворена, в системата за подаване на въздух възниква допълнително съпротивление. Дизеловите двигатели по принцип нямат такъв проблем. Освен това всеки модерен дизел е немислим без турбина, която осигурява максимален въртящ момент почти от празен ход.

И накрая, ефективността на дизеловите двигатели до голяма степен се дължи на свойствата на самото гориво. По начало то има по-висока ефективност на горене. Дизеловото гориво е по-плътно от бензина - средно то дава 15% повече енергия при изгаряне. Дизелът, за разлика от бензина (който изисква съотношение от 11: 1 до 18: 1 с въздуха), изгаря в почти всяко съотношение с въздуха. Дизеловия двигател впръсква гориво точно толкова, колкото е необходимо за преодоляване силите на триене на цилиндрово-буталната група, коляновия вал и маслената помпа. На практика това води до намаляване разхода на гориво на празен ход до 2-3 пъти спрямо бензина. Това обяснява и слабото нагряване на дизеловите двигатели по време на работа. Дизелът винаги е по-малко термично натоварен, което означава, че очевидно има по-голям ресурс и по-висок въртящ момент.

Какво получава на практика собственикът на дизелов автомобил? Средно, това е 30% по-икономичен автомобил в сравнение с бензиновия си колега (по отношение на горивото). В комбинация с турбокомпресор с променлива геометрия и системата Common Rail това води до наистина впечатляващи резултати. Дизеловият автомобил прекрасно ускорява от ниски обороти, изразходвайки минимално количество гориво. Именно него експертите препоръчват на прагматични хора, които обичат офроуд екскурзиите. При кросоувърите със задвижване на всички колела и сериозните офроуд автомобили този тип двигател е предпочитан.