Бензин или дизел - чии коне са по-силни?

Все още се срещат хора, които вярват, че 100 конски сили на дизелов двигател са равни на около 140 на бензинов. Според тях, това се дължи на факта, че въртящият момент при дизела е много по-голям. Има ли поне малко истина в това твърдение, се опитват да изяснят експертите от "За Рульом".

За целта те сравняват два автомобили, които са максимално близки като конструкция. Единият е с бензинов, а другият - с дизелов мотор, като те са еднакви по мощност с идеално подбрани за техните характеристики скоростни кутия. Зад волана са шофьори спазващи всички ограничения, а условията на пътя са отлични. Остава да се установи само, кой от двата е по-бърз.

За ускоряването на автомобили е нужна енергия, а колкото повече енергия се използва за единица време, толкова по-бързо колата ускорява. Казано по друг начин - става дума да мощност. И колкото е по-голяма тя, толкова по-бърз е автомобилът. Поне така би трябвало да бъде, но...

Практиката показва нещо различно. Максималната мощност на двигателя - както на бензиновия, така и на дизеловия, се постига само при пълно подаване на гориво, тоест при положение "газ до ламарината". Основната част от живота на автомобила обаче преминава в режим на частично подаване на гориво, при което развиваната мощност явно е по-ниска от максималната.

Припомня се и друго - въртящият момент и мощността са братя-близнаци. Те не могат да съществуват един без друг, тъй като мощността е въртящият момент, умножен по скоростта на коляновия вал. И ако двигателят с вътрешно горене развива по-висок въртящ момент от своя конкурент, то неговата мощност трябва да е по-голяма. Един без друг те не могат да съществуват. Съответно, твърденията, че при равна мощност единият двигател има по-висок въртящ момент при едни и същи обороти не са верни.

Важна роля играе и скоростна кутия, тъй като споровете за двигателите много често стигат и до нея. Ясно е, че тя може да променя въртящия момент на водещите колела в големи граници, но в същото време променя и скоростта на въртене на колелата. Естествено, кутията не може да промени мощността, затова в случая тя се приема като даденост и няма да бъде намесвана. За по-голяма яснота не се приема и факта, че дизеловият двигател е по-тежък от бензиновия при еднаква мощност на двата агрегата.

Ако въртящият момент беше постоянен в целия диапазон на оборотите на коляновия вал, външната характеристика на скоростта, показваща зависимостта на мощността и на въртящия момент от скоростта, щеше да се превърне в права линия, а мощността ще бъде право пропорционална на показанията на оборотомера. Тогава изобщо няма да има разлика в поведението на бензиновите и дизеловите двигатели с еднаква мощност. Въпреки това, особеността на въртящия момент н кривата на дизела е причина за неравномерността на тяхното поведение.

Работата е там, че в масовото съзнание дизелови мотори винаги са се отличавали със способността си да произвеждат относително високи стойности на мощност и на въртящ момент на ниски обороти. Субективно се приема, че в този диапазон дизелът открила по-лесно при натискане на педала в сравнение с бензиновия мотор. Дори атмосферните дизели, благодарение на ефективното налягане в цилиндрите, могат да развият по-висок въртящ момент отколкото бензиновите.

По тази причина и привържениците на дизелите обичат да се хвалят с "тягата на ниски обороти". В този диапазон дизелът развива по-голяма мощност отколкото бензиновия двигател, а неговият въртящ момент на водещите колела действително може да бъде по-голям. Тук обаче трябва да се припомни, че този момент съществува само там, където има съпротивление - без него е равен на нула. Грубо казано - моторът на булдозера е готов да го реализира, на само ако има купчина с пръст пред себе си. Затова, при равен и гладък път бензиновата и дизеловата кола са в равни условия. Ако пътя обаче е в планина и има насрещен вятър, например, то машината, която в съответния диапазон има резерв на мощност (или на въртящ момент), получава предимство.

Какво се случва, ако бензиновият мотор се развърти до по-високи обороти? Тогава ситуацията се изравнява, тъй като диапазонът на въртене на коляновия вал при бензиновите двигатели е по-широк, то те могат да спечелят именно при високите обороти. В случая дизелът достига пика си на мощност, който след това започва да спада, докато бензинът продължава да се развърта.

Между другото, широката плоскост на въртящия момент, с която обичат да се хвалят феновете на дизела, вече не може да бъде използвана като коз. При бензиновия двигател с директно впръскване на горивото и турбо тя не отстъпва на дизела и дори го превъзхожда. Както се вижда от графиките, външната скоростна характеристика (ВСХ) на бензинов турбомотор се задържа по-дълго време, отколкото на дизеловия. И това е нормално, тъй като дизелът има нужда от повече въздух и неговите турбокомпресори започват да се задъхват по-рано.

От "За Рульом" показват и графики, като в случая са избрани двигатели на Volvo, който имат почти еднакви характеристики. Това са бензиновият B4204T19 с мощност 190 к.с., поставян на V40 Cross Country (вляво) и S60, и дизеловият D4204T5 със същата мощност (вдясно), който се среща под капака на моделите S60, V 60 Cross Country, S80, XC60 и XC70.

В случая се вижда, че въртящият момент на бензиновия агрегат вече е по-широк от този на дизеловия му брат. Същото важи и за втората графика, където са сравнени бензиновият B4204T36 с мощност 249 к.с. (вляво) от Volvo XC40 и дизеловият D4204T23 с 240 к.с. (вдясно), поставят на Polestar XC60 New, V90 Cross Country, XC90.

Що са касае до въпроса, кой от двата автомобила ще бъде по-бърз при общ старт, трябва да се погледне именно външната скоростна характеристика на моторите. Отговорът е подсказан от площта под кривата на въртящия момент. Именно тя е мерило за динамиката на автомобила. Колкото по-правоъгълна е тази характеристика, толкова по-добре. А колкото "по-размазан" е въртящият момент, толкова по-доволни са еколозите. Затова и най-добре изглеждат бензиновите мотори с директно впръскване и турбо, а най-зле - форсираните атмосферни бензинови двигатели с пикова мощност под 8000 об/мин и въртящ момент при 6000 об/мин. Високо форсираният дизел е близо до първия вариант.

Трябва да се отбележи, че роля във всичко това играят и "електронните педали на газта". В случая шофьорът дава газ до ламарината, но ефектът не е очакваният, тъй като всичко в съвременния автомобил се ръководи от компютър, чийто процесор може да не реагира на промяната толкова бързо. Друг пример са съвременните дизели - те имат електронни ограничители на времето, в което работят на максимални обороти, за да бъдат по-екологични.